电子信息工程学院。
课程设计报告。
题目:数字钟的设计。
姓名:李志伟林星。
班级:11级电气3班。
学号:2011301020316
指导老师:唐文涛李艳丽。
提交时间: 2024年12月20日。
目录。1) 课程名称………
2) 设计目的。
三) 设计要求。
四) 设计原理及框图………
五) 所选用的元件列表………
六) 设计体会。
七) 整体设计原理图………
1.课程名称。
多功能电子数字时钟。
2.设计目的。
1.使学生在学完了《数字电子技术》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。
2.熟悉集成电路的引脚安排, 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理。
3. 培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
4. 培养书写综合设计实验报告的能力。
3.设计要求。
1.时间以二十四小时为周期;
2.能够显示时。分。秒;
3.有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间。
4. 画出电路图。
5.进行电路**与测试。
4.设计原理及框图。
1.电路的组成原理:
数字电子钟主要分为数码显示器,60进制和24进制计数器,频率振荡器和校时报时这几个部分。数字电子钟要完成显示需要6个数码管,八段的数码管需要译码器械才能显示,然后要实现时。分。
秒的计时器需要60进制计数器和24进制计数器,在**软件中发生函数信号可以用函数器**,频率可以随意调整。24进制和60进制可由2个10进制的计数器组合而成实现。频率振荡器可以由晶体振荡器分频来提供,也可以由555定时器产生脉冲并分频为1hz。
主题思想如下图示:
2.单元电路的设计。
一.秒脉冲产生电路。
1hz振荡器:ne555引线图如图,主要参数如表:
图(8)ne555引线排列图。
ne555引脚参数。
直接用ne555产生1hz的秒脉冲,由计算公式可知如果r1=15k,r2=68k,c=10uf,就可以产生秒脉冲,电路如图。
利用ne555多谐振荡器,优点:555内部的比较其灵敏度比较高,而且采用差分电路形式,它的振荡频率受电源电压和温度影响很小。缺点:
要精确输出1hz脉冲,对电容和电阻的数值精度要求很高,所以输出脉冲不够准确也不够稳定。
但是在**时,1hz的频率太慢了,在实际中得到的时间不是1s计数一次,所以在**使用函数发生器代替,所以在数字电子钟电路图中没有振荡器。
2.计数器。
秒信号经秒计数器。分计数器。时计数器之后,分别得到“秒”个位十位,“分”个位十位,以及“时”个位十位输出信号,然后送至显示电路,以便实现用数字显示时。
分。秒的要求。“秒”和“分计数器应为六十进制,二“时”计数器应为二十**制。
采用10进制计数器74ls192来实现时间计数单元的计数功能。
1)二十**制计数器。
如图3-7,3-8所示,时计数器电路由u3和u4两部分组成。当时个位u4计数为4,u3计数为2时,两片74ls192复零,从而构成24进制计数。
2) 六十进制计数器。
如图3-9.3-10所示,分秒计数电路由u3和u4两部分组成。当时十位u4计数器为5,u3计数为5,两片74ls192,再加上一片74ls08,从而构成60进制计数。
3.组成的数字钟。
数字中系统的组成利用上面的六十进制和二十**制递增计数器子电路构成的数字钟系统如图3.11所示。
4.校准电路。
数字钟应具有分校正功能,一次,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。校正信号可直接取值信号发生器产生的信号,输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打到一端时,正常输入信号可以顺利通过,故校时电路处于正常计时状态;当开关打到另一端时,信号产生校正电路处于校时状态。
如图3.-12.3-13
5)所用元件列表。
显示管6个,74ls192芯片六块,74ls48芯片块,74ls08芯片三块,ne555芯片一块,电阻15kk,电容10uf,蜂鸣器一个,开关3个,导线若干
6)设计体会。
经过这段时间的课程设计,我学到了许多东西,对课本上的内容的理解加深了印象,同时也学会了一种学习的态度。
理论要联系实践,当然实践也离不开理论,由于对课本的内容还不是很熟悉,所以在做这个课程设计前,我先把课本的重点知识复习了一遍,时序逻辑电路、组合逻辑电路等,然后就是到图书馆查找相应的资料,抱着好几本书就在那里认真地查,查的过程中也看到了很多关于cmos芯片的应用实例。
理论上的知识搞定了,接下来就是开始设计了。multisim**,给我的印象是简洁实用,很多电路都能在上面先进行**,不过我这个题目的核心芯片在**上面,出现了一些问题,一些管脚的位置和实际的不一样,**调试不成功,于是我就想到,按照理论来讲这是没有错的,为了验证清除,我先将电路进行分模块调试,把每一部分都仔细检查了一遍,最终发现了与**的不同,接线是一样的,不过在真实的接线中可行,在**中却不行,最大一个不同之处就在于校时模块,虽然**是那种接法可行,不过在实际接线中我采用了另外一种接法。
这次课程设计也再次让我看到理论与实践的差别和联系,理论固然重要,然而我们要在实践中发现错误,并解决错误,也提高了自己的动手能力和实际解决问题的能力。
一种学习态度:认真、严谨的学习态度。这就是我的另一个收获,不仅仅是做课程设计,无论是做什么研究,都必须要有一种认真严谨的学习态度,比如说,独立思考独立完成,认真接线,仔细检查等,这些都是对我们自身能力的一种培养,在以后的学习甚至工作中,很多东西都只能靠自己去独立思考完成,因此我们也藉此学会了一种独立思考的学习态度。
无论最后的结果是怎样,你参与了,你就肯定有收获。在这几天可以说是废寝忘食的课程设计过程中,我也收获了许多,我仍然记得将课程设计做出来的时候,那种喜悦的心情,是难以形容的。
7) 总电路图。
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