數(shù)字鐘論文(1)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-04 01:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 二、 60/24 進(jìn)制計(jì)數(shù)電路 ： 60 進(jìn)制電路 ： 60 進(jìn)制電路，十位為六進(jìn)制計(jì)數(shù)，個(gè)位為十進(jìn)制計(jì)數(shù)。 六 十進(jìn)制計(jì)數(shù)用反饋歸零法設(shè)計(jì)，六進(jìn)制計(jì)數(shù)的反饋 方法是當(dāng) CP 輸入第六個(gè)脈沖時(shí)，輸入 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 6 頁(yè) 狀態(tài) 為： Q3 Q2 Q1 Q0=0110，用與門將 Q2 Q1 取出，送到計(jì)數(shù)器清零端，使計(jì)數(shù)器歸零，從而實(shí)現(xiàn) 60進(jìn)制計(jì)數(shù)。原理圖如圖 所示： 圖 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)電路 24 進(jìn)制電路 ： 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)是當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)狀態(tài)為： Q3 Q2 Q1 Q0=0100，十位計(jì)數(shù)狀態(tài)為：Q3 Q2 Q1 Q0=0010 時(shí)，通過(guò)把個(gè)位 Q2 和十位 Q1相與后的信號(hào)送到個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器的清零端，使計(jì)數(shù)器清零，從而實(shí)現(xiàn) 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)。原理圖如圖 所示： 圖 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)電路 ① 由 于市場(chǎng)上沒(méi)有單獨(dú)的與門，所以可以根據(jù)與門的邏輯原理，采用用二極管和電阻組成一個(gè)與門電路，如圖 所示： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 7 頁(yè) 圖 與門原理電路 ② 也可使用 74LS08（四 2 輸入與門）芯片， 邏輯公式為： Y=A B。 管腳圖如圖 ： 圖 74LS08 管腳圖 年、月、日 、星期 計(jì)數(shù) 電路 (擴(kuò)展 ) 當(dāng) 看時(shí)間時(shí) ，我們有時(shí) 也想知道：現(xiàn)在是幾月幾號(hào)？ 這時(shí)我們就需要添加一個(gè)年、月、 日計(jì)數(shù)電路。 年計(jì)數(shù)電路為一個(gè)累加計(jì)數(shù)電路，每當(dāng)月計(jì)數(shù) 滿 12 時(shí) ，計(jì)數(shù)電路便自動(dòng)加一 。 月計(jì)數(shù)電路為一個(gè) 12 歸 1 計(jì)數(shù)電路，每滿 12自動(dòng)置 1重新計(jì)數(shù)。日計(jì)數(shù)電路分為三種情況： 31歸 1（大月）， 30歸 1（小月）， 28 歸 1（ 2月），分別設(shè)計(jì)三種計(jì)數(shù)情況的電路，然后利用數(shù)據(jù)選擇器 與其相連，根據(jù)不同要求選擇不同的日計(jì)數(shù)電路。 一、 芯片 簡(jiǎn)介： ① 74160： TTL 可預(yù)置 BCD 異步清除計(jì)數(shù)器 ，管腳圖如圖 所示： 圖 74160 管腳圖 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 8 頁(yè) 74160 功能表 ： 74160 的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器 LOAD 為低電平時(shí)，在 CP上升沿作用下，輸出端 QA－ QD 與數(shù)據(jù)輸入端 AB一致。 74160 的計(jì)數(shù)是同 步的， 是 靠 CP 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)ENP、 ENT均為高電平時(shí)，在 CP 上升沿作用下 QA－ QB 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。 74160 有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端 RCO 輸出一個(gè)高電平脈沖， 可將該輸出脈沖接入高位的 ENP、 ENT，使高位開始計(jì)數(shù)。 74160 是異步清零的 。當(dāng) 清零 端 CLR 為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端 CP 狀態(tài)如何， 都 可完成清除功能。 ② 74150： TTL16選 1 數(shù)據(jù)選擇 /多路開關(guān) ，管腳圖如圖 所示： 圖 74LS150 管腳圖 74150 為 反碼輸出的 16 選 1數(shù)據(jù)選擇器 。 數(shù)據(jù)選擇端（ ABCD）按二進(jìn)制譯碼， 從 16個(gè)數(shù)據(jù)（ E0 — E15）中選取1 個(gè)所需 輸出 的數(shù)據(jù)。只有在選通端 S為低電平時(shí)才可選擇數(shù)據(jù)。 W、 D為輸出端， 輸出端 W為反碼數(shù)據(jù)。 74150 功能表 ： 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 9 頁(yè) 二、 計(jì)數(shù) 電路設(shè)計(jì) ： ① 由于月計(jì)數(shù)電路與日計(jì)數(shù)電路原理相同，所以現(xiàn)以月計(jì)數(shù)電路（ 12 歸 1）為例，簡(jiǎn)述電路原理。 12歸 1電路如圖 所示： 圖 12 歸 1計(jì)數(shù)電路 該電路的設(shè)計(jì)方法采用的是反饋置數(shù)法，利用 A～ B 端給個(gè)位設(shè)置計(jì)數(shù)初值為 0001，由于 74160 為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，所以當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)到 9時(shí) 會(huì)產(chǎn)生溢 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 10 頁(yè) 出，此時(shí) RCO 端輸出由 0變?yōu)?1，將 RCO端產(chǎn)生的信號(hào)送到十位的 ENP 和 ENT端，使十位開始計(jì)數(shù)。 當(dāng)輸出為： 0001 0010 時(shí)，將 1 取出經(jīng)與非門送入置數(shù)端，使計(jì)數(shù)器置 1，從而實(shí)現(xiàn) 12歸 1。 由于日計(jì)數(shù)電路有三種情況，所以我們可以設(shè)計(jì)三組上述類似計(jì)數(shù)電路，也可以用一個(gè)計(jì)數(shù)電路分別顯示三種不同情況，如圖 所示： ② 對(duì)于星期計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)，采用兩次置數(shù)法，即設(shè)置計(jì)數(shù)初值為 0001(1)，當(dāng)計(jì)數(shù)到 6是，計(jì)數(shù)器置為 1000(8)表示星期 日，然后再將 QD 端取反送到置數(shù)端再次置數(shù)為 0001。 設(shè)計(jì)電路如圖 所示： 圖 星期計(jì)數(shù)電路 ③ 年計(jì)數(shù)電路是一個(gè)累加計(jì)數(shù)電路，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)初始年份，每接受一次月計(jì)數(shù)電路送來(lái)的脈沖就記一次數(shù)，設(shè)計(jì)原理與月計(jì)數(shù)電路相似，只是當(dāng)開始計(jì)數(shù)后，年計(jì)數(shù)電路不再置數(shù)，即沒(méi)有反饋信號(hào)，在此就不再贅述。 三、根據(jù)各部分設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行了年、月、日電路的仿真，詳見附錄二 年、月、日 設(shè)計(jì)仿真電路 。 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 10 頁(yè) 校準(zhǔn)模塊電路 當(dāng) 數(shù)字 鐘接通電源或者計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)誤差時(shí) , 均需要校正時(shí)間。 ①（以分、秒電路為例 ）可在 分、秒 電路 之間加一個(gè)或門，實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能。 電路如圖 ： 圖 或門校準(zhǔn)電路 徐海學(xué)院 06 屆電子綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 11 頁(yè) ② 也可 采用 RS 觸發(fā)器。 由于每個(gè)機(jī)械開關(guān)具有抖動(dòng)現(xiàn)象 , 因此用 RS 觸發(fā)器作為去抖電路。采用 RS 基本觸發(fā)器及單刀雙擲開關(guān) , 閘刀常閉于 2 點(diǎn) , 每搬動(dòng)一次產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖 , 實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能。 電路如圖 所示： 圖 RS 觸發(fā)器校準(zhǔn)電路 脈沖模塊電路 當(dāng)數(shù)字鐘工作時(shí) ，需要在秒電路模塊加一個(gè)信號(hào)發(fā)生脈沖電路，頻率為1Hz。 本次設(shè)計(jì)，脈沖電路采用的芯片是 CD4046 和 CD4060。 一、 芯片簡(jiǎn)介 ： ① CD4060：是一個(gè)十四級(jí)二分頻器，它所產(chǎn)生的信號(hào)頻率為 30720HZ，經(jīng)九級(jí)兩二分頻后，得到一個(gè) 60HZ 的脈沖信號(hào) 。 圖 CD4060 的管腳圖。 圖 CD4060 管腳圖 ② CD4040： CC4040 是 12 位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)器。所有的計(jì)數(shù)器為主從觸發(fā)器。
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