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正文內(nèi)容

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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