【導讀】進行計數(shù)，并把累計結果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。發(fā)時計數(shù)器電路，當計滿24小時后又開始下一輪的循環(huán)計數(shù)。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。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。號，需一定級數(shù)的分頻器進行分頻。進制,24進制計數(shù)器，并輸出一分，一小時，一天的進位信號。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)出對應的進位數(shù)字字型。另外，計時過程要。以正常地使用了。關鍵詞數(shù)字鐘振蕩計數(shù)校正報時。1．時間計數(shù)電路采用24進制，從00開始到23后再回到00；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。上加一個校時電路可以對分和時進行校時。C1是頻率微調(diào)電容，改變C1可對振蕩器頻率作微量調(diào)整，C1一。的標準信號脈沖，即秒脈沖如圖7。送至譯碼顯示電路，以便實現(xiàn)用數(shù)字顯示時、分、秒的要求。

　　

【正文】 的上升沿開始計數(shù)，此時， 2 腳 10腳應高電平才有效，否則不能計數(shù)。 分計數(shù)器與秒計數(shù)器完全相同。不同之處在于輸出的 脈沖不同，前者是 1HZ，這里是 1/60HZ。圖略。 時計數(shù)器為 24 進制計數(shù)，基本電路與分秒計數(shù)器相同。不同的是找出24 進制的復位脈沖即顯示 24 時個位及十位共 8 個輸出端全部清零。十位為 0010（顯示 2）時，個位為 0100（顯示 4）時全部清零即 00 點。選十位的 QB=1 和個位的 QC=1，通過與門 74LS08 給 CD4518 的 15腳與7 腳為高電平，使輸出 QA～ QD 全為 0從而實現(xiàn) 24進制，此進位 脈沖即為一天的計數(shù)脈沖，此設計中未使用。時計數(shù)器電路如圖 4： 數(shù)字電子技術課程設計報告 (3)譯碼顯示電路設計由計數(shù)器得到的 4 位二進制碼的必須通過譯碼后轉(zhuǎn)為人民習慣的數(shù)字顯示。如 12： 54： 30 的二進制碼為 00010010：01010100： 00110000。譯碼之后再驅(qū)動 7 段數(shù)碼管顯示時、分、秒。譯碼電路及驅(qū)動電路由 74LS248電路完成。 見圖 5： 74LS248 既作譯碼又是 LED 的驅(qū)動電路。 輸出分別推動數(shù)碼管的 。 74LS248的 6 腳分別輸出 4 位二進制 BCD 碼。根據(jù)計數(shù)器的輸出狀態(tài)由 74LS248譯碼后再驅(qū)動 LED 直觀顯示出來。 LED是共陰的。在 LED 的第 3或 8 腳串接一個電阻?？梢愿淖?LED的亮度。 數(shù)字電子技術課程設計報告 (4)校時電路的設計 當出現(xiàn)時間誤差時，可利用秒脈沖來進行校對，具體方法是通過校時開關將秒脈沖直接輸入到分計數(shù)器和時計數(shù)器。利用微動開關進行校對。如圖 6 所示： 校對工作過程，校對時，將開關撥到校對位置。此時秒計數(shù)器無脈沖輸入停止計數(shù)。接下微動開關 S1 時。脈沖輸入到 74LS32的 10 腳。內(nèi)部為二輸入或門電路。 ⑨腳輸入的是分脈沖，因秒計數(shù)器停止，分計數(shù)器也停止（不停也可以），分脈沖用秒脈沖替代。分計數(shù)器由 1分計數(shù)脈沖變?yōu)?1 秒計數(shù)脈沖，加快了調(diào)整速度。同理，按下 S2 開關后，小時輸入脈沖就以 1 秒脈沖代替，快速改變小時的顯示，達到校時目的。當時間調(diào)到與標準時間相同時將開關撥到正常位置，計時又開始。 仿真結果 7所示 數(shù)字電子技術課程設計報告 D1LEDRED+5v8U574HC30+5v1234U10141CKACKBQ0Q1Q2Q31298116U4:B5474LS083174LS08U4:A22367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS90U3U9141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811U7141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811141561112Q0Q1Q2Q3129811CKACKB2367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS9021U8:A74LS08U2U63141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811141CKACKBQ0Q1Q2Q3129811U4:C108911U4:D131274LS082367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS902367R0(1)R0(2)R9(1)R9(2)74LS9074LS088U1QDC37R2500k23% 圖 7 仿真電路 （ 1）仿真后的截圖如下： 圖 8 仿真后截圖 （ 2）仿真后的波形圖如下： 數(shù)字電子技術課程設計報告 圖 9 仿真波形圖 四、本設計改進及建議 ，振蕩器輸出頻率應為 32768HZ。 32768Hz 的信號送入分頻器，并用示波器檢查各級分頻器的輸出頻率是否符合設計要求。 1 秒信號分別送入“時”、“分”、“秒”計數(shù)器，用顯示器檢查計數(shù)器的工作情況，看計數(shù)器是否按設計的進制計數(shù)。 的功能是否滿足校時要求。 ，將各級的電路相連，觀察數(shù)字鐘能否準確正常工作。 五、總結在此次的數(shù)字鐘設計過程中 ,更進一步地熟悉了芯片的結構及掌握了各芯片的工作原理和其具體 的使用方法 .在連接六進制 ,十進制 ,六十進制的進位及十二進制的接法中 ,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能 ,那么在電路出錯時便能準確地找出錯誤所在并及時糾正了 .在設計電路中 ,往往是先仿真后連接實物圖 ,但有時候仿真和電路連接并不是完全一致的。在設計電路的連接圖中出錯的主要原因都是接線和芯片的接觸不良以及接線的錯 9 數(shù)字電子技術課程設計報告 誤所引起的 .接線的時候一定要細心 ,不要接錯 對自己的設計圖要仔細考慮，是否可行，尤其是進位輸出，著重看看進位的 CP 脈沖是否正確。 在連接校正電路的過程中 ,出現(xiàn)時和分都能正常校正時 ,但秒?yún)s受到影響 ,特別時一較分鐘的時候秒亂跳 ,而不校時的時候 ,秒從 40 跳到 59,然后又跳回 40,分和秒之間無進位 ,電路在時 ,分 ,秒進位過程中能正常顯示 ,故可排除芯片和連線的接觸不良的問題 .經(jīng)檢查 ,校正電路的連線沒有錯誤 ,后用萬用表的直流電壓檔帶電檢測秒十位的 QA,QB,QC 和QD腳 ,發(fā)現(xiàn) QA腳時有電壓時而無電壓 ,再檢測秒到分和分到時的進位端 ,發(fā)現(xiàn)是由于秒到分的進位未拔掉所至 .在ＥＷＢ軟件中得到繪制出原理圖。每一部分電路完成后就對其進行功能檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)問題進行改正。擴展電路是在主體電路的基礎上加上一部分功能實現(xiàn)電路，以實現(xiàn)定時、整點報時等功能。并附帶原理闡述。 通過這次課程設計學習，讓我對各種電路都有了大概的了解，也學會了常用繪圖軟件及仿真軟件的應用。 所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解，才會有收獲。 六、參考文獻 （ 1）數(shù)字電子技術課程設計指導書 2021年 11 月（ 2）閻石 .《數(shù)字電子技術基礎》 .北京清華大學出版社 第五篇：數(shù)字電路課程設計 一、設計報告書的要求： （題目，設計要求，技術指標 等） （發(fā)展現(xiàn)狀、課程設計的意義、設計課題的作用等方面）。 3.目錄 （⑴寫出你考慮該問題的基本設計思路，畫出一個實現(xiàn)電路功能的大致框圖。 ⑵畫出框圖中的各部分電路，對各部分電路的工作原理應作出說明。⑶畫出整個設計電路的原理電路圖，并簡要地說明電路的工作原理。⑷用 protel畫原理電路圖。 (5)用 Multisim或者 Proteus畫仿真圖。 。 （設計的心得和調(diào)試的結果）。 。 二、評分依據(jù)： ①設計思路，②單元電路正確與否，③整體電路是否完整，④電路原理說 明是否基本正確，⑤報告是否清晰，⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。 三、題目選擇：（三人一組，自由組合）（設計要求，技術指標自己選擇） 基于 DC4011水箱水位自動控制器的設計與實現(xiàn) 水箱水位自動控制器，電路采用 CD4011四與非門作為處理芯片。要求能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：水箱中的水位低于預定的水位時，自動啟動水泵抽水；而當水箱中的水位達到預定的高水位時，使水泵停止抽水，始終保持水箱中有一定的水，既不會干，也不會溢，非常的實用而且方便。 基于 CD4011聲控、光控延時開關的設計與實現(xiàn) 要求電路以 CD4011作為中心元件，結合外圍電路，實現(xiàn)以下功能：在白天或光線較亮時 ,節(jié)電開關呈關閉狀態(tài) ,燈不亮；夜間或光線較暗時，節(jié)電開關呈預備工作狀態(tài)，當有人經(jīng)過該開關附近時，腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節(jié)電開關。燈亮后經(jīng)過 40 秒左右的延時節(jié)電開關自動關閉，燈滅。 基于 CD4011紅外感應開關的設計與實現(xiàn) 在一些公共場所里，諸如自動干手機、自動取票機等，只要人手在機器前面一晃，機器便被啟動，延時一段時間后自動關閉，使用起來非常方便。要求用 CD4011設計有此功能的紅外線感應開關。 基于 CD4011紅外線對射報警器的設計與實現(xiàn) 設計一款利用紅外線進行布防的防盜報警系統(tǒng)，利用多諧振蕩器作為紅外線發(fā)射器的驅(qū)動電路，驅(qū)動紅外發(fā)射管，向布防區(qū)內(nèi)發(fā)射紅外線，接收端利用專用的紅外線接收器件對發(fā)射的紅外線信號進行接收，經(jīng)放大電路進行信號放大及整形，以 CD4011作為邏輯處理器，控制報警電路及復位電路，電路中設有報警信號鎖定功能，即使現(xiàn)場的入侵人員走開，報警電路也將一直報警，直到人為解除后方能取消報警。 基于 CD4069無線音樂門鈴的設計與實現(xiàn) 音樂門鈴已為人們所熟知，在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴，當有客人來 訪時，只要按下門鈴按鈕，就會發(fā)出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲，然而在一些已裝修好的室內(nèi)，若是裝上有線門鈴，由于必須布線，從而破壞裝修，讓人感到非常麻煩。采用 CD4069 設計一款無線音樂門鈴，發(fā)射按鍵與接收機間采用了無線方式傳輸信息。 基于時基電路 555“叮咚”門鈴的設計與實現(xiàn) 用 NE555 集成電路設計、制作一個“叮咚”門鈴，使該裝置能夠發(fā)出音色比較動聽的“叮咚”聲。 基于 CD4511數(shù)顯八路搶答器的設計與實現(xiàn) CD4511 是一塊含 BCD7 段鎖存、譯碼、驅(qū)動電路于一體的集成電路。設計一款基于 CD4511 八路搶答器，該電路包括搶答，編碼，優(yōu)先，鎖存，數(shù)顯和復位。 基于 NE555+CD4017 流水彩燈的設計與實現(xiàn)以 NE555和 CD4017 為核心，設計制作一個流水彩燈，使之通過調(diào)節(jié)電位器旋鈕，可調(diào)整彩燈的流動速度。 水位指示的設計與實現(xiàn) 電路的功能是檢測容器內(nèi)的水位。把探頭分別裝在容器的底部、中部和頂部。通過 3 根導線與電路板連接，而 3 個 LED 分別代表不同的水位。 基于數(shù)字電路雙向炫彩流水燈的設計與實現(xiàn) 電 路由無穩(wěn)態(tài)多謝振蕩器、可逆計數(shù)器、三八線譯碼器和發(fā)光二極管組成；實現(xiàn)流水燈正反向循環(huán)旋轉(zhuǎn)。 1基于數(shù)字電路六位數(shù)字鐘的設計與實現(xiàn) 設計一款純數(shù)字電路打造的 6 位數(shù)字時鐘。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路對“時”、“分”、“秒”數(shù)字顯示的計時裝置。 1八路聲光報警器的設計與實現(xiàn) 八路聲光報警器中八位優(yōu)先編碼器 CD4532將輸入 D0~D7的八路開關量譯成三位 BCD 碼，經(jīng) BCD鎖存 /七段譯碼 /驅(qū)動器 CD4511譯碼，驅(qū)動共陰極數(shù)碼管顯示警報電路 0— 7，路輸入開關中的任一路開路，顯示器即顯示該路號，發(fā)出數(shù)碼光報警；同時優(yōu) 先編碼器 CD4532 的 GS 段輸出高電平，使開關三極管飽和導通，啟動聲報警電路工作。聲報警電路由時基集成電路 NE555和六反相器 CD4069組成。 1基于 CD4060夢幻燈的設計與實現(xiàn)（基于 proteus仿真） 設計一款電路，使其具有多種美麗的聲光效果，三種顏色的 LED 隨機組合，五彩斑斕，配有生日快樂音樂芯片，閃光的同時有生日快樂音樂播放，蜂鳴器發(fā)生，音樂芯片直接可以裝到電路板上，備有電源開關，方便控制，可以外接交流電源或電池?？勺魃斩Y物相送。 1變音警笛電路的設計與實現(xiàn)設計一款電路，該電路采用兩片 NE555時基集成電路構成的變音警笛電路，能發(fā)出“嗚 哇 嗚 哇”的警笛聲。 1魔幻 LED搖搖棒的設計與制作 “搖搖棒”是一種利用我們的“視覺暫留效應”工作的高科技電子玩具。接通電源后，它上面的一列 LED（發(fā)光二極管）不停地閃爍，當你搖動它時，會看見空中夢幻般的浮現(xiàn)一個個笑臉、愛心等圖案或者文字?！皳u搖棒”使用了一塊單片機。通過編寫程序，在它內(nèi)部存儲若干幅圖形和文字，用一只輕觸按鈕來選擇要顯示的內(nèi)容，并且使用一只動作傳感器開關來確保顯示正常。 1基于數(shù)字電路 NE5 5 CD4017LED骰子的設計 與實現(xiàn) 由 555 組成的多諧振蕩器和 CD4017 十進制計數(shù)器／脈沖分配器構成。7 個發(fā)光二極管模擬骰子的點數(shù)，當按下按鈕 1 秒以上，骰子上的發(fā)光二極管高速循環(huán)點亮，之后循環(huán)速度越來越慢并最終隨機停止于某個點上。 1數(shù)顯計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 不需要編程的計數(shù)器模塊，有 3 個數(shù)碼管顯示，使用 14553 和 14511芯片進行控制驅(qū)動。 1基于 555簡易催眠器的設計與制作 時基電路 555 構成一個極低頻振蕩器，輸出一個個短的脈沖，使揚聲器發(fā)出類似雨滴的聲音 1基于數(shù)字電路電動機轉(zhuǎn)速表的設計與實現(xiàn) 在電動機轉(zhuǎn)動時，人眼 無法統(tǒng)計電動機單位時間轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，即使電動機每秒鐘只轉(zhuǎn)動幾圈，我們也無法準確的數(shù)數(shù)來得到電動機每分鐘的轉(zhuǎn)動圈數(shù)。設計一款電動機轉(zhuǎn)速表來計數(shù)，最大可以顯示 999，如果需要顯示更大的數(shù)字，還可以自行增加 CD40110 和數(shù)碼管，每增加一級，計數(shù)可增大 10倍再加上 9。 基于 CD4011路燈開關模擬電路的設計與實現(xiàn) 從節(jié)約用電的角度出發(fā)，路燈開關在每天傍晚時全部燈亮，后半夜行人稀少，路燈關掉一半，第二天清早路燈全部關閉。 2數(shù)字秒表的設計與實現(xiàn) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時針發(fā)生器及計時器，譯碼顯示單元電路的應用 2基于 CD4011聲光控帶燈頭開關的設計與實現(xiàn) 開關選用 CD4011 集成塊為延時電路，選用 1A 單向可控硅以及性能穩(wěn)定的光敏電阻和優(yōu)質(zhì)的駐極體組成的聲光控動作電路 2基于數(shù)字電路兩位計數(shù)器的設計與實現(xiàn) 兩位自動計數(shù)器兩位數(shù)碼管自動顯示 099,數(shù)字可清零。電路主要由NE555,4518,451