數(shù)電課程設計多功能數(shù)字鐘的設計與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-22 07:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)，只需點點鼠標即可，它也可以作為電學知識的輔助教學軟件使用。2 方案選擇方案一：采用中小規(guī)模集成電路實現(xiàn)采用中小規(guī)模集成邏輯電路設計可以實現(xiàn)數(shù)字鐘的時、分、秒計時功能、定點報時功能、校時功能、鬧鐘功能，計時模塊采用時鐘信號觸發(fā)，不需要程序控制。所有功能模塊的主要部件都使用集成芯片。此方案正是所學的知識的實際應用，可以加深對邏輯電路的了解，符合此次設計的要求。方案二：EDA技術實現(xiàn)采用EDA作為主控制器外圍電路進行電壓，時鐘控制、鍵盤和LED控制。但此方案邏輯電路復雜，外圍設備多，靈活性較低，不利于擴展。且涉及的大多是未學的知識，不能達到此次設計的目的。方案三：單片機編程實現(xiàn)利用AT89S51單片機和74HC573八位鎖存器以及利用C語言對AT89S51進行編程來實現(xiàn)數(shù)字鐘的時間顯示。單片機的相關知識尚未學習，而且運用單片機也不符合運用數(shù)字電路完成設計的初衷，不能達到此次設計的目的。綜上，根據(jù)自身的知識和方案比較，采用方案一，因為方案一簡便靈活，擴展性好，而且正好是所學知識的應用，可以對邏輯器件的使用增加經(jīng)驗，同時符合此次數(shù)字電路知識設計的要求。3 系統(tǒng)框圖計數(shù)電路 分電路秒電路時電路個位顯示十位顯示個位顯示十位顯示個位顯示十位顯示譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器譯碼器計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器計數(shù)器校時電路報時電路脈沖振蕩器鬧鐘電路 系統(tǒng)框圖4 分電路設計 脈沖產(chǎn)生電路要求設計出一個能產(chǎn)生一秒周期信號的電路。用555定時器作為基礎，調節(jié)外界參數(shù)R和C，使得振蕩周期為1秒。 導線若干、555定時器、1000kΩ、200kΩ、20kΩ、1kΩ、300Ω、40Ω、8Ω電阻各一個、1μF、。555定時器：555定時器是一種模擬和數(shù)字功能相結合的中規(guī)模集成器件。 內(nèi)部結構圖： 圖41 555定時器內(nèi)部結構圖 引腳圖： 引腳功能注釋： 表41 555定時器引腳功能 功能表：表42 555定時器功能表清零端高觸發(fā)端TH低觸發(fā)端Q放電管T功能00導通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1101截止置11001截止置11110導通清零由555定時器構成的多諧振蕩器由電阻RR2，電容C以及旁路電容Cp等組成。輸出頻率為： 當f=1Hz時，若選C為1μF的電解電容，取ln2=，得R1+2R2=。令R1=1MΩ，R2=。若R2用200kΩ+20kΩ+1kΩ+300Ω+40Ω+8Ω的形式替換。圖42 脈沖產(chǎn)生電路該電路的仿真結果為:圖43 脈沖電路仿真波形 導線若干、兩輸入與門一個、74LS290芯片兩塊 與門 表達式∶F=AB 真值表：ABF000010100111 74LS290芯片 引腳圖：由脈沖產(chǎn)生電路產(chǎn)生的秒信號經(jīng)右邊芯片的時鐘信號輸入端CLKA輸入，秒電路開始計時。當個位顯示從零變到九時，十位顯示由于沒有脈沖信號，它的顯示保持不變。在第十個脈沖到來之際，個位顯示由零變?yōu)榫?，同時向十位發(fā)出一個脈沖信號，十位的顯示增加一。當十位的是5，此時再從個位來一個脈沖信號，十位的輸出由0101變?yōu)?110，和的1經(jīng)與門相與后輸出1，將這個1送至個位和十位的異步清零端，使得個位和十位的輸出強制制0，同時這個1也將被當作脈沖信號輸出給分電路，秒電路的計數(shù)重新開始。這樣便實現(xiàn)了秒電路的60進制。圖44 秒計時電路 導線若干
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