【導(dǎo)讀】路調(diào)測三個(gè)階段完成。電路主要使用集成計(jì)數(shù)器，如74ls90、74ls48，LED數(shù)碼管及各種門電路。際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。數(shù)字電子鐘由以下幾部分。計(jì)數(shù)器是一種中規(guī)模二一五進(jìn)制計(jì)數(shù)器。它由四個(gè)主從JK觸發(fā)器和一些。附加門電路組成，整個(gè)電路可分兩部分，其中FA觸發(fā)器構(gòu)成一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；端R1、R2和置位端S1、S2。將輸出QA與輸入B相接，構(gòu)成8421BCD. 為高電平、L為低電平、×為不定狀態(tài)。74LS90具有如下的五種基本工作方式：。六分頻：在十分頻的基礎(chǔ)上，將QB端接R1，QC端接R2。用QBQC=11反饋到R1和R2的方式使電路置“0”。此外，據(jù)功能表可知，構(gòu)成上述五種工作方式時(shí)，S1、2腳為觸發(fā)輸入端；3腳為輸出端，輸出的電平狀態(tài)受觸發(fā)器。電平起作用，低電平對(duì)它不起作用，即輸入電壓大于2Ucc/3，稱高觸發(fā)端，

　　

【正文】 確及穩(wěn)定。 ⑵時(shí)間計(jì)數(shù)器電路 時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成。其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 ⑶譯碼驅(qū)動(dòng)電路 譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠 的工作電流。 ⑷數(shù)碼管 數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（ LED）數(shù)碼管和液晶（ LCD）數(shù)碼管。本設(shè)計(jì)提供的為 LED 數(shù)碼管。 ⑴多諧振蕩器電路 555 定時(shí)器與電阻 R R2，電容 C C2 構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，利用電容的充放電來調(diào)節(jié)輸出 V0，產(chǎn)生矩形脈沖波作為時(shí)鐘信號(hào)，因?yàn)槭菙?shù)字鐘，所以應(yīng)選擇的電阻電容值使頻率為 1HZ。 ⑵時(shí)間計(jì)數(shù)單元 六片 74LS90 芯片構(gòu)成計(jì)數(shù)電路，按時(shí)間進(jìn)制從右到左構(gòu)成從低位 課設(shè) 向高位的進(jìn)位電路，并通過譯碼顯示。在六位 LED 七段顯示起上顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)值。 ⑶校時(shí)電源電路 當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。通常，校正時(shí)間的方法是：首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可。 根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能。因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。圖 8所示即為帶有基本 RS 觸發(fā)器的校時(shí)電路。 三、元器件 單刀雙擲開關(guān) 4 個(gè) . 5V 電源 . 共陰七段數(shù)碼管 6 個(gè) . 74LS90D 集成塊 6 塊 . 74HC00D 6個(gè) LM555CM 1個(gè) 電阻 6個(gè) 10uF 電容 2個(gè) 課設(shè) 圖 2 LM555ＣＭ集成塊 圖 3 74LS90D集成塊 五、各功能塊電路圖 課設(shè) 1秒脈沖發(fā)生器主要由 555 定時(shí)器和一些電阻電容構(gòu)成，原理是利用 555 定時(shí)器的特性，通過電容的充放電使 VC 在高、低電平之間轉(zhuǎn)換。其中 555 定時(shí)器的高、低電平的門閥電壓分別是 2/3VCC 和1/3VCC?當(dāng)電容器充電使 VC 的電壓大于 2/3VCC 則 VC 就為高電平，然 而由于反饋?zhàn)饔糜謺?huì)使電容放電。當(dāng) VC 小于 1/3VCC 時(shí)， VC 就為低電平。同樣由于反饋?zhàn)饔糜謺?huì)使電容充電。通過 555 定時(shí)器的這一性質(zhì)我們就可以通過計(jì)算使他充放電的周期剛好為 1S這樣我們就會(huì)得到 1HZ 的信號(hào)。其中 555 定時(shí)器的一些功能對(duì)照后面目錄。其中 555 定時(shí)器組成的脈沖發(fā)生器電路見附圖 4. 課設(shè) 圖 4 555 定時(shí)器組成的脈沖發(fā)生器 由于我們要得到 1HZ 的信號(hào)，所以我們就可以通過 555 定時(shí)器充放電一次所需的時(shí)間的公式。將那時(shí)間設(shè)為 1S，然后設(shè)定兩個(gè)電阻計(jì)算出另外那個(gè)電容值 .在設(shè)定電阻值時(shí)我們要記住將電阻值設(shè)為比較常用的那種電阻值，得到的電容值也盡可能讓它是比較普遍使用 的。這樣就避免了在實(shí)際組裝過程中很難買到當(dāng)初設(shè)定的那電阻和計(jì)算出 的電容值。 在這次設(shè)定中我們?cè)O(shè)定的電阻值 RA=10KΩ， RB=62kΩ， C=10uF 經(jīng)公式： ? f = 247。 [ （ RA + 2 RB ） C ]? 可得近似為 1HZ。 利用一個(gè) LED 數(shù)碼管，一塊 74LS90D 連接成一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，電路在晶振的作用下數(shù)碼管從 0— 9 顯示。見圖 5。 課設(shè) 圖 5 3 、利用 2 片 74LS90D 芯片連接成一個(gè)六十進(jìn)制電路，電路可從 0— 59 顯示。第一片 74LS90D芯片構(gòu)成 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，第二片 74LS90D 芯片構(gòu)成 6 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 74LS90D 具有異步清零功能。 在第一片 74ls90 構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器中，當(dāng)?shù)谑畟€(gè)脈沖來到時(shí)。此時(shí)他的四級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)為“ 1001”。這時(shí)他就會(huì)自動(dòng)清零。同時(shí)給第二片 74ls90 構(gòu)成的 6 進(jìn)制計(jì)數(shù) 器進(jìn)一，第六個(gè)脈沖進(jìn)位到來時(shí)，此時(shí)第二片 74ls90 芯片的觸發(fā)器的狀態(tài)為“ 0110”，這時(shí) QB,QC 均為高電平。將 QB 與 RO1 相連，將 Ro2 與 Qc 相連，就會(huì)進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會(huì)構(gòu)成 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 .見附圖 6. 課設(shè) 圖 6 十六進(jìn)制電路 利用 2 片 74LS90D 芯片構(gòu)成 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。一片構(gòu)成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，一片構(gòu)成四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由于 74LS90D 芯片清零是由兩個(gè)清零端控制的，所以當(dāng)?shù)?24 個(gè)脈沖到來時(shí)，第一片 74lLS90D芯片的 Qc 為高電平。第二片 74LS90D 芯片的 Qb 為高電平，讓第一片 74LS90D 芯片的 Qc 與兩片芯片的 Ro1 相連 .讓第二片 74ls90 芯片的 QB 與兩片芯片的 Ro2 相連。當(dāng)?shù)?24 個(gè)脈沖到來時(shí)就會(huì)進(jìn)行異步清零。如此循環(huán)就會(huì)構(gòu)成 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。見附圖 7. 課設(shè) 圖 7 24進(jìn)制電路 數(shù)字鐘電路由于秒信號(hào)的精確性和穩(wěn)定性不可能坐到完全準(zhǔn)確無誤，又因?yàn)殡娐分衅渌脑驍?shù)字鐘總會(huì)產(chǎn)生走時(shí)誤差的現(xiàn)象。所以，電路中就應(yīng)該有校準(zhǔn)時(shí)間功能的電路。在這次設(shè)計(jì)中教時(shí)電路用的是一個(gè) RS 基本觸發(fā)器的單刀雙置開關(guān)，每搬 動(dòng)開關(guān)一次產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖 .實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能 。見附圖 8。 利用兩個(gè)六十進(jìn)制和一個(gè)二十四進(jìn)制連接成一個(gè)時(shí)、分、秒都會(huì)進(jìn)位的電路總圖。見附圖 8 課設(shè) 圖 8 總電路圖 六、心得體會(huì) 這次實(shí)驗(yàn)讓我知道自己的學(xué)到的知識(shí)還有很多不足之處，在試驗(yàn)中得通過上網(wǎng)找好多資料才能夠完成實(shí)驗(yàn) 。 讓后去填充知識(shí)漏洞，最后我掌握了計(jì)數(shù)器的工作原理，以及計(jì)數(shù)器進(jìn)制的組成方法和級(jí)聯(lián)方法，實(shí)現(xiàn)了一次理論指導(dǎo)實(shí)踐、理論向?qū)嵺`過渡的跨越，雖然期間遇到一些困難，但這些困難卻增強(qiáng)了我們分析問題、解決問題的能力，使我們以后不僅只學(xué)習(xí)書本中的理論知識(shí)， 通 過動(dòng)手實(shí)踐是我們對(duì)書本中的理論知識(shí)掌 握地跟牢固、理解地跟深刻，這對(duì)我們今后的工作及學(xué)習(xí)有積極的影響。 課設(shè) 課程設(shè)計(jì)成績考核表 學(xué) 院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與 工程 學(xué)院 班 級(jí) 150403 姓 名 陸文祥 學(xué) 號(hào) 20212228 課程名稱 數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)電子鐘 考 核 項(xiàng) 目 滿分值 得分 20 、說明書、圖紙、程序、計(jì)算等完成量 30 10 （口試） 40 合計(jì)得分 成 績 指導(dǎo)教師簽字 幾點(diǎn)說明 一、 此表由指導(dǎo)教師進(jìn)行課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定時(shí)填寫。 二、 課程設(shè)計(jì)成績根據(jù)學(xué)生各項(xiàng)考核最后得分，按“優(yōu)”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”五級(jí)評(píng)定。期中， 90 分以上為“優(yōu)”； 8089分為“良”； 7079分為“中”； 6069分為“及格”； 60分以下為“不及格”。 三、 課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，此表由指導(dǎo)教師放入課程設(shè)計(jì)資料袋，送承擔(dān)課程的教研室存檔。 2021 年 12 月 19 日