數(shù)字鐘課程設(shè)計報告-在線瀏覽
2025-03-10 17:21本頁面
【正文】 數(shù)秒十位計數(shù)秒個位計數(shù)具有消抖動的校分，校時控制電路32768晶體振蕩電路 CD4060分頻器2Hz 二分頻電路（74LS74）1Hz圖22 設(shè)計方案二的設(shè)計原理圖 兩種方案的比較在數(shù)字電路設(shè)計中，兩種方案采用了不同的元器件，但都達(dá)到了數(shù)字時鐘功能。第一個方案采用了74LS48的譯碼芯片，而第二個方案則采用了MCI 4511D 譯碼芯片，顯然，前者價格昂貴，后者經(jīng)濟(jì)實惠。第一個方案采用了3片74LS90作為分頻器，而第二個方案則采用了1片74LS74作為二級分頻器，電路較前者簡單。第3章 數(shù)字電子鐘的電路設(shè)計 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖 數(shù)字鐘的原理方框圖如圖3所示，它由振蕩器，分頻器，計秒電路，計分電路，計時電路等組成。并送計秒電路計數(shù)，當(dāng)秒計數(shù)器計滿60秒時，輸出秒進(jìn)位脈沖，送計分電路計數(shù)，當(dāng)計分器計滿60分時，輸出分進(jìn)位脈沖，送計時電路計數(shù)，當(dāng)計時電路滿24時時，時、分、秒計數(shù)器同時復(fù)零，又開始新一天的計時。用6個74LS90組成兩個60進(jìn)制和一個24進(jìn)制計數(shù)器。當(dāng)分的74LS90芯片的進(jìn)位輸入端11端的脈沖進(jìn)位信號傳到時的脈沖輸入端時，時便計數(shù)一次，并且其十位和個位的進(jìn)位關(guān)系與分（秒）的十位和個位的進(jìn)位關(guān)系一樣，此處不再重述。圖33 時計數(shù)器電路 正點報時電路的設(shè)計為了達(dá)到正點報時的功能，當(dāng)時間的分十位為5，分個位為9，秒的十位為5時，利用與門的相與功能，使得時間在59分50秒到59分59秒期間，蜂鳴器1秒響1秒停地響5次。根據(jù)設(shè)計要求，采用自動實現(xiàn)對時和分的校時，為了使校時不干擾計時，在校時電路中還加入了消抖電路，用于消除輸入脈沖的不穩(wěn)定性，確保校時和計時的穩(wěn)定與準(zhǔn)確。 根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具有自動分校正和時校正功能，因此，應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。圖35 校時電路對于上圖，與非門74LS00的U1C片中的第9端為晶體振蕩器所產(chǎn)生的2Hz的信號脈沖，而第U1D片的第13端則接進(jìn)位信號（若為小時校正電路，則為分的進(jìn)位信號，同理，分的校時電路則為秒的進(jìn)位信號，當(dāng)不校時的時候，計時電路將正常計數(shù)）。 秒信號發(fā)生器的設(shè)計振蕩器是數(shù)字鐘的核心，振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘計時的準(zhǔn)確程度。所以為了達(dá)到設(shè)計要求，獲取更高的計時精度，選用晶體振蕩器構(gòu)成振蕩器電路。此次設(shè)計選用R145－32的晶體振蕩器，其頻率為32768Hz，再經(jīng)過分頻芯片4060BD， 其內(nèi)部有15級2分頻集成電路，所以可以其中一個輸出端得到2Hz的信號脈沖。至于分頻電路，實際上就是由計數(shù)器組成的，因此，還可選用3片集成電路計數(shù)器74LS90，每片為1/10分頻，3片級聯(lián)則可獲得所需的頻率信號。其原理圖和電路圖分別入圖36和圖37圖36 秒信號原理圖圖37 晶體振蕩電路 譯碼驅(qū)動顯示電路譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。譯碼驅(qū)動顯示電路如圖38圖38 譯碼驅(qū)動顯示電路 數(shù)字電子鐘的整體電路數(shù)字電子鐘的整體電路如圖39圖39 電路主模塊部分第4章 設(shè)計電路的計算機模擬仿真與調(diào)試本次設(shè)計后的方案分電源電路、時間計數(shù)電路、正點報時電路、校時電路、秒信號發(fā)生器電路和譯碼驅(qū)動顯示電路等幾個模塊。例如時間計數(shù)電路的仿真模擬調(diào)試如圖41圖41時間計數(shù)電路的仿真模擬調(diào)試圖 電路模擬仿真調(diào)試經(jīng)過電路的電腦模擬仿真調(diào)試后，將芯片插入實驗室的實驗箱再一次進(jìn)行調(diào)試，首先調(diào)試秒計時電路，再接著調(diào)試分計時電路，如此一步一步調(diào)試下去，一發(fā)現(xiàn)問題可以及時分析并更
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