课程设计数字时钟.docx
《课程设计数字时钟.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计数字时钟.docx（11页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
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）C㏑2,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
Q3Q2Q1Q0
输出C
0
0000
0
1
0001
0
2
0010
0
3
0011
0
4
0100
0
5
0101
0
6
0110
0
7
0111
0
8
1000
0
9
1001
1
0
0000
0
4.2.1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=Q1·Q2·Q3·Q4·Q5·Q6。
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
7
74LS00
四2输入与非门
2
74LS04
六反相器
1
74LS08
四输入与门
4
74LS48
七段数码管译码器
6
LED
七段数码管显示器
6
VCC
电源
1
SB
按钮开关
2
GND
接地端
1
CB555
555定时器
1
R1
47K电阻
2
R2
20K电阻
1
C1
10uF电容
1
C2
0.01uF电容
1
9012
NPN型三极管
1
VD
二极管
1
SW
双向传输门
6
喇叭
1
7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。
升级会员 