多功能數(shù)字鐘的電路設(shè)計與仿真(參考版)
2025-06-05 22:39本頁面
【正文】 測試，第三版 [M].武漢： 華中科技大學(xué)出版社， [6] 蔣黎紅，黃培根 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗 amp。 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 16 參考文獻 [1] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)字部分，第五版 [M].北京：高等教育出版社， 2021 [2] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)，模擬部分，第五版 [M].北京：高等教育出版社， 2021 [3] 呂思忠，施齊云 .數(shù)字電路實驗與課程設(shè)計 [M].哈爾濱：工程大學(xué)出版社， [4] 楊頌華，馮毛官 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].西安：電子科技大學(xué)出版社， [5] 謝自美 .電子線路設(shè)計 3） 一直無法使蜂鳴器發(fā)出聲音，不能實現(xiàn)鬧鐘與報時提醒功能。 解決方法：弄錯了撥碼開關(guān)與時間的對應(yīng)關(guān)系，即撥碼開關(guān)表示的時間與自己所想的 時間不對應(yīng)。加 上非門后問題解決。 遇到問題及解決方法 1） 開始仿真時，發(fā)現(xiàn)探針一直是亮的狀態(tài)，不符合理論分析結(jié)果。整點報時功能符合設(shè)計要求。鬧鐘功能符合設(shè)計要求。 2） 校時功能測試：在顯示時鐘時間時，按動時鐘調(diào)時、時鐘調(diào)分按鈕開關(guān)時，時、分均 可以調(diào)節(jié)，且不按動時，計數(shù)電路能正常工作，校時功能符合設(shè)計要求。 整點報時的電路仿真如 圖 27 所示： 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 14 圖 27 整點報時電路仿真圖 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 15 3 結(jié)果分析與總結(jié) 分析總結(jié) 1） 數(shù)字鐘計數(shù)功能測試：接通電源，在秒脈沖的作用下，電路開始計數(shù)，且時、分、秒 分別為 2 60、 60 進制 。 圖 23開關(guān)圖 當(dāng)數(shù)字鐘還未運行到 16： 25 時，探針不亮，即鬧鐘不會響起，狀態(tài)如 圖 24所示： 24鬧鐘電路不響時仿真圖 當(dāng)時鐘與分鐘到達 16： 25 時，在此一分鐘內(nèi)，探針亮，即鬧鐘響，過了此時多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 13 間后，鬧鐘停。 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 12 調(diào)整時撥動開關(guān)，當(dāng)調(diào)整到正確時間后將開關(guān)撥回即可。當(dāng)開關(guān)擲向上方時，數(shù)字鐘正常工作；當(dāng) J1 擲向下方時，則分鐘部分開始以 1s 為周期開始遞增，當(dāng) J2 擲向下方時，時鐘部分則開始以 1s 為周期開始遞增。 圖 21總體仿真圖 各個功能仿真調(diào)試 校時電路仿真調(diào)試 當(dāng)數(shù)字鐘時間不準確時，則需要手動調(diào)整時間。 此電路是通過五個與門和一個蜂鳴器來實現(xiàn)的，每當(dāng)分鐘的十位為 5，個位為9，并且秒鐘的十位為 5 時，蜂鳴器接高電平，開始工作，直到到達整點停止。 鬧鐘電路圖 如圖 17 所示 ： 圖 17 鬧鐘電路圖 整點報時電路 整點報時的功 能要求是，每當(dāng)數(shù)字鐘計時快到整點時發(fā)出聲響。 在本數(shù)字鐘設(shè)計中，選用了四片 74LS85 三位比較器實現(xiàn)。 校時電路部分電路圖 如圖 16 所示 ： 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 7 圖 16 校時電路部分電路圖 鬧鐘電路 在指定的時刻發(fā)出信號，或驅(qū)動音響電路“鬧時”；或?qū)δ逞b置的電源進行接通或斷開“控制”。如果校時脈沖由單脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進行慢校時。其中 S1是校分用的控制開關(guān)， S2為校時用的控制開關(guān)，它們的控制功能下表所示。校時方式有快校時和慢校時兩種，快校時是，通過開關(guān)控制，使計數(shù)器對 1Hz 的校時脈沖計數(shù)。校時是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。 分和秒的計數(shù)器電路 圖如圖 34 所示 ： 圖 14分和秒的計數(shù)器電路圖 時的計數(shù)器電路 圖如圖 15 所示 ： 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計與仿真 6 圖 15 時的計數(shù)器電路圖 校時電路 時鐘出現(xiàn)誤差時，需校準。在分和秒的進位時，用秒計數(shù)器的 Load 端接分計數(shù)器的 CLK 控制時鐘脈沖，脈沖在上升沿來時計數(shù)器開始計數(shù)。在此次電路的設(shè)計中采用的是統(tǒng)一的器件74LS161N 的反饋置數(shù)法來實現(xiàn)十進制功能和六進制功能，根據(jù) 74LS161 的結(jié)構(gòu)把輸出端的 0101（十進制為 5）用一個與非門 74LS00 引到 Load 端便可 置 0，這樣就實現(xiàn)了六進制計數(shù)。譯碼之后再驅(qū)動 LED七段數(shù)碼管顯示時、分、秒。 在數(shù)字鐘的設(shè)計中，一共需要 6 塊譯碼顯示器，分別是小時顯示的 2 塊，分鐘顯示的 2 塊，秒鐘顯示的 2 塊，它們在設(shè)置上基本相同，只不過譯碼器的輸入接不同的計數(shù)器?？芍苯域?qū)動
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