.z.第一局部設計任務設計任務設計、制作一個帶有校時功能、可定時起鬧的數字鬧鐘。設計指標1.有"時〞、"分〞十進制顯示，"秒〞使用分個位數碼管上的DP點顯示。計時以24小時為周期。(00:00→23:59)具有校時電路，可進展分、時較對。走時過程能按預設的定時時間(準確到小時)啟動鬧鐘產生鬧鈴，鬧鈴響時約3s。第二局部設計方案〔簡要〕2.1總體設計方案說明整個數字鬧鐘由LM555構成多諧振蕩器，，調整電阻與電容改變頻率，使其輸出秒脈沖。74LS163、74LS160、74LS48和4只共陰極數碼管等構成其數字顯示局部，校準局部運用跳線法實現，鬧鐘采用蜂鳴器、74LS42、74LS138、74LS00和74LS123，到達其整點鬧鈴的功能。2.2模塊構造與方框圖數字鬧鐘分為秒信號發(fā)生器、走時電路、時間校對電路和鬧鐘電路這幾個模塊。第三局部電路設計與器件選擇〔詳細〕3.1秒信號發(fā)生器模塊電路及參數計算用LM555芯片以及外圍電路搭建成一個多諧振蕩器，通過設計外圍電路的參數輸出方波頻率為1Hz，以下是其模塊電路。經過計算，各參數如下列圖中所見。78786512334LM555VCC220μF2.4kΩ1.5kΩ0.01μF工作原理和功能說明LM555時基電路內部由分壓器、比擬器、觸發(fā)器、輸出管和放電管等組成，是模擬電路和數字電路的混合體。其中6腳為閥值端〔TH〕，是上比擬器的輸入。2腳為觸發(fā)端〔TR〕，是下比擬器的輸入。3腳為輸出端〔OUT〕，有0和1兩種狀態(tài)，它的狀態(tài)由輸入端所加的電平決定。7腳為放電端〔DIS〕，是內部放電管的輸出，它有懸空和接地兩種狀態(tài)，也是由輸入端的狀態(tài)決定。4腳為復位端〔R〕，叫上低電平〔<0.3V〕時可使輸出端為低電平。5腳為控制電壓端(CV)，可以用它來改變上下觸發(fā)電平值。8腳為電源〔VCC〕，1腳為地〔GND〕。這里我們用來產生秒脈沖信號。器件說明〔含構造圖、管腳圖、功能表等〕LM555/LM555C系列功能強大、使用靈活、適用范圍寬，可用來產生時間延遲和多種脈沖信號，被廣泛用于各種電子產品中。下列圖是LM555的管腳圖：引腳編號符號功能說明

1GND地線7878651234LM5558VCC電源

3.2走時電路設計〔時、分、秒〕模塊電路電路由74LS163、74LS160、74LS48和4只共陰極數碼管構成數碼管數碼管秒信號數碼管數碼管管數碼管管秒信號數碼管數碼管管數碼管管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秒信號1234秒信號工作原理及功能說明整個電路由74LS163、74LS160和74LS00、74LS20構成模分別為24、60、60的時、分、秒計數器，再通過74LS48譯碼，共陰極數碼管顯示，到達走時的目的。秒信號控制"秒〞局部的走時，當到達60產生進位時，信號傳給"分〞局部，依此類推，當分到達60產生進位時，信號傳給"小時〞局部，并通過共陰極數碼管顯示出來。器件說明〔1〕74LS163①構造圖②管腳圖：引出端符號：

TC進位輸出端

CEP計數控制端

Q0－Q3輸出端

CET引出端符號：

TC進位輸出端

CEP計數控制端

Q0－Q3輸出端

CET計數控制端③功能表：說明：H－高電平L－低電平*－任意〔2〕74LS160①構造圖②管腳圖引出端符號：TC進位輸出端引出端符號：TC進位輸出端CEP計數控制端Q0－Q3輸出端CET計數控制端③功能表說明：H－高電平

L－低電平

*－任意說明：H－高電平

L－低電平

*－任意〔2〕74LS00①構造圖②管腳圖③功能表3.3時間校對電路模塊電路及參數計算工作原理和功能說明直接將所需要校對的時或分計數電路的脈沖輸入端切換到秒信號，使之用快脈沖計數，當到達標準時間后再切換回正確的輸入信號，到大校準的目的，如下列圖：s下級走時電路正常上級走時信號快速信號s下級走時電路正常上級走時信號快速信號器件說明使用LM555構成多諧振蕩器，調整電阻與電容改變頻率，使其輸出秒脈沖。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器：在觸發(fā)信號未加之前，觸發(fā)器處于穩(wěn)定狀態(tài)，經信號觸發(fā)后，觸發(fā)器翻轉，但新的狀態(tài)只能暫時保持(暫穩(wěn)狀態(tài))，經過一定時間(電路參數決定)后自動翻轉到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。1：接地GND2：觸發(fā)3：輸出4：復位5：控制電壓6：門限(閾值〕7：放電8：電源電壓Vcc3.4鬧鐘電路的設計模塊電路及參數計算蜂鳴器蜂鳴器vccvccCLR2A2B2Re*t/cCLR2A2B2Re*t/ce*t1Ce*t1Q174LS123R74LS123Re*t/ce*t2B1A1CLR1Ce*t2Q2B1A1CLR1Ce*t2Q2GND3A3B4B4A3Y4Yvcc3A3B4B4A3Y4Yvcc1Y74LS001Y74LS00GND2Y2A2B1A1BGND2Y2A2B1A1B電源電源工作原理和功能說明時間控制公式：器件說明：74LS123內有兩組多諧振蕩器，這個直流觸發(fā)多振蕩器的特點是由三種方法控制脈沖寬度，最根本的是選取外部的RC值來控制。IC內部已經有一個定時電阻〔內部時間選擇電阻器只在LS122上〕，因此允許只外接定時電容使用。其功能特點：清零終止輸出脈沖；為VCC和溫度變化補償；直流觸發(fā)是高電平或電平邏輯輸入。在TCLDTV2912型機上測定IC401第四局部整機電路4.1整機電路圖4.2元件清單電阻：1KΩ(DP)1只1.5KΩ1只2.4KΩ1只51KΩ1只300Ω4只電容：220μF2只0.01μF1只芯片：74LS1634片74LS1602片74LS484片74LS1231片74LS1382片74LS421片74LS003片LM5551片74LS201片蜂鳴器：1只共陰極數碼管：4導線：7種顏色各一米。第五局部安裝調試與性能測試5.1電路安裝按照電路圖連接電路，不僅要講求美觀更要講求電路連接的方便性。首先選定地線和電源正極線，然后規(guī)劃大體芯片布局，從上到下逐級布局，最上面放置數碼管，下一排放置74LS48譯碼芯片，第三排放置74LS160計數器和74LS163。鬧鐘電路和信號發(fā)生器放在兩邊，74LS00有序插在其中。最后根據電源線的分布以及芯片電源引腳以及其他需要接電源線的引腳進展合理調整，爭取連線最短最少。5.2電路調試調試步驟及結果根本電路的調試連接完成通電之后往往還是會出現很多的問題。這時候要首先要從硬件連接上檢查，排查有沒有引腳接錯位置，同時使用萬用表測量是否連接完好。在我們的電路板調試過程中，不管是分位還是秒位的十位都是在各位為跳到9的同時跳轉，也就是提前1秒或者1分進展加一跳轉，在確定硬件連接沒有錯誤之后，從原理上尋找問題，發(fā)現74ls160時鐘脈沖信號是下降沿有效，實際中7474ls160的脈沖信號是上升沿有效，由于74ls160的進位信號是在第九個脈沖打來時出現高電平第十個計數脈沖來到的時候回到低電平，所以按照仿真電路連接的時候就會出現在各位跳到9的時候十位就同時跳轉的情況，為了解決這一問題，讓進位輸出經過一個非門反向后接到十位計數脈沖，結果顯示為理想結果。鬧鐘與信號發(fā)生器的調試調試信號發(fā)生器時可以將信號發(fā)生器的輸出端直接接到數碼管的Dp端，觀察此端口是否正常閃動并且時間為一秒，結果顯示為理想結果。鬧鐘的調試是將時間定在08點看鬧鐘在此時刻是否能正常鬧響，時間為3秒鐘，結果為理想結果。故障分析物處理在實驗過程中，我們根本電路是單個人輪流完成，根本沒出現問題。遇到的主要問題是鬧鐘電路，我們開場接好電路后發(fā)現鬧鐘不響，然后我們通過查找資料，了解了74LS123的主要功能及各個端口的含義，并且我們了解了他的功能表，通過功能表和卡諾圖，我們寫出了他的最簡表達式，完成了鬧鐘電路的正確連接。第六局部課程設計總結首先，我認為整體規(guī)劃很重要，同時足夠的耐心也是需要的，因為整個設計還是比擬繁瑣的，光具有理論知識還是遠遠不夠的，要定下心來一步一個腳印地去完成。在拿到課程設計題目的時候，第一步我根據設計要求，思考原理以及實現方案，構思了一個總體設計方案。第二步我根據自己所選定的方案確定確定元器件的選取及布局，然后利用課本和網絡查閱相應芯片的資料，掌握其引腳分布以及用法。第三部將整體的設計分成各個子模塊，來方便我和我的小組成員一個模塊一個模塊的進展設計，最后將各個子模塊整合在一起進展調試。整個調試過程中各種問題頻頻出現，在我小組不懈努力下終于解決疑難，實現了設計任務。這次課程設計最大的體會就是兩個思想，即整體和分塊思想，靈活應用這兩個思想使我組條理清晰，任務目標明