【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 刷新，2000Hz是用于蜂鳴器的低頻發(fā)聲的。3．2Hz的設(shè)計(jì)2Hz的設(shè)計(jì)可以將2000Hz進(jìn)行調(diào)用上述1000分頻的模塊就可以直接獲得2Hz的頻率。4. 1Hz的設(shè)計(jì)將2Hz頻率用T觸發(fā)器2分頻就可直接獲得1Hz頻率的脈沖，并且最后獲得的1Hz的脈沖其實(shí)本身已經(jīng)是方波了，因?yàn)門觸發(fā)器是反轉(zhuǎn)觸發(fā)器，它的輸出結(jié)果肯定是方波，從而可以借助于T觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)最終輸出結(jié)果是方波的要求，利用后面計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。至此系統(tǒng)所有系統(tǒng)工作所需要的時(shí)鐘已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完了。下面給出總體的時(shí)鐘設(shè)計(jì)模塊這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)基本數(shù)字中的計(jì)數(shù)功能的關(guān)鍵，涉及到模60的設(shè)計(jì)和模24的設(shè)計(jì)，當(dāng)然還要考慮進(jìn)位的問(wèn)題。1． 模60 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)通用數(shù)字芯片一般都達(dá)不到模60 的進(jìn)制，所以必須通過(guò)芯片的級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)模60進(jìn)制的設(shè)計(jì)，最終選用74160芯片，該芯片本身是模10的計(jì)數(shù)器，并且是異步清零和同步置數(shù)的。使用2個(gè)74160芯片進(jìn)行級(jí)聯(lián)，構(gòu)成模60的計(jì)數(shù)器，個(gè)位本身就是模10計(jì)數(shù)的，所以無(wú)需設(shè)計(jì)模六十的個(gè)位，高位使用異步清零的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)模6的設(shè)計(jì)。具體的設(shè)計(jì)電路圖如下所示：這里值得一提的是，計(jì)數(shù)器進(jìn)位信號(hào)的實(shí)現(xiàn)，一般不能單純從高位的Q位產(chǎn)生，一般情況下是要在整計(jì)數(shù)器回0的時(shí)刻，利用回0的信號(hào)來(lái)產(chǎn)生進(jìn)位信號(hào)RCO，怎樣產(chǎn)生的進(jìn)位信號(hào)的才是可靠的。2． 模24 計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)模24計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)其實(shí)本質(zhì)上是和模60一樣的。下面直接給出所設(shè)計(jì)的電路圖： 快速校分較時(shí)清零與保持模塊在已經(jīng)做好的時(shí)鐘和計(jì)數(shù)模塊的基礎(chǔ)上其實(shí)是非常容易加入快速校分、校時(shí)、保持、清零的功能的，這些功能只要在原來(lái)電路的基礎(chǔ)上做一些簡(jiǎn)單的處理就能完成，很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)就是快速校分與校時(shí)，就是將分的時(shí)鐘脈沖輸入直接接入時(shí)鐘分頻模塊的2Hz的頻率就可以完成了，非常的簡(jiǎn)單，當(dāng)然是直接接入2 Hz頻率，還是接入正常的頻率或是進(jìn)位信號(hào)，這可以通過(guò)開(kāi)關(guān)的0和1邏輯來(lái)控制。清零信號(hào)更是非常的簡(jiǎn)單，只要將每個(gè)計(jì)數(shù)器的清零端在模塊封裝時(shí)，引出來(lái)就行了，當(dāng)開(kāi)關(guān)為0時(shí)，計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)，當(dāng)開(kāi)關(guān)位于1時(shí)，就將開(kāi)關(guān)輸出并聯(lián)的所有計(jì)數(shù)器清零。保持功能的實(shí)現(xiàn)想法非常的簡(jiǎn)單，就是可以在1Hz處和一個(gè)開(kāi)關(guān)取反相與，就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘保持的功能，當(dāng)開(kāi)關(guān)位于0時(shí)，1Hz是1相與的，這樣1Hz就能順利的輸入到后面的電路，從而實(shí)現(xiàn)正常的計(jì)數(shù)功能，當(dāng)開(kāi)關(guān)位于1時(shí)，則1Hz是和0相與的，導(dǎo)致輸出結(jié)果始終是0，沒(méi)有正常的計(jì)數(shù)脈沖輸入后面的電路，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)數(shù)器的停止計(jì)數(shù)，也即實(shí)現(xiàn)了數(shù)字中的保持功能。這里值得一提的就是上面功能的實(shí)現(xiàn)用到了很多的開(kāi)關(guān)，這里就涉及到開(kāi)關(guān)消顫的問(wèn)題，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)是需要連在計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘輸入端的，所有必須進(jìn)行消顫的處理，否則計(jì)數(shù)器會(huì)認(rèn)為開(kāi)關(guān)的顫抖是時(shí)鐘的脈沖的輸入，導(dǎo)致錯(cuò)誤的產(chǎn)生。鑒于此，采用D觸發(fā)器進(jìn)行開(kāi)關(guān)的消顫，因?yàn)镈觸發(fā)器可以認(rèn)為是邏輯的跟隨器，它輸出的結(jié)果的變化速度依賴于輸入到D觸發(fā)器的脈沖，只要實(shí)現(xiàn)輸入D觸發(fā)器的時(shí)鐘CLK比實(shí)際開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)脈沖頻率低，而又不是太低，不至于延遲太長(zhǎng)的時(shí)間，這樣就實(shí)現(xiàn)了消顫的功能，下面給出消顫的電路圖： 整點(diǎn)報(bào)時(shí)模塊系統(tǒng)要求具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能（當(dāng)時(shí)鐘計(jì)到59’53”時(shí)開(kāi)始報(bào)時(shí)，在59’53”, 59’55”,59’57” 時(shí)報(bào)時(shí)頻率為2000Hz,59’59”時(shí)報(bào)時(shí)頻率為4KHz, ）這其實(shí)涉及到一些簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算而言，首先基本的思想就是必須保證分鐘保持在59分處，將基本的關(guān)系列出來(lái)之后，可以發(fā)現(xiàn)必須保證下面的邏輯為1，即可滿足分鐘保持在59分處的要求。其次必須保證秒的十位是5，這其實(shí)只有保證下面的邏輯是1，即可實(shí)現(xiàn)接下來(lái)就是秒的各位進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算而言，首先將各為可能的情況列舉如下通過(guò)分析可知，要求個(gè)位在0011,0101,0111產(chǎn)生一個(gè)邏輯控制信號(hào)來(lái)控制2000Hz的頻率，在個(gè)位1001時(shí)產(chǎn)生一個(gè)邏輯控制信號(hào)來(lái)控制4000Hz。為保障各位在除3,5，7,9出蜂鳴器不響，還不行考慮所設(shè)計(jì)的邏輯必須保證保證在其他數(shù)的時(shí)候，邏輯控制的輸出信號(hào)是0。綜合上述的分析過(guò)程，下面給出最后2000Hz和4000Hz的控制邏輯式：下面給出最終的邏輯控制電路： LED動(dòng)態(tài)顯示模塊本系統(tǒng)采用LED的動(dòng)態(tài)顯示的技術(shù)，利用人眼的視覺(jué)暫留效應(yīng)，只要LED管子的刷新頻率大于人眼能分辨的最大頻率，這人眼就會(huì)感覺(jué)不出來(lái)LED管子是在閃爍的，而后認(rèn)為L(zhǎng)ED管子是一直亮的，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效果。這里首先值得考慮的就是怎么樣將計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值正確的顯示在LED管子上，這其實(shí)設(shè)計(jì)到一個(gè)BCD譯碼電路，選用7447可以將BCD碼轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的能取得LED管子的段碼，同時(shí)考慮到動(dòng)態(tài)顯示的復(fù)用問(wèn)題，7447的輸出端是與所有的LED管子的段碼總線相連的，所有要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示的功能，就必須通過(guò)循環(huán)使能對(duì)應(yīng)的LED管子，并且在使能LED管子的同時(shí)還必須與所要顯示的數(shù)字相對(duì)應(yīng)，這就又涉及到一個(gè)動(dòng)態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，并且這種動(dòng)態(tài)選自數(shù)據(jù)的電路，和使能LED管的74138譯碼器必須通過(guò)同一個(gè)計(jì)數(shù)值循環(huán)來(lái)控制，這樣才能保證對(duì)應(yīng)得LED管子輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。綜上所述，首先先用74160構(gòu)成一個(gè)模6計(jì)數(shù)器，來(lái)控制數(shù)據(jù)的選項(xiàng)和74138譯碼器，并且模6的計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖必須比較大，這里選自4000Hz，然后將選通的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出值7447進(jìn)行譯碼，最后輸出至LED管子的段碼出進(jìn)行顯示。下面就這個(gè)模塊所設(shè)計(jì)到的小模塊進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。1. 模6計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)模6計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)還是非常簡(jiǎn)單的，和上述的計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)其實(shí)是一樣的，具體的設(shè)計(jì)電路如下:2. 動(dòng)態(tài)選通數(shù)據(jù)電路的設(shè)計(jì)該電路的設(shè)計(jì)可以通過(guò)四個(gè)數(shù)據(jù)選擇器來(lái)實(shí)現(xiàn)，選用74151來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體的電路設(shè)計(jì)如下：分別將上述兩個(gè)模塊進(jìn)行封裝的到下面該模塊的最終電路圖：該模塊的設(shè)計(jì)要求必須能在任意的時(shí)刻都能設(shè)定所需要鬧鐘的時(shí)間。這其實(shí)就涉及到界面的切換問(wèn)題，需要將界面切換到鬧鈴設(shè)定界面?；镜乃枷刖褪牵紫韧ㄟ^(guò)開(kāi)關(guān)切換到鬧鈴的設(shè)定界面，然后轉(zhuǎn)換到計(jì)數(shù)模塊，該計(jì)數(shù)模塊其實(shí)和正