數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-02 00:57本頁(yè)面
【正文】 饋清零法將 B 接 QA； QC 接 R0（ 1）； QB 接 R0（ 2）； R9（ 1）、 R9（ 2）接地（低電平）； A 作為脈沖輸入； QA、 QB、 QC、 QD 作為輸出就可構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1amp。因?yàn)?:當(dāng) Q4,Q1不同時(shí)為 1,Y 為 1當(dāng) Q4,Q1同時(shí)為 1時(shí) ,Y 為 0,同時(shí)計(jì)數(shù)器到 9后自動(dòng)清零 ,這時(shí) Y 又變?yōu)?1,即出現(xiàn)了一個(gè)上升沿。 （ 4） 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的接法 個(gè) 位為進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ,當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 24 時(shí) ,即十位為 0010,個(gè)位為 0100 時(shí) ,同時(shí)清零 ,達(dá)到了二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器的目的 ,即高位的 Q2,底位的 Q3送入與非門(mén)做清零信號(hào) ,如圖 4(b) 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1amp。在圖 4 (a)中，將 2Q3和 2Q2相與后接至 CR端，構(gòu)成了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，在圖 4(b)中，將 2Q2 和 1Q3 相與后接至 CR 端構(gòu)成了二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 CPQ1Q2Q3Q42 E N (1 Q 4 )10011 圖 5 計(jì)數(shù)器狀態(tài) 10 QC QB ENCPCP 1 進(jìn)位信號(hào)CR 圖 6“秒”進(jìn)位電路 各功能模塊中用到的門(mén)電路可以采用 4011(四 2輸入與非門(mén) )來(lái)實(shí)現(xiàn) ,其外部引線排列見(jiàn)圖 7所示。常用的數(shù)碼顯示器有半導(dǎo)體數(shù)碼管，熒光數(shù)碼管，輝光數(shù)碼管和液晶顯示器等。顯示器件選用 LED七段數(shù)碼管。本設(shè)計(jì)所選用的是半導(dǎo)體數(shù)碼管，是用發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)LED）組成的字形來(lái)顯示數(shù)字，七個(gè)條形發(fā)光二極管排列成七段組合字形，便構(gòu)成了半導(dǎo)體數(shù)碼管。共 陽(yáng)極數(shù)碼管的七個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極接在一起，而七個(gè)陰極則是獨(dú)立的。 當(dāng)共陽(yáng)極數(shù)碼管的某一陰極接低電平時(shí)，相應(yīng)的二極管發(fā)光，可根據(jù)字形使某幾段二極管發(fā)光，所以共陽(yáng)極數(shù)碼管需要輸出低電平有效的譯碼器去驅(qū)動(dòng)。 當(dāng)數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)器在 CP 脈沖韻作用下，按 60 秒為 1分、 60 分為 1小時(shí)，‘ 24 小時(shí)為 1 天的計(jì)數(shù)規(guī)律計(jì)數(shù)時(shí)，就應(yīng)將其狀態(tài)顯示成清晰的數(shù)字符號(hào)。我 們選用的計(jì)數(shù)器全部是二 十進(jìn)制集成片，?秒?、?分?、?時(shí)? 11 的個(gè)位和十位的狀態(tài)分別由集成片中的四個(gè)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)來(lái)反映的。因此 ,譯碼顯示電路選用 BCD7 段鎖存譯碼／驅(qū)動(dòng)器 CC4511?，F(xiàn)以 60進(jìn)制?秒?計(jì)時(shí)電路為例，將計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器和顯示數(shù)碼管連在一起，其電路示意圖見(jiàn)圖 9 abcdefg15610 圖 8(a) 譯碼器外引線排列 1 2 4 5 6 7 9 103 8e d c p d b a f g 圖 8(b) 二極管示意圖 2 C r152 C P92 E N102 Q 4142 Q 1112 Q 2122 Q 3131 Q 351 Q 241 Q 131 E N21 C P11 C r71 Q 46VDD161 V c c8U?4518amp。15LE2C3LI4BI1B6D7A9e10d11c12b13a15f14g8Vss16VDDU?4 5 1 15LE2C3LI4BI1B6D7A9e10d11c12b13a15f14g8Vss16VDDU?4 5 1 15V5Vabfcgdeabfcgdeg d g d 12 圖 9 譯碼顯示器和顯示數(shù)碼管 校時(shí)電路 實(shí)際的數(shù)字鐘表電路由于秒信號(hào)的精確性不可能做到完全（絕對(duì)）準(zhǔn)確無(wú)誤，加之電路中其它原因，數(shù)字鐘總會(huì)產(chǎn)生走時(shí)誤差的現(xiàn)象。校準(zhǔn)的方法很多，常用的有?快速校時(shí)法?。兩個(gè)信號(hào)中究竟選哪個(gè)送入由開(kāi)關(guān)K 控制，它的工作過(guò)程是這樣的：當(dāng)開(kāi)關(guān) K臵? B?端時(shí)，與非門(mén) 1輸出低電平，門(mén) 2輸出高電平?，F(xiàn)在設(shè)計(jì)的電路要求在離電路應(yīng)在整點(diǎn)前 10秒鐘內(nèi)開(kāi)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)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)每隔 1秒鐘鳴叫一次，每次持續(xù)時(shí)間為 1秒，共響 5次，前四次為低音 500Hz，最后一聲為高音 1000Hz。 （ 1） 控制門(mén)電路部分 圖 11中與非門(mén) 1， 3， 5的輸入信號(hào) Q4， Q3， Q2， Q1 分別表示?分十 位??分個(gè)位??秒十位?和?秒個(gè)位?的狀態(tài)，下標(biāo)中 D， C， B， A分別表示組成計(jì)數(shù)器的四個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)。 QD1 QC2 QB3 QA1 D1QA1 0 0 0 0 0 14 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 （ 2） 音響電路部分 音響 電路中采用射極輸出器，推動(dòng) 8Ω的喇叭，三極管基極串接 lkΩ限流電阻，是為了防止電流過(guò)大損壞喇叭，集電極串接 51Ω限流電阻，．三極管選用高頻小功率管即可。通過(guò)以上分析可知，當(dāng)計(jì)時(shí)至 59分 5 5 5 57秒時(shí)，頻率為 500Hz的信號(hào)通過(guò)喇叭，當(dāng)計(jì)時(shí)至 59分59 秒時(shí)，頻率為 1000Hz 的信號(hào)通過(guò)喇叭，因而發(fā)出四低一高的聲音，音響結(jié)束正好為59分 60秒。 數(shù) 字鐘的設(shè)計(jì)涉及到模擬電子與數(shù)字電子技術(shù)。數(shù)字鐘是典型的時(shí)序邏輯電路，包含了計(jì)數(shù)器，二進(jìn)制數(shù)，六進(jìn)制數(shù)，六十進(jìn)
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