【正文】 2021 年 12 月 19 日 。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”。 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 150403 姓 名 陸文祥 學(xué) 號 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)成績評定時填寫。見附圖 8 課設(shè) 圖 8 總電路圖 六、心得體會 這次實(shí)驗(yàn)讓我知道自己的學(xué)到的知識還有很多不足之處，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) 。見附圖 8。所以，電路中就應(yīng)該有校準(zhǔn)時間功能的電路。如此循環(huán)就會構(gòu)成 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。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。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。將 QB 與 RO1 相連，將 Ro2 與 Qc 相連，就會進(jìn)行異步清零。這時他就會自動清零。 在第一片 74ls90 構(gòu)成的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器中，當(dāng)?shù)谑畟€脈沖來到時。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。見圖 5。 [ （ RA + 2 RB ） C ]? 可得近似為 1HZ。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。其中 555 定時器組成的脈沖發(fā)生器電路見附圖 4. 課設(shè) 圖 4 555 定時器組成的脈沖發(fā)生器 由于我們要得到 1HZ 的信號，所以我們就可以通過 555 定時器充放電一次所需的時間的公式。通過 555 定時器的這一性質(zhì)我們就可以通過計(jì)算使他充放電的周期剛好為 1S這樣我們就會得到 1HZ 的信號。當(dāng) VC 小于 1/3VCC 時， VC 就為低電平。 三、元器件 單刀雙擲開關(guān) 4 個 . 5V 電源 . 共陰七段數(shù)碼管 6 個 . 74LS90D 集成塊 6 塊 . 74HC00D 6個 LM555CM 1個 電阻 6個 10uF 電容 2個 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 定時器和一些電阻電容構(gòu)成，原理是利用 555 定時器的特性，通過電容的充放電使 VC 在高、低電平之間轉(zhuǎn)換。因此，應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。通常，校正時間的方法是：首先截斷正常的計(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)時狀態(tài)即可。在六位 LED 七段顯示起上顯示對應(yīng)的數(shù)值。 ⑴多諧振蕩器電路 555 定時器與電阻 R R2，電容 C C2 構(gòu)成一個多諧振蕩器，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鐘信號，因?yàn)槭菙?shù)字鐘，所以應(yīng)選擇的電阻電容值使頻率為 1HZ。 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。而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時個位和時十位計(jì)數(shù)器為 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 ⑵時間計(jì)數(shù)器電路 時間計(jì)數(shù)電路由秒個位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個位和分十位計(jì)數(shù)器及時個位和時十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成。圖 1 所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖。 二、設(shè)計(jì)原理及其框圖 數(shù)字鐘實(shí)際上是 一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（ 1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。 六、設(shè)計(jì)收獲體會 這個實(shí)驗(yàn)相比于其他實(shí)驗(yàn)是比較簡單的，所以完成這個時間也沒有費(fèi)太多的時間，增強(qiáng)了對該門課程的興趣。 四、元器件清單 名稱 型號 數(shù)量 芯片 555 1 電阻 10K 1 電阻 2K 2 電阻 3K 1 電阻 4K 1 電阻 3 電阻 1 電容 1 電容 1 電容 1 蜂鳴器 1 導(dǎo)線 若干 課設(shè) 五、總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)。 根據(jù)電路圖連接線路，根據(jù)圖中的標(biāo)記按順序進(jìn)行連接，但第一次調(diào)試時并未發(fā)生聲音，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)擴(kuò)音器個按鍵板接線出現(xiàn)差錯，于是在老師的幫助下重新進(jìn)行了第二次調(diào)試，這一次終于成功了。根據(jù)這一原理，通過設(shè)定一些不同的 RC數(shù)值并通過控制電路，按照一定的速度一次將不同的 RC組件介入振蕩電路，就可以使振蕩電路按照設(shè)定的要求及，有節(jié)奏的發(fā)射已設(shè)定的音頻信號與音樂。它在博興的產(chǎn)生與變換、測量與控制、定時電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應(yīng)用。 （ a）玩具電子琴電路設(shè)計(jì)圖 Q3D I S7T H R64235C V ol t5T R IG2R4VCC855 54. 7u f0. 01 u f10 K0. 1u f12 VG N D5. 1K 5. 1K 2K 5. 1K 4K 3K2K 7. 5K 課設(shè) 555 定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列 8腳結(jié)構(gòu)，體積小，使用起來方便。 通過計(jì)算可知： R1= （ f1=）； R2= （ f2=）； R3= （ f3=）； R4= （ f4=）； R5= （ f5=）； R6= （ f6=）； R7= （ f7=）； R8= （ f8=523Hz）。逐個調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，使每個阻值都對應(yīng)所需的阻值后，電子琴發(fā)出所需要的聲音，達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期效果。該端與 放電管集電極相連，用作定時器式電容的放電； 課設(shè) ⑦ VCC（或 VDD）外接電源 VCC，雙極性是基電路 VCC的范圍是 ，一般 5v。 ① 地 GND； ② 觸發(fā)器 ③ OUT 輸出端 ④ 復(fù)位 R 接低電平時及電路不工作，不用時應(yīng)接高電平； ⑤ CO 或 VC 為控制電壓端。充電時間常數(shù) T 充 =（ R1＋ R2） C。 由于接通電源瞬間，電容 C 來不及充電，電容器兩端電壓 uc為低電平，小于（ 1/3） Vcc，故高電平觸發(fā)端與低電平觸發(fā)端均為低電平，輸出 uo 為高電平，放電管 VT 截止。 多諧振蕩器沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，在自身因素的作用下，電路就在兩個暫穩(wěn)態(tài)之 間來 回轉(zhuǎn)換，故又稱它為無穩(wěn)態(tài)電路。 與方案一相比方案二選擇的元器件也不是很多，再加上電路比較簡單，所以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作時不會造成很大的困難，更重要的是，它得到的音階較準(zhǔn)，聲音較大，基本符合設(shè)計(jì)的要求，所以選用的是此方案。 主要用一個 555 芯片以及 LM386 芯片來實(shí)現(xiàn)電子琴功能。 在本次設(shè)計(jì)中，我對電路設(shè)計(jì)更加熟練的掌握，在此期間，我和同學(xué)們克服困難