【正文】 答：本設(shè)計(jì)充分的利用了計(jì)數(shù)器 74LS90 的特性，將時(shí)間計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)得非常簡單，本設(shè)計(jì)需要改進(jìn)的是在數(shù)字鐘的功能方面，應(yīng)該再設(shè)計(jì)一個(gè)鬧鈴功能就更加完美了。電路采取了保障的去抖措施，方便校時(shí)，設(shè)計(jì)的主要計(jì)時(shí)芯片只有 74LS90，因?yàn)楹唵谓o電路設(shè)計(jì)帶來極大方便。說明一下此設(shè)計(jì)電路特點(diǎn)答： 在這個(gè)方案設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘具有計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、電路運(yùn)行穩(wěn)定、校時(shí)方便、電路簡便的特點(diǎn)。電路還利用與非門的阻截與導(dǎo)通的特性設(shè)置了校時(shí)電路，并且還加上了去抖電路，防止電路抖動(dòng)，導(dǎo)致的校時(shí)不成功。 答：本設(shè)計(jì)是是利用計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)的簡易多功能時(shí)鐘，主要包括時(shí)間顯示，時(shí)間校正，整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能。認(rèn)識(shí)到用工程的觀點(diǎn)去解決實(shí)際問題的意義。在設(shè)計(jì)的過程中我采用了 MULTISIM 和 protues 仿真軟件，通過這次的課程設(shè)計(jì)使我對(duì)這個(gè)仿真軟件的使用更加的熟練。通過這次的課程設(shè)計(jì)，我熟悉了更多不同的數(shù)字芯片，比如 74LS90，74LS00，74LS48，數(shù)碼管等，這為我以后的電路設(shè)計(jì)打了一定的基礎(chǔ)。即當(dāng)時(shí)鐘顯示為XX 59 58 時(shí)開始報(bào)時(shí)，到時(shí)鐘顯示 XX 00 00 時(shí)停止。還可以使用長按鍵方法校正時(shí)間，當(dāng)按住按鍵不放時(shí)，被校時(shí)部分會(huì)以每秒增加 10 的速度向上增加，加快校時(shí)速度。圖 19 計(jì)時(shí)歸零時(shí)的電路 整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)電路仿真此部分在 protues 仿真文件包內(nèi)進(jìn)行。圖 17 時(shí)間顯示計(jì)時(shí)中的電路，即將清零。由此反復(fù)便形成了如圖所示的波形。分析電路不難發(fā)現(xiàn)，這是正常的情況，因?yàn)樾酒囊_接了負(fù)載，當(dāng)芯片引腳從低電平置數(shù)為高電平時(shí)，引腳變高電平，由于接上負(fù)載，該引腳要驅(qū)動(dòng)負(fù)載，所以電平會(huì)慢慢變低，當(dāng)引腳與負(fù)載電平相等時(shí)，即為零時(shí)，電平保持不變，一直到下一個(gè)置數(shù)改變才發(fā)生變化。武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 16 頁圖 15 電容 C1 的波形 分頻器的仿真圖 16 分頻電路仿真波形 上圖中從上到下依次是 1KHZ、100HZ、10HZ、1HZ 的波形。圖 14 NE555 輸出波形圖 NE555 輸出和電容 C1 波形 如圖 15 所示，NE555 輸出電平是由 C1 充放電經(jīng)比較電路后的結(jié)果。f=1/T=1000HZ。仿真結(jié)果如下圖，圖 14。由于 PROTUES 提供了實(shí)驗(yàn)室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。本設(shè)計(jì)仿真過程是在 protues 平臺(tái)上完成的?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。圖 13 74LS48 引腳圖武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 14 頁表 3 74LS48 功能表武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 15 頁電路仿真 隨著科技的發(fā)展， “計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期設(shè)計(jì)手段。由 74LS90 的 truth table 可以看出，選擇 74LS90 可以在數(shù)字鐘進(jìn)位和清零上有極大的方便，不需要其他門電路輔助就能自己完成進(jìn)位和清零。 　　參數(shù)功能特性： 　　?供應(yīng)電壓 　　?供應(yīng)電 流36 mA 　　?輸出電 流225mA (max) 武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 12 頁　　?上升/下降時(shí)間 100 ns 　　.NE555 的相關(guān)應(yīng)用: 　　NE555 的作用范圍很廣，但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（Monostable Mutlivibrator）及無穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器 (Astable Multivibrator)。 　　Pin 8 (V +) 這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 IC 的正電源電壓端。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從 1/3 VCC 電壓以下移至 2/3 VCC 以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。它通常被接到正電源或忽略不用。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 mA 。 　　Pin 3 (輸出) 當(dāng)時(shí)間周期開始 555 的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少 伏的高電位。 　　Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn) ) 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。 　　、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 　　，可與 TTL，CMOS 等邏輯閘配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 . NE555 的特點(diǎn) 　　、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。Q0Q3 接受計(jì)數(shù)器輸出的數(shù)據(jù)，按照數(shù)碼管顯示規(guī)律譯碼出可直接輸入數(shù)碼管的數(shù)據(jù)，將時(shí)間實(shí)時(shí)顯示出來。 圖 9 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 9 頁 顯示部分 顯示部分有數(shù)碼管和 BCD 數(shù)碼管譯碼器 74LS48 組成。由此可以保證電路不會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象。時(shí)校時(shí)電路和分校時(shí)電路都是一致的，校時(shí)脈沖信號(hào)為 10HZ脈沖，這樣速度正好適中，適合校時(shí)。為了電路簡單，我們只對(duì)時(shí)和分進(jìn)行校時(shí)。武漢理工大學(xué)《模擬電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說明書第 7 頁圖 6 分、秒計(jì)數(shù)部分電路設(shè)計(jì) 校時(shí)電路設(shè)計(jì) 當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤是，需要校正時(shí)間，校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。當(dāng)十位和個(gè)位計(jì)滿 60 個(gè)數(shù)后計(jì)數(shù)器清零。當(dāng)分（秒）計(jì)數(shù)部分的個(gè)位接受秒計(jì)數(shù)部分的信號(hào)（秒計(jì)數(shù)接受的信號(hào)為振蕩器經(jīng)分頻后輸出的 1HZ 的標(biāo)準(zhǔn)脈沖） ，計(jì)數(shù)滿 60 后向時(shí)計(jì)數(shù)部分的十位給出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)。 圖 5 時(shí)計(jì)數(shù)部分電路 分、秒計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì)分和秒一樣，都采用 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)，本設(shè)計(jì)仍選 74LS90 作為計(jì)數(shù)器。時(shí)十位計(jì)數(shù)部分接受個(gè)位的進(jìn)位信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)十位和個(gè)位計(jì)滿 24 個(gè)數(shù)后計(jì)數(shù)器清零。設(shè)計(jì)電路圖如圖 5。經(jīng)過 3 次 1/10 分頻后正好是 1HZ，為標(biāo)準(zhǔn)的秒輸入脈沖。選擇計(jì)數(shù)器作為分頻器，計(jì)數(shù)器有很多元件可以選擇，但是要合理充分的利用，選擇 3 片中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器 74LS90 可以完成上訴功能，74LS90 是二—五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 分頻設(shè)計(jì)分頻器的工作主要有兩個(gè)：第一，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖。根據(jù)三要素公式： （1）??1)()0(1)()1RCteVcVct ????? 充電過程的方程式：