數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-09-15 07:29本頁(yè)面
【正文】 ……………...11 秒脈沖產(chǎn)生電路仿真……………………………………………………...12 秒、分、時(shí)電路仿真……………………………………………………...12 校時(shí)電路仿真……………………………………………………………...13 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路仿真………………………………………………………...15五、心得與體會(huì)……………………………………………………………….16參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………….......17附錄一 數(shù)字電子鐘總電路圖………………………………………………18附錄二 電路原件明細(xì)表…………………………………………………….19數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)一、數(shù)字電子鐘方案分析隨著電子技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域中，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電子鐘的方法和手段有很多種，本設(shè)計(jì)對(duì)其中的幾種方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)開啟和關(guān)閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。1 .2設(shè)計(jì)思想石英晶體振蕩器產(chǎn)生的高頻高頻送到分頻器，分頻電路將高頻信號(hào)分成1Hz的方波基準(zhǔn)信號(hào)。當(dāng)秒六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器累計(jì)到第59秒時(shí)，若再來一個(gè)秒脈沖，秒十位計(jì)數(shù)器的清零信號(hào)就產(chǎn)生進(jìn)位脈沖（分計(jì)數(shù)脈沖），同時(shí)，秒計(jì)數(shù)器的十位和個(gè)位都復(fù)位到零。當(dāng)計(jì)滿59分59秒時(shí)，若再來一個(gè)秒脈沖，則分計(jì)數(shù)器便向時(shí)計(jì)數(shù)器送出時(shí)計(jì)數(shù)脈沖，同時(shí)，分、秒計(jì)數(shù)器均復(fù)位到零。通過雙刀雙擲開關(guān)進(jìn)入校時(shí)狀態(tài)，分、時(shí)的電路里通過自動(dòng)快速調(diào)整和手動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)校時(shí)功能；同時(shí)在對(duì)分鐘校時(shí)的時(shí)候，最大分鐘不向小時(shí)進(jìn)位。 基于分立元件的數(shù)字電子鐘 時(shí)鐘芯片采用集成邏輯電路設(shè)計(jì)的具有能實(shí)現(xiàn)秒脈沖產(chǎn)生功能，時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能和校時(shí)功能以及整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，其原理框圖如圖1所示。根據(jù)計(jì)數(shù)的規(guī)律采用74LS161芯片分別設(shè)計(jì)兩個(gè)60進(jìn)制、一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。校時(shí)采用手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)整。譯碼驅(qū)動(dòng)LED顯示譯碼驅(qū)動(dòng)LED顯示譯碼驅(qū)動(dòng)LED顯示LED顯示D顯示LED顯示譯碼驅(qū)動(dòng)LED顯示譯碼驅(qū)動(dòng)LED顯示譯碼驅(qū)動(dòng)調(diào)校時(shí)調(diào)校分秒脈沖發(fā)生器時(shí)十位分個(gè)位秒十位秒個(gè)位時(shí)個(gè)位分十位圖1 基于分立元件的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)框 基于單片機(jī)編程的數(shù)字電子鐘圖2 基于單片機(jī)編程的數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)框圖單片機(jī)時(shí)鐘模塊復(fù)位電路按鍵模塊電源模塊語(yǔ)音模塊LCD顯示在按鍵較少的情況下，采用獨(dú)立式4個(gè)按鍵，經(jīng)軟件設(shè)計(jì)指定的I/O口（~~）送出邏輯電平，控制數(shù)碼管顯示。其框圖如圖2所示。此方案邏輯電路復(fù)雜，且靈活性較低，不利于各種功能及擴(kuò)展，在對(duì)電路進(jìn)行檢測(cè)時(shí)比較困難。時(shí)鐘模塊按鍵模塊計(jì)時(shí)模塊校時(shí)模塊顯示模塊 蜂鳴圖3 基于EDA技術(shù)的數(shù)字電子鐘框圖 三種方案的比較及方案的確定 在設(shè)計(jì)過程中，方案的選擇必須與實(shí)際情形聯(lián)系起來，要從各個(gè)方面考慮設(shè)計(jì)的可行性，即不僅要考慮其先進(jìn)性也要考慮其現(xiàn)實(shí)性，從多方面綜合尋求最佳方案。綜上分析，我們選擇第一種方案“基于分立式原件的數(shù)字電子鐘”作為本次課程設(shè)計(jì)的最佳方案。元器件選擇一般遵循的原則是：先“性能”、次“貨源”、再“價(jià)格”、后“體積”。關(guān)于集成電路與分立元件電路的選擇問題，一般優(yōu)選集成電路。最大不超過1μF。在保證電路性能的前提下，盡可能減少元器件的品種，盡可能選擇性價(jià)比高、體積小、易購(gòu)買的元器件。555與RC組成的多諧振蕩器圖用555組成的脈沖產(chǎn)生電路: R1=15*103Ω，R2=68*103Ω，C=10μF方案二：石英晶體振蕩器電路不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路，晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號(hào)，是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量。它內(nèi)部有14級(jí)二分頻，有兩個(gè)反相器。圖中R45為反饋電阻（10～100 Mom），目的是為CMOS反相器提供偏置，使其工作在放大狀態(tài)。C2是頻率微調(diào)電容，取5～30pF。由于CD4060只能完成14級(jí)分頻，故需要外加一級(jí)分頻，采用74LS74雙D觸發(fā)器完成二分頻，最終得到數(shù)字鐘的脈沖輸入1Hz信號(hào)。實(shí)現(xiàn)這兩種模數(shù)的計(jì)數(shù)器采用中規(guī)模計(jì)數(shù)器74LS161，（1）所示，（2）為其功能表。因?yàn)?的二進(jìn)制表示是0110且74LS161是低電平清零，因此在反饋清零的時(shí)候，將十位的Q1和Q2通過74LS00與非門后接入十位的清零端。個(gè)位的清零信號(hào)級(jí)聯(lián)十位的脈沖輸入端。74LS161十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的清零功能（特點(diǎn)：不耗時(shí)鐘脈沖），在上級(jí)161控制下級(jí)161時(shí)候通過組合電路（主要利用與非門）實(shí)現(xiàn)，在連接電路的時(shí)候要注意并且強(qiáng)調(diào)使能端的連接，其將影響到整一個(gè)電路的是否工作。 時(shí)的計(jì)時(shí)電路 時(shí)電路圖：由分計(jì)數(shù)器的清零脈沖送入時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)器，電路在分的清零脈沖作用下按二進(jìn)制自然序依
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