课程设计数字时钟.docx

1、课程设计数字时钟评语：成绩：签名：日期：课程设计报告书 课程名称： 题 目： 系 （院）： 学 期： 专业班级： 姓 名： 学 号： 1 设计目的与要求1.1 目的：1.1.1巩固加深对电子技术基础知识的理解，培养学生独立分析问题，解决问题，提高综合运用所学知识的能力。1.1.2通过查找资料，选方案，设计电路，安装调试，写报告等环节的训练，熟悉设计的过程，步骤。为以后从事电子电路设计，研制电子产品打下基础。1.1.3了解电子线路设计的工程，工艺激射规范，学会书写设计说明书。1.1.4培养学生严肃，认真的科学态度和工作作风。1.2要求：1.2.1画出总体设计框图，以说明各课题有哪些相对独立的功能

2、模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径，方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。 1.2.2设计各个功能模块的电路图，真值表并加上原理说明。 1.2.3有条件时选择合适的元器件，在面包上接线验证，调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计，选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性的同时，输入方式和输出方式要便于电路的测试和故障排除。 1.2.4设计整个电路的电路图，加上原理说明。有条件时对整个电路的元器件和布线进行合理布局，并进行整体电路的接线调试。2 设计指标 设计一个多功能数字钟，将”时”分”秒”显示于人的视觉器官。它的计时周期为24小时，满刻度为23时59分59秒，另

3、有校时，报时功能。3 总体框图设计多功能数字钟由五部分组成。3.1振荡器：产生一标准秒脉冲信号。3.2计数器：将计数器作适当链接，实现秒、分、时计时功能。3.3译码和显示电路：将计数的BCD码转换成七段信号，用LED 七段数码管显示出清晰直观的数字信号。3.4校时电路：对数字钟计时产生的误差进行校准。3.5报时电路：计数到整点时驱动音响电路进行报时。4 功能模块设计4.1 振荡器振荡器采用CB555定时器，将CB555定时器接成多谐振荡器。因为T=(R1+2R2)C2,所以要使T=1S，若取C=10uF，R1=R2，则R1=48K，占空比为2/3此时振荡器产生一标准秒脉冲信号。4.2 计数器计

4、数器用来实现计时功能，所以“时”、“分”、“秒”计数器采用异步清零、并行进位方式设计24进制与60进制计数器。而它们之间则采用串行进位方式，所用芯片为74160。 74160状态表：等效十进制Q3 Q2 Q1 Q0输出C00 0 0 0 010 0 0 1 020 0 1 0 030 0 1 1 040 1 0 0 050 1 0 1 060 1 1 0 070 1 1 1 081 0 0 0 091 0 0 1 100 0 0 0 04.2.1分、秒60进制计数器接法：4.2.2时24进制计数器接法：4.3 译码与显示电路将输出信号通过74LS48芯片译码后输入LED七段数码管显示。 4.4

5、 校时电路如图，当按下S1时，接成四进制的74160芯片计数，Y1、Y2、Y3分别对应1、2、3输出低电平通过非门选通“时”、“分”、“秒”校时脉冲传输门，同时通过与门关闭“时”、“分”、“秒”的进位输入传输门，此时，按下S2则产生校时脉冲到校时输入校正选中的计时计数器。4.5 报时电路从整点前五秒开始报时，报时五秒钟。将时钟的分、秒计数器的输出端坐逻辑运算，显然，当分钟59，秒钟50时计数器输出为“1“的端口输入到下图的输入端，将逻辑输出到V0，则整点前10秒V0输入为高电平三极管开通喇叭开始响，报时十秒钟，整点过后V0输入低电平三极管关断喇叭停止报时。上图等效为下图：所以Y=Q1Q2Q3Q

6、4Q5Q6。Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分别为“分”计数器十位的Q2、Q0和“分”计数器个位的Q3、Q0以及“秒”计数器十位的Q2、Q0.5 总电路图设计6 元器件清单型号名称数量74160十进制计数器774LS00四2输入与非门274LS04六反相器174LS08四输入与门474LS48七段数码管译码器6LED七段数码管显示器6VCC电源1SB按钮开关2GND接地端1CB555555定时器1R147K电阻2R220K电阻1C110uF电容1C20.01uF电容19012NPN型三极管1VD二极管1SW双向传输门6喇叭17 总结通过此次课程设计，让我对数字电子这门课有了更深刻的认识，设计

7、过程中不断的遇到难题，然后用自己所学的知识来解决这些难题，这对于方法的掌握很有帮助，同时又能综合其他课程的知识，自己设计更能了解电子线路设计的工程、工艺与规范，还能培养我们严肃、认真的科学态度和工作作风。熟悉设计的过程、步骤，为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。除此之外，我希望设计的同时能提供一些实验供我们自己探讨，理论与实践相结合，这样才能更好的掌握它们。关于此多功能数字钟：首先脉冲发生器是采用555定时器产生的，脉冲不稳定且周期误差较大，计时不准.对于振荡器可以采用频率一定的石英晶体振荡器；同时，所用传输门存在导通压降降低信号脉冲的幅值，对此可以提高开关信号的强度来减小压降或者加入输入输出缓冲级 ；对于脉冲周期而言门电路的传输延迟时间可以忽略，不存在竞争冒险现象。8 参考文献8.1电子技术课程设计指导，彭介华主编，北京：高等教育出版社，1997。8.2数字电子技术基础，阎石主编，高等教育出版社，2006。8.3数字系统逻辑设计，欧阳星明主编，北京：电子工业出版社，2004。8.4实验电子技术，李振声主编，北京：国防工业出版社，2001。