1数字电子钟。
一、设计要求:
要求:设计一个数字电子钟电路——(1)能用六个数码管分别显示小时(24小时制)、分钟、秒;(2)能分别对时、分、秒预置初始时间。如图综合图所示。
二、设计方案与工作原理:
1. 设计原理及总体思路。
根据题目要求,需要设计一个60进制的计数器和一个24进制的计数器,而计数器的设计,最好选用74ls161反馈预置来实现,在计数器后要加上译码器来将2进制数转化成10进制数,最后需要将转化后的结果输入到7段共阳极的数码显示器中,从而实现了计数器的设计。
1)60进制计数器的设计。
要用74ls161设计一个60进制的计数器,就要用两片74ls161通过级联法来完成,个位为一个10进制的计数器,十位为一个6进制的计数器,用反馈预置的方法来实现,在设计十进制计数器时,可以将qa,qd的与非接到ld端,当计数器记到9时,与非门输出“0”,在下一个脉冲来临时,就会将预置的“0 0 0 0”输入到qa,qb,qc,qd。对于6进制计数器,同理只需将qa,qc的与非输入到ld端即可。最后就是级联法将两个计数器连到一起时进位信号的选择,我选择用个位的qd作为十位的时钟脉冲。
电路图如下:
2)24进制计数器的设计。
设计总体思路与60进制计数器相同,但在实现反馈预置的时候和在进位信号的选择上有区别,对于个位数字,当十位为0和1时,个位为10进制计数器,当十位为2时,个位为4进制计数器。为实现这一功能,我设计了一个选择的环节来进行反馈预置。a:
将十位的(qb)’和个位的qd,qa的与非与起来;b:将十位的qb和个位的qa,qb的与非与起来。将a和b的或输入到个位的ld端,就实现了个位进制的选择。
对于十位的改变,则是对进位脉冲信号的改变,当十位为0和1时,个位为的qd作为进位脉冲,当十位为2时,个位的qb作为进位脉冲。为实现这一功能,我也设计了一个选择的环节。a:
将十位的(qb)’和个位的qd与起来;b:将十位的qb和个位的qb与起来。将a和b的或输入到十位的时钟信号上。
这样就实现了十位进位脉冲的选择,同时十位为一个3进制的计数器,将十位的qb的非输入到十位的ld端,就实现了3进制计数器的设计。
电路图如下:
2. 7段显示译码器74ls47的用法。
74ls47的用法非常简单,只需将qa、qb、qc、qd分别输入到a、b、c、d端,将lt,rbi,bi/rbo接低电平即可,再将abcdefg分别接入到显示器的输入端即可。
具体接线如下:
3. 预置初始时间功能的实现。
为实现初始时间的预置,我采用了一个进位信号的选择电路,电路如下:
这是对分钟的控制电路,主要是对时钟信号的选择,当a=0时,分钟的进位时钟信号正常为上一位的进位信号,当a=1时,分钟的进位时钟信号变为控制开关b,可通过按开关b来进行调节。
这是对小时的控制电路,当主要是对时钟信号的选择,当c=0时,分钟的进位时钟信号正常为上一位的进位信号,当c=1时,分钟的进位时钟信号变为控制开关d,可通过按开关d来进行调节。
三、设计电路:
四、设计总结:
设计收获和心得体会。
通过对该题目的设计,使我对七段led数码管的工作原理有了更深的认识,对74lsls161的应用更加熟练,对已学过的电工知识的掌握更加牢固,最主要的是通过几天的思考,我想出了通过与门和或门来对信号进行选择来实现所需要的各种功能。
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