【文章內(nèi)容簡介】 10 秒之內(nèi)只給出一個下降沿，且與第 19 秒的下降沿對齊。Q2 雖然也只產(chǎn)生一個下降沿，但產(chǎn)生的時刻不對。這樣，個位和十位之間的進位信號就找到了，把個位的 Q3（ 11 端）連接到十位的 CKA（ 14端）上。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 六十進制的實現(xiàn) 當(dāng)幾秒到 59 時，希望回 ，不用清零即可自動從 9回 0；十位應(yīng)接成六進制，即從 0~5 循環(huán)計數(shù)。用異步清零法，當(dāng) 6出現(xiàn)的瞬間，即 Q3Q2Q1Q0=0110 時，同時給 R0(1)和 R0(2)高電平，使這個狀態(tài)變成 0000，由于 6 出現(xiàn)時間很短，被 0 取代。接線如圖 32所示。 圖 32 當(dāng)十位計數(shù)到 6時，輸出 0110，其中正好有兩個高電平，把這兩個高電平 Q2 和 Q1 分別接到 74LS90 的 R0(1)和 R0(2)端，即可實現(xiàn)清零。一旦清零， Q2 和 Q1 都為 0，不能再繼續(xù)清零，恢復(fù)正常計數(shù)，直到下次再同時為 1。 計秒電路的仿真圖如圖 32 所示，計分電路和計秒電路是完全一致的，只是周期為 1S的時鐘信號改成了周期為 60 秒即 1分鐘的時鐘信號。 秒向分的進位信號的實現(xiàn) 積分電路的關(guān)鍵問題是找到秒向分的進位信號。當(dāng)秒電路計到 59 秒時，產(chǎn)生一個高電平，在計到 60 秒時變成低電平，來一個下降沿送給計分電路做時鐘。計秒電路在計到 59 時的十位和個位的狀態(tài)分別為 0101和 1001，把這四個 1 與起來即可，即十位的 Q2 和 Q0，個位的 Q3 和 Q0，與的結(jié)果作為進位信號。使用 74LS20 四入與非門串反相器構(gòu)成與門，如圖 33 所示。 四川 工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 圖 33 計分電路與計秒電路一樣，只是四輸入與門產(chǎn)生的信號應(yīng)標識為 59 分。 用兩片 74LS90 實現(xiàn)二十四進制計數(shù)器，首先把兩片 74LS90 都接成十進制，并且兩片之間連接成具有十的進位關(guān)系，即接成一百進制計數(shù)器，然后在計到 24 時，十位和個位同時清理。計到 24 時，十位的 Q1=1，個位的 Q2=1，應(yīng)分別把這兩個信號連接到雙方芯片的 R0（ 1）和 R0(2)端。如個位的 Q2 接到兩個 74LS90 的 R0(1)清零端，十位的 Q1 接到兩個 74LS90的 R0(2)清零端。 計時電路 的個位時鐘信號來自秒、分電路產(chǎn)生 59 分 59 秒兩個信號相與的結(jié)果，如圖 34所示。 圖 34 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 計分和計時電路可以先單獨用秒脈沖調(diào)試，以節(jié)省時間。聯(lián)調(diào)時，可把秒脈沖的頻率加大。 圖 35 是一個鏈接好的簡單的沒有校時和報時的數(shù)字時鐘電路。 圖 35 圖中為了把數(shù)顯集中到一塊，可以直接把時、分、秒的數(shù)碼管拖動到一起。但為了仿真時使器件管件的邏輯狀態(tài)顯示不影響數(shù)顯的效果，可以從主菜單中把邏輯顯示去掉即可。 校時電路 接下來把校時電路加上，校時電路主要完成校分和校時。選擇較分時，撥 動一次開關(guān)，分自動加一；選擇校時時，撥動一次開關(guān)，小時自動加一。校時校分應(yīng)準確無誤，能實現(xiàn)理想的時間校對。校時校分時應(yīng)切斷秒、分、時計數(shù)電路之間的進位連線。 如圖 36，紅色線框內(nèi)是校時電路，由去抖動電路和選擇電路組成。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 圖 36 其中，計到 59 分的信號已有，如圖 36 中所示。只需把它和計秒電路的十位中的 Q2Q0相與作為開始報時的一個條件即可。見圖 37，U16:A和 U10:D組成的與門輸出即為報時開始信號。 圖 37 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 用秒個位的計數(shù)器輸出進行四高一低的報時鎖存信號?，F(xiàn)在來分析一下 50~59秒之間秒個位的狀態(tài)。 秒個位： Q3Q2Q1Q00000000100100011010001010110011110001001 結(jié)合題目要求，通過這些狀態(tài)的觀察發(fā)現(xiàn)，秒個位的 Q3’和 Q0 邏輯與后，正好在秒個位計到 7 時產(chǎn)生高電平， 0、 6 時產(chǎn)生低電平，可作低四聲報時的鎖存信號；秒個位的 Q3 和 Q0邏輯與后，正好在秒個位為 9 時產(chǎn)生高電平，可做高音的報時鎖存信號；這樣就產(chǎn)生了兩個報時鎖存信號。 把上述分析所得到的的報時開始信號分別和兩個報時鎖存信號相與，產(chǎn)生兩路報時鎖存信號，如圖 37，上面一路為高音報時鎖存，下面一路為低音報時鎖存。圖中左面三個與非門實現(xiàn)的是與或邏輯，前面已介紹。 上下兩路報時鎖存信號分別與 1kHz和 500Hz的音頻信號（ 20Hz~30kHz）相與或來驅(qū)動數(shù)字喇叭，實現(xiàn)整點報時功能。這里喇叭使用元件SOUNDER,它接收數(shù)字信號。 實驗時，把 59 分 50 秒這個報時開始信號直接用高電平取代，這樣比較省時。另外實際連接電路時，可用 555定時器產(chǎn)生一個 1kHz的方波，再經(jīng) D 觸發(fā)器二 四川 工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 分屏得到 500Hz 的方波信號。計時電路的 1Hz 方波也可由 555 定時器產(chǎn)生，但由于標準電阻和電容值的選擇會帶來一些積累誤差，也可選用其他更精確的振蕩電路來實現(xiàn)。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 第 4 章仿真結(jié)果及誤差分析 實驗結(jié)果 成功設(shè)計一個有“時”、“分”、“秒”（ 23 小時 59 分 59 秒）顯示，有校時功能的電子鐘。能夠?qū)崿F(xiàn)整點報時。在 59 分 51 秒時輸出信號，音頻持續(xù) 10 秒，在結(jié)束時刻為整點。且能夠正常仿真。 如圖 41 是完整的數(shù)字鐘電路圖。 圖 本次課程設(shè)計電路完全按照仿真圖所連的，在測試時，當(dāng)開始進行時校時時，沒有出現(xiàn)問題，但當(dāng)進行到分校時時，發(fā)現(xiàn)計數(shù)電路的秒電路開始亂跳出錯。因此，電路一定是有地方出錯了，在反復(fù)對照后，發(fā)現(xiàn)是因為在接入校正電路時忘了把秒十位和分個位之間的連線拿掉而造成的，因此，在接線時一定要注意把不要的多余的線拿掉。 仿真時用的脈沖是用的軟件里的時鐘脈沖，沒有使用 555 定時器，可能會造成一定的誤差。 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 第 5 章設(shè)計總結(jié) 通過這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計，我們把學(xué)到的東西與實踐相結(jié)合，深化了我對數(shù)字電路設(shè) 計和模擬電路的設(shè)計，讓我在設(shè)計的實踐中獲得了更多的知識，同時鍛煉了我的動手能力。在這過程中對我們學(xué)的知識了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。 雖然這只是一次學(xué)期末的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課設(shè)計的一般步驟、方法和設(shè)計中應(yīng)注意的一些問題。我覺得這次設(shè)計是很有重要意義的，它鍛煉了同學(xué)們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力，了解了各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要 點，同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。 總之，這次課程設(shè)計讓我學(xué)到了好多東西，這種課程設(shè)計對一個大學(xué)生是非常重要的。在此我要感謝我同組的搭檔蔡西！然后，非常感謝廖老師的耐心指導(dǎo)！ 四川工業(yè)科技學(xué)院數(shù)字電路課程設(shè)計 參考文獻 【 1】張存禮、韓愛娟主編 .電子技術(shù)綜合實訓(xùn) .北京師范大學(xué)出版社 .。【 2】朱清慧主編 .Proteus 教程 .清華大學(xué)出版社 .?！?3】閻石主編 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .高等教育出版社 .。 第三篇：數(shù)字電路課程設(shè)計數(shù)字鐘 摘要 數(shù)字鐘實際上 是一個對標準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號輸入計數(shù)器進行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當(dāng)計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、數(shù)碼顯示器等幾部分組成。 振蕩電路：主要用來產(chǎn)生時間標準信號，因為時鐘的精度主要取決于時間標準信號的頻率及穩(wěn)定度，所以采用石英晶體振蕩器。 分頻器：因為振蕩器產(chǎn)生的標準信號頻率很高，要是要得到“秒”信號，需一定級數(shù)的分頻器進行分頻。 計數(shù)器：有了“秒”信號，則可以根據(jù) 60 秒為 1 分， 24 小時為 1 天的進制，分別設(shè)定“時”、“分”、“秒”的計數(shù)器，分別為 60 進制， 60進制 ,24 進制計數(shù)器，并輸出一分，一小時，一天的進位信號。 譯碼顯示：將“時”“分”“秒”顯示出來。將計數(shù)器輸入狀態(tài)，輸入到譯碼器，產(chǎn)生驅(qū)動數(shù)碼顯示器信號，呈現(xiàn)出對應(yīng)的進位數(shù)字字型。 由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路可以對分和時進行校時。 另外，計時過程要具有報時功能，當(dāng)時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5 次。 為了使數(shù)字鐘使用方便，在設(shè)計上使用了一個變壓器和一個整流橋來實現(xiàn)數(shù)字鐘電能的輸入，使得可以方便地直接插入 220V 的交流電就可以正常地使用了。關(guān)鍵詞數(shù)字鐘振蕩計數(shù)校正報時 目錄 1 設(shè) 計 目的 ...........................................................42 設(shè)計任務(wù) ...........................................................43 數(shù) 字 電 子 鐘 的 組 成 和 工 作 原理 .......................................... 數(shù)字鐘的構(gòu)成 ......................................................原理分析 .......................................................... 數(shù)字點鐘的基本邏輯功能框圖 ........................................54．?dāng)?shù)字鐘的 電路設(shè)計 .................................................. 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 ............................................... 時間計數(shù) 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 譯碼顯示電路 .....................................................正 點 報 時 電 路 的 設(shè)計 ................................................ 校時電路的設(shè)計 ....................................................135 設(shè)計心得 ........................................................146 參考文獻 .............................................................15 1 設(shè)計目的 在學(xué)完了《數(shù)字電 子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的基本理論，基本知識后，能夠綜合運用所學(xué)理論知識、拓寬知識面，系統(tǒng)地進行電子電路的工程實踐訓(xùn)練，鍛煉動手能力，培養(yǎng)工程師的基本技能，提高分析問題和解決問題的能力。 2 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計指標 1．時間計數(shù)電路采用 24 進制，從 00 開始到 23 后再回到 00； 2 位數(shù)碼管顯示時、分、秒； 、校分功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間； ，當(dāng)時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1 秒停地響 5次。 ，須由晶體振蕩器提供 時間基準信號。 設(shè)計要求 根據(jù)選定方案確定實現(xiàn)設(shè)計要求的基本電路和擴展電路，畫出電路原理圖。 3 數(shù)字電子鐘的組成和工作原理 3． 1 數(shù)字鐘的構(gòu)成 數(shù)字鐘一般由振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器、校時電路、報時電路等部分組成，這些都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的基本電路。 3． 2原理分析 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（ 1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。振蕩器產(chǎn)生的時鐘信號經(jīng)過分頻器形成秒脈沖信號，秒脈沖信號輸入計數(shù)器進行計數(shù)，并把累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。秒計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)分計數(shù)器電路，分 計數(shù)器電路計滿 60 后觸發(fā)時計數(shù)器電路，當(dāng)計滿 24 小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。由于計數(shù)的起始時間不可能與標準時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路可以對分和時進行校時。另外，計時過程要具有報時功能，當(dāng)時間到達整點前 10 秒開始，蜂鳴器 1 秒響 1秒停地響 5次。3． 3 數(shù)字點鐘的基本邏輯功能框圖 圖 1 數(shù)字鐘的基本邏輯框圖 4 數(shù)字鐘的電路設(shè)計 下面將介紹設(shè)計電路具體方案：其中包括電源電路的設(shè)計、秒信號發(fā)生器的設(shè)計、時間計數(shù)電路的設(shè)計、譯碼驅(qū)動顯示電路的設(shè)計、正點報時電路的設(shè)計、校時電路的設(shè)計幾個部分。 4． 1 秒信號發(fā)生器的設(shè)計 晶體振蕩分頻電路石英晶體振蕩電路 1．采用頻率 fs＝ 32768Hz 的石英晶體。 D D2是反相器， D1用于振蕩， D2用于緩沖整形。 Rf為反饋電阻（ 10~100MΩ