數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)說明書(參考版)
2025-06-07 14:28本頁(yè)面
【正文】 總的來說，我們?cè)谶@次課程設(shè)計(jì)中加強(qiáng)了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和提高了動(dòng)手能力和 思考能力以及分析問題、解決問題的能力。 課程設(shè)計(jì)的好處在于不只是紙上談兵，它要求我們?cè)O(shè)計(jì)并動(dòng)手去實(shí)現(xiàn)作品。我 們享受失敗的憂傷，也享受戰(zhàn)勝失敗后的自豪。我們從調(diào)試中不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，改正錯(cuò)誤就是一種很好的鍛煉。 這次課程設(shè)計(jì)收獲良多，我們小組對(duì)芯片的使用、管腳功能、仿真軟件的使用、模塊調(diào)試分析、電路的設(shè)計(jì)及基本功能的實(shí)現(xiàn)都有了一定的認(rèn)識(shí)。焊接完電路后我們開 始調(diào)試，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管發(fā)生異常，只有秒的顯示器顯示計(jì)數(shù)，并且不能進(jìn)行進(jìn)位，每次計(jì)的秒數(shù)都不同，最多能計(jì)到 60,61 秒，之后便清零 。我們小組努力排查改正了錯(cuò)誤，仿真成功。我們先是搜集資料，并用Multisim 進(jìn)行了仿真。 在多次調(diào)試中，作品功能比較穩(wěn)定，誤差 控制在 合理范圍內(nèi) 。需要 注意的是經(jīng)過 74LS30 八與非門后 需在接非門與蜂鳴器連接，蜂鳴器另一端再接地。 7 校時(shí)器電路如圖 4 所示： 圖 4 校時(shí)器電路 報(bào)時(shí) 電路 電路應(yīng)在整點(diǎn)前 10 秒內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在 59 分 51 秒到 59 分 59秒期間時(shí)，蜂鳴器響一秒停一秒地響 5 次，由報(bào)時(shí)電路控制報(bào)時(shí)信號(hào)。 仿真接法如圖 3 所示，由于 仿真時(shí)直接加 510Ω 電阻效果不好， 故 實(shí)際電路沒有另外接 510Ω電阻，但是實(shí)際電路中接上 510Ω 電阻 會(huì)更好，不然 會(huì)導(dǎo)致顯示數(shù)碼管長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)發(fā)燙： 6 圖 3 數(shù)碼管 顯示電路電路圖 校 時(shí) 器 電路 數(shù)字電子鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，所以應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)各位的直接計(jì)數(shù)通路，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。要注意的是顯示器有兩種共陽(yáng)極顯示器或共陰極顯示器。 顯示器 電路 顯示器是將數(shù)字電子鐘的計(jì)時(shí)狀態(tài)直觀清晰的反映出來被人們的視覺器官所接受的元件。 4511 譯碼器是將鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)功能集于一身的七段 譯碼驅(qū)動(dòng)器。電路圖分別如下： 二十四 進(jìn)制 5 六十 進(jìn)制 譯碼器 電路 譯碼電路的功能是將 “ 秒 ” 、 “ 分 ” 、 “ 時(shí) ” 計(jì)數(shù)器的輸出代碼進(jìn)行翻譯變成相應(yīng)的數(shù)字。 “ 秒 ”“ 分 ” 計(jì)數(shù)器為六 十進(jìn)制 ， 小時(shí)為 二十四 進(jìn)制 。 2Hz 再經(jīng)過一個(gè) D 觸發(fā)器（ 74LS74）進(jìn)行二分頻 ， 得到 1Hz。 CD4060 在數(shù)字集成電路中可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且 CD4060 還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。例如，將 32768Hz 的振蕩信號(hào)分頻為 1HZ 的分 頻倍數(shù)為 32768(215)，即實(shí)現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于 15 級(jí) 2 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。通常，數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到 1Hz 的秒信號(hào)輸入，需要對(duì)振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。 分頻器 電路 分頻器電路將 32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng) 32768(215)次分頻后得到 1Hz的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于 CMOS 電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻 R5 可選 為 22 MΩ 。該元件專為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì)，其頻率較低，有利于減少
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