湖南工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)課程名稱數(shù)字電路技術(shù)課題名稱多功能數(shù)字鐘專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師2011年10月21日

目錄一、設(shè)計(jì)要求內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖三、單元電路設(shè)計(jì)四、仿真結(jié)果五、實(shí)驗(yàn)調(diào)試六、總結(jié)與體會(huì)七、整機(jī)原理圖一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求1．設(shè)計(jì)內(nèi)容1.設(shè)計(jì)一個(gè)具有“時(shí)”、“分”、“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示鐘。2．具有校時(shí)、校分、校秒功能。3．設(shè)計(jì)振蕩器。2．設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖，畫出整機(jī)原理圖；給出具體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)各單元電路、電路器件；總電路設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果；編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書；所有圖紙和說(shuō)明書用計(jì)算機(jī)打印。二、設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖本次課程設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)字鐘應(yīng)具有時(shí)、校時(shí)兩大主要功能，可知該電路必須有如下幾部分組成，信號(hào)發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器。然而其中信號(hào)發(fā)生器是秒、分、時(shí)所共有的，秒、分、時(shí)又分別擁有自己的計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器。其中秒、分、時(shí)相互之間的關(guān)系又各不相同，從秒到分與從分到時(shí)都是六十進(jìn)一，而小時(shí)則是逢24則歸零，故需分開(kāi)設(shè)計(jì)。秒、分、時(shí)之間還涉及到進(jìn)位的設(shè)計(jì)。基本原理：信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生頻率為1HZ的信號(hào)送往秒計(jì)時(shí)器，開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)進(jìn)位一次讓分、時(shí)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，再將其分別譯碼，最后顯示出來(lái)，當(dāng)其中還要有附加電路校時(shí)。數(shù)字時(shí)鐘原理框圖如下時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位時(shí)十位時(shí)個(gè)位時(shí)鐘顯示器秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位時(shí)十位時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)譯碼秒十位秒個(gè)位分十位分個(gè)位24進(jìn)制6024進(jìn)制60進(jìn)制60進(jìn)制校時(shí)電路 校時(shí)電路信號(hào)發(fā)生器信號(hào)發(fā)生器CP1秒單元電路設(shè)計(jì)1.信號(hào)發(fā)生器在本次課程設(shè)計(jì)中采用了有CB555定時(shí)器設(shè)計(jì)的一個(gè)多振蕩器，當(dāng)然也可以采用石英晶體多振蕩器。多振蕩器是一種自激振蕩器，在接通電源以后，不需要外加觸發(fā)信號(hào)，便能自動(dòng)產(chǎn)生就行脈沖。由CB555的特性參數(shù)，可知當(dāng)電源5V時(shí)，在100沒(méi)mA的輸出電流下輸出電壓為3.3V，故取Vcc為5V可以滿足脈沖幅度的需求。當(dāng)參數(shù)如下時(shí)，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。這時(shí)剛好滿足一秒鐘的信號(hào)要求。圖SEQ圖\*ARABIC1圖SEQ圖\*ARABIC2555芯片2.計(jì)數(shù)電路74610是中規(guī)模集成的同步十進(jìn)制加法器簡(jiǎn)單的介紹就是當(dāng)Rˊ、LDˊ、EP、ET接入高電平是，74610計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，即當(dāng)接收到時(shí)鐘信號(hào)為上升沿時(shí)，記一次時(shí)。從0000開(kāi)始狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí)，直到輸入第九個(gè)技術(shù)脈沖為止，此時(shí)為1001狀態(tài)，再返回0000狀態(tài)。當(dāng)RDˊ端=0時(shí)所有觸發(fā)器將同時(shí)被置零，且該操作不受其他輸入端狀態(tài)的影響。4位同步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表CLKRDˊLDˊEPET工作狀態(tài)×0×××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持（但C=0）1111計(jì)數(shù)圖SEQ圖\*ARABIC3圖SEQ圖\*ARABIC4數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是由兩個(gè)60進(jìn)制計(jì)算器與一個(gè)24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路實(shí)現(xiàn)，數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以使用反饋清零法，當(dāng)計(jì)數(shù)器正常工作時(shí)反饋電路不工作，只有當(dāng)脈沖信號(hào)來(lái)臨時(shí)才產(chǎn)生計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模塊的循環(huán)計(jì)數(shù)。以60進(jìn)制計(jì)數(shù)器來(lái)說(shuō)，當(dāng)計(jì)數(shù)器從00,01，02,03…59計(jì)數(shù)時(shí)反饋門不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)臨是才產(chǎn)生作用，使得計(jì)數(shù)器置零。在這里我們采用的是74160來(lái)實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制計(jì)數(shù)及24進(jìn)制計(jì)數(shù)。3.六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路（秒、分計(jì)時(shí)電路）簡(jiǎn)單說(shuō)就是個(gè)位計(jì)數(shù)0~9，十位哦0~5，即個(gè)位十進(jìn)制，十位逢6進(jìn)一。圖SEQ圖\*ARABIC560進(jìn)制電路圖4.二十四進(jìn)制電路圖這樣連接他們的反饋門都是由一個(gè)與非門接74160的置0端CLR’構(gòu)成。當(dāng)?shù)?4個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)臨前反饋門不工作，計(jì)數(shù)器不實(shí)行置零，當(dāng)?shù)?4個(gè)信號(hào)來(lái)臨是則實(shí)行置零操作。簡(jiǎn)單說(shuō)個(gè)位與十位都處于十進(jìn)制計(jì)數(shù)狀態(tài)，但當(dāng)十位是二十四且個(gè)位是四時(shí)讓個(gè)位與十位都置零。圖SEQ圖\*ARABIC624進(jìn)制電路圖5.顯示模塊顯示管，如下圖從右至左兩兩依次是秒、分、時(shí)。圖SEQ圖\*ARABIC7數(shù)碼顯示管的接線電路圖如下圖SEQ圖\*ARABIC86.校時(shí)電路該電路如果是分鐘校時(shí)，則右側(cè)接秒信號(hào)（如果是時(shí)校時(shí)，則右側(cè)接分鐘信號(hào)），左側(cè)輸入端接信號(hào)發(fā)生器輸出的頻率為1HZ的信號(hào)。當(dāng)正常工作時(shí)，圖中開(kāi)關(guān)如圖所示，需要校時(shí)時(shí)，則只需將開(kāi)關(guān)打向另一側(cè)。圖SEQ圖\*ARABIC9四、仿真結(jié)果電路圖仿真主要在于驗(yàn)證電路圖的功能，檢查修正，直到得到正確的電路圖。用EWBf仿真結(jié)果如下，沒(méi)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。圖SEQ圖\*ARABIC10五、試驗(yàn)調(diào)試該電路調(diào)試主要分為幾塊，其一就是秒、分、時(shí)、的工作；其二就是秒分之間，分時(shí)之間的進(jìn)位；最后一項(xiàng)，校時(shí)電路能否正常工作。與調(diào)試有關(guān)截圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC11校時(shí)開(kāi)關(guān)圖SEQ圖\*ARABIC12校時(shí)后恢復(fù)正常工作狀態(tài)六、總結(jié)與體會(huì)本次電子電路課程設(shè)計(jì)，老師簡(jiǎn)單講解后給我們布置任務(wù)，要求獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。本著獨(dú)立自主的原則，我在為期一周的的電子課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的不單是簡(jiǎn)單的書本知識(shí)，還有處事、學(xué)習(xí)的態(tài)度。在知識(shí)方面，我先是大概的學(xué)習(xí)了EWB使用，這是開(kāi)始必備的基礎(chǔ)。整個(gè)課程設(shè)計(jì)讓我經(jīng)歷了一個(gè)的軟件使用，另一方面我學(xué)會(huì)到了怎樣面對(duì)一個(gè)陌生的事物，也學(xué)會(huì)了該怎樣去學(xué)習(xí)新的東西。面對(duì)新的事物不應(yīng)該被其陌生面貌嚇到，要敢于學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)，積極面對(duì)。這是我們?cè)摀碛械钠焚|(zhì)。當(dāng)然與此同時(shí)，我還學(xué)習(xí)到了更多的數(shù)電知識(shí)，掌握了更多的數(shù)字電路知識(shí)，對(duì)課本有了新的認(rèn)識(shí)，這對(duì)接下來(lái)的數(shù)電學(xué)習(xí)是有利的。在本次課程設(shè)計(jì)中還有些許體會(huì)。有些東西分開(kāi)來(lái)與整合起來(lái)是不同的。局部與總體是有區(qū)別的。結(jié)合課程設(shè)計(jì)具體一點(diǎn)說(shuō)就是，也許你能很快弄懂每個(gè)單元電路，但要拼湊起來(lái)實(shí)現(xiàn)整體功能，此時(shí)卻一片茫然，不知所措。日常生活又何嘗不是呢？懂一點(diǎn)，知一面，似懂非懂。這時(shí)要堅(jiān)持下去，撥開(kāi)迷霧方能見(jiàn)到真面目。當(dāng)然在這個(gè)過(guò)程堅(jiān)持很重要，但方法不容忽視。好的方法有助于更好更快的認(rèn)識(shí)新事物，看清全面貌。具體說(shuō)，在本次課程設(shè)計(jì)中，我是從功能出發(fā)，構(gòu)建總的原理框圖，在得到總的原理框圖，再是自下向上，自左向右進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的，最后縱觀全局。好的收獲要總結(jié)，總結(jié)以后用于日后的生活學(xué)習(xí)指導(dǎo)。整機(jī)原理圖圖SEQ圖\*ARABIC13電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表項(xiàng)目評(píng)價(jià)優(yōu)良中及格差設(shè)計(jì)方案的合理性與創(chuàng)造性軟件設(shè)計(jì)完成情況硬件調(diào)試完成情況設(shè)計(jì)說(shuō)明書與設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量答辯情況獨(dú)立工作能力完成任務(wù)情況出勤情況綜合評(píng)分指導(dǎo)教師簽名：________________日期：________________注：=1\*GB3①表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容；=2\*GB3②此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書的最后一頁(yè)。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分表、附件（非16K大小的圖紙及程序清單）?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開(kāi)發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型