【正文】 當(dāng)然，由于本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免有疏漏之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。在此向我的父母親說聲：謝謝，您們辛苦了！是您們幫助我交完三年學(xué)費(fèi)和生活費(fèi)，才使我順利完成大學(xué)三年的學(xué)業(yè)。 從選畢業(yè)設(shè)計(jì)題目到論文撰寫結(jié)束，從中得到了來自各方面的幫助，從在外打工的父母親到學(xué)校的老師再到同學(xué)、朋友，他（她）們都是伸出熱情之手，從生活、學(xué)習(xí)、精神等諸多方面給予幫助和支 持。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)三年所學(xué)知識(shí)的總結(jié)與運(yùn)用，是對(duì)我 即將步入社會(huì)，走向工作崗位前的一次綜合的考驗(yàn)和檢查。因?yàn)閳?bào)時(shí)電路發(fā)出聲響的時(shí)間是 59分 54 秒至 59 分 59 秒之間， 所以把表調(diào)到 59 分 54秒時(shí)，注意聽喇叭的聲音，如果響聲是在 54秒到 59 秒之間，并且最后一聲為最大，則為正常。具體參照附錄（三）接。 數(shù)據(jù)選擇器和調(diào)試 安裝數(shù)據(jù)選擇器主要注意的是十二小時(shí)和二十四小時(shí)它們接的位置不要接錯(cuò)，還有兩個(gè) S 端一定要接上兩路選擇開關(guān)。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 25 在接十二進(jìn)制和二十四進(jìn)制時(shí)的時(shí)候要注意它們的進(jìn)位脈沖都是分的高位脈沖，星期的低位進(jìn)位脈沖應(yīng)該是二進(jìn)制的進(jìn)位脈沖與二十四進(jìn)制的進(jìn)位脈沖相與后的到的脈沖。 校表電路調(diào)試 按圖（ 19）所示電路在電路板上連好線，如檢測(cè)校分：按下按鈕，分的顯示按照你按的頻率在變化，則表示為正常，其他兩個(gè)校表電路也可以用此方法。需要注意的是， 4511 正常工作時(shí)，為高電平， LE 應(yīng)為低電平。 BCD7 段鎖存譯碼／驅(qū)動(dòng)器 4511 和 LED 七段數(shù)碼管組成。 秒脈沖發(fā)生器電路調(diào)試 按圖（ 3）電路連線，在 4027 的第一腳（ Q 腳）接發(fā)光二 極管，觀察發(fā)光二極管的顯示情況，如每秒顯一次，則說明正常。如有電腦，最好用 Multisim2021 仿真軟件進(jìn)行調(diào)試，再把元件安裝在電路板上，如果沒有電腦也可以按以下幾點(diǎn)進(jìn)行。 本次設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘可以在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱上完成也可以自己買元件自己做。 123A123A123A123A123AS P E A K E RN P NR1KR3 .3 k+ 5 V59分分十位59秒54秒1 秒5 1 2 H Z1 0 2 4 H ZQ?P N P123A1 2A12456A12456A12456A123ARSRS 圖（ 20）整點(diǎn)報(bào)時(shí)接線圖 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 24 第 4章 數(shù)字鐘的系統(tǒng)調(diào)試 本設(shè)計(jì)電路中的與門，非門，或門，異或門，與非門及 RS觸發(fā)器都用集成塊代替，分別為與門 74ALS80或門 74LS3非門 74LS0與 非門 74LS 74LS00、74LS 74LS20， RS 觸發(fā)器由 2個(gè)與非門 74LS00 組成。 音響電路采用的是兩個(gè)三極管（一個(gè) NPN，一個(gè) PNP），一個(gè) 1K 和一個(gè) 的電阻來推動(dòng) 8Ω的喇叭，這樣的組合能使聲音更逼真，也不容易燒壞喇叭。 報(bào)時(shí)電路的原理圖如下圖 20 所示，當(dāng)計(jì)時(shí)到 59 分時(shí)，與非門（ 59 分）接通，同時(shí)校分與非門接通，經(jīng) RS 觸發(fā)器，保持此狀態(tài)，因此揚(yáng)聲器不發(fā)聲。即分計(jì)數(shù)到 59，秒計(jì)數(shù)到 54時(shí)，輸出一個(gè)延時(shí)高電平，打開低音與門，使報(bào)時(shí)按 512Hz 鳴叫 5 聲；到秒位的計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 58時(shí)，結(jié)束高電平脈沖?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)的電路要求在離整點(diǎn)差 6 秒時(shí)，每 1 秒鐘鳴叫一次，共響 6次，前五次為低音 512Hz，最后一聲為高音 1024Hz?！懊胗?jì)數(shù)器進(jìn)位信號(hào)”通過下面的與門和或門送至“分計(jì)數(shù)器的 CP端”，使“分計(jì)數(shù)器”正常工作；需要校正“分計(jì)時(shí)器”時(shí)，將開關(guān)按下，上 面的與非門輸出高電平，下面的與非門輸出低電平，下面的與門封鎖“秒計(jì)數(shù)器進(jìn)位信號(hào)”，而上面的與門將 1Hz的 CP 信號(hào)通過或門送至“分計(jì)時(shí)器”的 CP 控制端，使“分計(jì)數(shù)器”在“秒”信號(hào)的控制下加一計(jì)數(shù)，直至正確的時(shí)間，再將按鈕復(fù)位，以達(dá)到校準(zhǔn)時(shí)間的目的。由上下兩個(gè)與非門構(gòu)成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，可以將 1Hz 的“秒”信號(hào)和“秒計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)”送至“分計(jì)數(shù)器的 CP 端”（ P 端是送入分計(jì)數(shù)器的 CP端）。校準(zhǔn)的方法很多，常用的有“快速校時(shí)法”。星期的顯示應(yīng)為 1（周一）、 2（周二）、 3（周三）、 4（周四）、 5（周五）、 6（周六）、日（周日）。而 a圖就是其他模塊的接法。 a b c d e f g+ 5 VC0C1C2C3C4C5C6abfcgde1234567abcdefg8 dpdp9V C Cdp 圖（ 17）共陰極數(shù)碼管結(jié)構(gòu) 譯碼及數(shù)碼在電路中的運(yùn)用 譯碼器及數(shù)碼在電路中的接法如圖（ 18）所示。所以我們用的數(shù)碼管也的用共陰極的與其匹配。 A7B1C2D6LT3BI4LE5Yf 15Yg 14Ya 13Yb 12Yc 11Yd 10Ye 9V C C 16GND8U 1 04 5 1 1 圖（ 16） 4511 引腳排列 表（ 4） 4511 譯碼驅(qū)動(dòng)器的真值表 數(shù)字或功能 輸 入 輸 出 LT RBI A3 A2 A1 A0 BI/RBO a b c d e f g 滅燈 ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ 0 0 0 0 0 0 0 0 試燈 0 ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ 1 1 1 1 1 1 1 1 滅零 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 ╳ 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 20 2 1 ╳ 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 3 1 ╳ 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 4 1 ╳ 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 5 1 ╳ 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 6 1 ╳ 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 7 1 ╳ 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 1 ╳ 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 ╳ 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 共陰極數(shù)碼管 目前數(shù)字顯示器種類很多，按組成數(shù)字的方式不同，可以分為分段式顯示器、點(diǎn)陣式顯示器和字型重疊式顯示器。其引腳如圖（ 16）所示。 DCBA：為 8421BCD 碼輸入端。它主要用來檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。在本次設(shè)計(jì)中選用的譯碼器是 4511， 4511 是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰 LED 顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器，其功能介紹如下： BI：當(dāng) BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅狀態(tài)，不顯示數(shù)字。實(shí)現(xiàn)譯碼的邏輯電路成為譯碼器。 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 19 譯碼與數(shù)碼顯示 譯碼器 4511 譯碼為編碼的逆過程。其選擇器的輸出 Y 端就接譯碼器的 ABCD 端，當(dāng)開關(guān)打在低電平端， A腳就導(dǎo)通，也就是二十四進(jìn)制輸出端譯碼，高電平時(shí)， B導(dǎo)通，十二進(jìn)制譯碼。那么把十二進(jìn)制的個(gè)位和十位輸出端接個(gè)位和十位選擇器的 B 端（ 1Q11Q21Q31Q4接個(gè)位的 1B2B3B4B， 2Q12Q22Q32Q4接十位的 1B2B3B4B），所以二十四進(jìn)制的個(gè)位和十位就接數(shù)據(jù)選擇器的 A端接法和 B一樣。 1A21B31Y42A52B62Y73A 113B 103Y 94A 144B 134Y 12S1G 15V C C 16GND87 4 L S 1 5 7 圖（ 15） 74LS157 引腳排列 表（ 3） 74LS161 數(shù)據(jù)選擇器的邏輯功能表 輸 入 端 輸 出 G S A B Y H ╳ ╳ ╳ L L L L ╳ L L L H ╳ H L H ╳ L L L H ╳ H H 74LS157 的運(yùn)用 74LS157 運(yùn)用在數(shù)字鐘里的小時(shí)計(jì)數(shù)器與譯碼器之間，因?yàn)樵跀?shù)字鐘里面有兩個(gè)小時(shí)計(jì)數(shù)器（十二小時(shí)和二十四小時(shí)），為了能夠讓他們都能譯碼所以選擇了74LS157 數(shù)據(jù)選擇器來做橋梁。其引腳圖如圖（ 15）所示。狀態(tài)圖如圖（ 14）所示。所以它的低位進(jìn)位脈沖是來自二十四進(jìn)制和二進(jìn)制輸出的高位脈沖。 其接法如圖（ 12）所示。它的高位進(jìn)位脈沖由 Q0輸出。就實(shí)現(xiàn)了該二進(jìn)制的功能，這樣使得該計(jì)數(shù)器的工作狀態(tài)圖如圖（ 10）所示。 二進(jìn)制在數(shù)字鐘的功能是對(duì)上下午計(jì)數(shù)的，也是配合十二進(jìn)制用的。 74LS161 構(gòu)成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 16 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器是用 74LS161 來構(gòu)成的，因?yàn)槎M(jìn)制只需要一個(gè)四位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而且可利用其預(yù)置功能，所以選用 74LS161。而它的高位脈沖是把 2Q1Q2送入與非門，再把輸出的結(jié)果經(jīng)過非門得到的。不同的是它是把一天分上午和下午計(jì)的。 4518構(gòu)成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十二進(jìn)制和上面一樣是用 4518 構(gòu)成的 ，它的接法如圖（ 8）所示。二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的個(gè)位也是十進(jìn)制，其的接法和六十進(jìn)制一樣。 4518構(gòu)成二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器 二十四進(jìn)制也是用 4518 的時(shí)鐘上升沿觸發(fā)的，接法如圖（ 7）所示。因?yàn)椋寒?dāng) 1Q 1Q1為同時(shí) 1 時(shí)，則輸出為 0，否則它們與非后是輸出為 1，也就是說當(dāng)計(jì)數(shù)到 9 后自動(dòng)清零，使輸出變?yōu)?1，即出現(xiàn)一個(gè)上升沿，這個(gè)上升沿則是十位的進(jìn)位脈沖，它的十位是一個(gè)六進(jìn)制，可以利用2Q42Q32Q22Q1=0110 使信號(hào)清零，同時(shí)結(jié)合高位進(jìn)位。 清零 預(yù)置 使 能 時(shí)鐘 預(yù)置數(shù)據(jù)輸 入 輸 出 工 作 模 式 Rd Ld EP ET CP D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 1 1 1 1 ╳ 0 1 1 1 ╳ ╳ ╳ ╳ 0 ╳ ╳ 0 1 1 ╳ ↑ ╳ ╳ ↑ ╳ ╳ ╳ ╳ D3 D2 D1 D0 ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ ╳ 0 0 0 0 D3 D2 D1 D0 保 持 保 持 計(jì) 數(shù) 異步清零 同步置數(shù) 數(shù)據(jù)保持 數(shù)據(jù)保持 加法計(jì)數(shù) 南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 14 2Cr152EN