電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)(140107)-資料下載頁(yè)
2025-01-21 15:58本頁(yè)面
【正文】 7 一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)一個(gè)能直接顯示時(shí)、分、秒的數(shù)字電 子鐘。小時(shí)采用二十四進(jìn)制。 設(shè)計(jì)?！皶r(shí)”、?！胺帧笨刂齐娐贰? 設(shè)計(jì) 24小時(shí)整點(diǎn)報(bào)時(shí)控制電路，要求從 59 分 50秒開(kāi)始，每 2秒鐘響一聲，共響 5次； 每響一次聲音持續(xù) 。 二、總體方案設(shè)計(jì) 數(shù)字式電子鐘的基本功能是能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)、分、秒 的正確計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)單位為 1秒。因此，首先必須有 計(jì) 時(shí)顯示電路和秒脈沖產(chǎn)生電路 。其次，接通電源或時(shí) 鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要進(jìn)行時(shí)間校準(zhǔn)，因此應(yīng)有 校 時(shí)控制電路 。另外，要求數(shù)字鐘能夠自動(dòng)整點(diǎn)報(bào)時(shí)， 還應(yīng)有 整點(diǎn)報(bào)時(shí)控制電路 。若還需要其它功能，相應(yīng) 的還要有一些控制電路。綜上所述，數(shù)字式電子鐘應(yīng) 由三大部分組成： 計(jì)時(shí)顯示電路 秒脈沖產(chǎn)生電路 控制電路 其結(jié)構(gòu)框圖如圖所示： 秒脈沖發(fā)生器 （ 1）振蕩器：用來(lái)產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的電路。 由于數(shù)字鐘的精度主要取決于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的頻率及 其穩(wěn)定性，所以一般采用石英晶體振蕩器。振蕩頻率 高，精度高；但頻率高，分頻級(jí)數(shù)增多，所以要綜合 考慮。采用 f=100KHz的晶振。 二、總體方案設(shè)計(jì) 秒脈沖發(fā)生器 （ 2）分頻器：石英晶體振蕩器產(chǎn)生 f=100KHz的 頻率，不能用于計(jì)時(shí)，需要將其分頻為 1Hz的信號(hào)， 若采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器對(duì)其分頻，需要五級(jí)。 二、總體方案設(shè)計(jì) 計(jì)數(shù)器的組成 每天 24小時(shí)、每小時(shí) 60分、每分鐘 60秒，因此設(shè) 定“時(shí)”“分”“秒”計(jì)數(shù)器。分、秒計(jì)數(shù)器為 60進(jìn) 制，“逢 60進(jìn) 1”；時(shí)計(jì)數(shù)器為 24進(jìn)制，“逢 24進(jìn) 1”， 如果仍采用 74LS160，每個(gè)計(jì)數(shù)器都需要兩片。 二、總體方案設(shè)計(jì) 顯示器及顯示譯碼器 （ 1）顯示器 共陽(yáng)極數(shù)碼管 共陰極數(shù)碼管 （ 2）顯示譯碼器 共陽(yáng)極譯碼器 74LS247 共陰極譯碼器 74LS248 74LS247是集電極開(kāi)路輸 出結(jié)構(gòu)，輸出必須接電阻； 74LS248內(nèi)部有上拉電阻， 輸出不用接電阻。 （ 3）帶譯碼驅(qū)動(dòng)的顯示器 二、總體方案設(shè)計(jì) 4 3 2 1整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 要求從 59分 50秒開(kāi)始，每 2秒鐘響一聲，共響 5次；每 響一次聲音持續(xù) 。由此可知，報(bào)時(shí)電路由兩部分組 成： 振蕩電路 +蜂鳴器 控制電路 （ 1）振蕩電路 人類(lèi)耳朵所能聽(tīng)到的聲音頻率為 2022Hz以下，因此 選用幾百 Hz的信號(hào)作報(bào)時(shí)信號(hào)。用 555定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，通 過(guò)調(diào)節(jié)接在 5腳上的電位器，改變 555定時(shí)器的輸出頻率。 二、總體方案設(shè)計(jì) 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 （ 2）控制電路 +蜂鳴器 當(dāng)分為 59時(shí)，計(jì)數(shù)代碼為 01011001；秒十位為 5時(shí)代碼為 0101，控制電路工作。 G1=0， G2=1，秒脈沖通過(guò) G3，作為 D觸發(fā)器的 CP， D觸發(fā)器接成 T觸發(fā)器，對(duì)秒脈沖進(jìn)行二分頻， Q的輸出波形為： 二、總體方案設(shè)計(jì) 校時(shí)電路的設(shè)計(jì) 校時(shí)是人為干預(yù)時(shí)鐘的工作。校時(shí)電路可以對(duì)時(shí)、 分進(jìn)行校時(shí)。 撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，把對(duì)時(shí)秒脈沖直接送到“分”“時(shí)”計(jì)數(shù)器中，分時(shí)就自動(dòng)按秒的頻率計(jì)數(shù)，可以快速調(diào)準(zhǔn)。在校“分”時(shí)，當(dāng)計(jì)滿(mǎn) 60時(shí)會(huì)自動(dòng)向時(shí)進(jìn)位。 二、總體方案設(shè)計(jì) 各模塊 電路設(shè)計(jì)完成后，按照先模塊后整體的順序在Multisim仿真軟件上構(gòu)建電路，并進(jìn)行測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中，注意各時(shí)序模塊的時(shí)序關(guān)系，弄清哪些是上升沿觸發(fā)，哪些是下降沿觸發(fā)，同時(shí)要注意時(shí)序電路的初始狀態(tài)和自啟動(dòng)特性，并采用適當(dāng)?shù)奶摂M儀器進(jìn)行觀察。 三、構(gòu)建電路并測(cè)試 秒脈沖發(fā)生器 V1 1 0 0 0 H z 5 V時(shí)鐘脈沖源 X F G 1函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 三、構(gòu)建電路并測(cè)試 三、構(gòu)建電路并測(cè)試 計(jì)數(shù)器的組成和顯示 24 小 時(shí) 電 路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 三、構(gòu)建電路并測(cè)試 校時(shí)電路的調(diào)試 整體電路的級(jí)聯(lián)調(diào)試 四、撰寫(xiě)報(bào)告 電路調(diào)試成功后，按照設(shè)計(jì)報(bào)告的格式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，要求圖文并茂，并用 A4紙打印。 祝同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)順利！ 提前祝同學(xué)們寒假愉快！
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1