1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計多功能數(shù)字手表名稱：專業(yè)：電子信息工程類別：06-2學號：學科：電氣工程和自動化2007年1月1日數(shù)字電子表電路設(shè)計工作1.設(shè)計多功能數(shù)字手表。正確理解要求，獨立完成系統(tǒng)設(shè)計，設(shè)計的回路需要以下功能：(1)從00: 00到23: 59: 59設(shè)計可以顯示小時、分、秒的數(shù)字電子表。(2)設(shè)計的電路包括時鐘信號生成時間、分鐘、秒定時電路和顯示電路。(3)電路可以達到學校時間、學校分、學校秒。(4)電路可以按時發(fā)送時間2.設(shè)計內(nèi)容(1)繪制電路圖，正確使用邏輯關(guān)系。(2)確定組件和組件參數(shù)；(3)電路仿真；(4) SCH文件生成和打印輸出；3.建立設(shè)計報告寫設(shè)計的全過程，附上相關(guān)

2、資料和圖紙，有體會。設(shè)計原理:鐘面顯示計時周期為24小時，總刻度為23小時59分59秒，需要額外的學校時間功能和時間報告功能?；緮?shù)字時鐘電路主要由解碼監(jiān)視器、“小時”、“分鐘”、“秒”計數(shù)器、學校時間電路、時間電路和振蕩器組成。干式電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“小時、分、秒”計數(shù)器、解碼器和顯示器、學校時間電路和整個時間電路組成。超信號發(fā)生器是整個系統(tǒng)基于時間的信號，直接確定定時系統(tǒng)的精度，通常使用晶體振蕩器和分頻器實現(xiàn)。將標準秒信號發(fā)送到“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”使用60進制計數(shù)器，每累計60秒就發(fā)現(xiàn)一個“分鐘脈沖”信號。這個信號用作“分鐘計數(shù)器”的時鐘脈沖。此外，“分鐘計數(shù)器”使用60進制計

3、數(shù)器，每60分鐘發(fā)送一個“時間脈沖”信號，該信號被發(fā)送到“時間計數(shù)器”。使用24進制計時器的時間計數(shù)器允許每天24小時的累積。解碼顯示電路通過6位LED 7段顯示對時間、分、秒計數(shù)器的輸出狀態(tài)菁7段顯示解碼器進行解碼。時序電路根據(jù)時序系統(tǒng)的輸出狀態(tài)生成脈沖信號，并觸發(fā)音頻發(fā)生器實現(xiàn)時間。學校時間電路用于調(diào)整小時、分、秒顯示數(shù)字的校準。設(shè)計:時間計數(shù)器、分鐘計數(shù)器和秒計數(shù)器，每個計數(shù)器由兩個74LS90組成。使用三個74LS90配置分頻器。使用555計時器配置振蕩器。用74LS48配置解碼電路。用6個指示燈測試時鐘。使用多個和非網(wǎng)關(guān)配置學校電路和時間電路。一、振蕩器振蕩器的作用是產(chǎn)生時間標準信號

4、。數(shù)碼手表的準確度主要取決于時間標準信。頻率和可靠性。因此，實驗中使用了由555計時器組成的多諧振蕩器作為時間標準信號源。二、計數(shù)器根據(jù)計數(shù)周期，包含兩個60進制(秒，分鐘)和一個24進制(小時)計數(shù)器。適當?shù)貙⑺麄冞B接起來，就可以創(chuàng)造秒、分、小時的數(shù)量，實現(xiàn)計時功能。三、解碼和數(shù)字顯示電路解碼和數(shù)字顯示電路是數(shù)字時鐘計時狀態(tài)的視覺清晰反映。可以被人們的視覺器官接受。選擇顯示設(shè)備LED 7段數(shù)碼管。在解碼顯示電路輸出信號的驅(qū)動下，顯示清晰直觀的數(shù)字符號。四、學校時間電路數(shù)字時鐘電路不能完全精確，因為秒信號的準確性和穩(wěn)定性，電路的其他原因總是導致移動時間誤差。因此，電路必須有補償時間功能的電路。

5、五、時序電路數(shù)字手表顯示滿分的話，應該能報告時間。文字分的“分”和“秒”計數(shù)器測量為59分50秒時，要求每一秒聲音電路響，每一個聲音時間1秒，10秒自動響5個叫聲，前4個音低，最后一個音準確統(tǒng)計。數(shù)字時鐘設(shè)計框架: 24點顯示時間位置分成十個字分享座位顯示60秒顯示60點第10名秒十字以秒為單位秒計時器校準電路時間計時器555振蕩器子計時器分頻電路定時電路單元電路設(shè)計:一、秒計數(shù)器的設(shè)計和安裝秒計數(shù)器是60進制計數(shù)器。實施此模塊的計數(shù)器由兩個中型集成計數(shù)器74LS90組成。首先，將兩個74LS90設(shè)置為十進制加法計數(shù)器。將兩個74LS90的插座S1和s0接地，將“CP1”連接到Q0，舍入Q3，

6、將配置十進制加法計數(shù)器。通過將其中一個(以下片1)74LS90計數(shù)器的舍入輸出Q3連接到另一個片(以下片2)74LS90的舍入輸入部CP0，兩個計數(shù)器都可以實現(xiàn)最大的100進制計數(shù)器。接下來，使用74LS90的“反饋零”方法實現(xiàn)60進制數(shù)。74LS90屬于一步數(shù)，因此計數(shù)器輸出“2q2q12 Q0，2Q32Q22Q12Q0=0110，0000放置數(shù)字脈沖，使計數(shù)器為零。也就是說，此時，Q2，Q1發(fā)出數(shù)字脈沖諧振消除團R1，r0將計數(shù)器整理為0。二、子計數(shù)器的設(shè)計和安裝子計數(shù)器也是60進制計數(shù)器。與同一個秒計數(shù)器一樣，由兩個中等規(guī)模集成計數(shù)器74LS90組成。將兩個74LS90連接到同一個秒計數(shù)

7、器，再連接到用同一個秒計數(shù)器實現(xiàn)100進制數(shù)的計數(shù)器。用同樣的超計數(shù)器實現(xiàn)60進制。三、時間計數(shù)器的設(shè)計和安裝時間計數(shù)器是24進制計數(shù)器。實施此模塊的計數(shù)器由兩個中型集成計數(shù)器74LS90組成。像同一分鐘，秒計數(shù)器一樣，將兩個計數(shù)器74LS90連接到十進制加法計數(shù)器，然后將兩個計數(shù)器74LS90連接到實現(xiàn)秒計數(shù)器100進制數(shù)的計數(shù)器。計數(shù)器狀態(tài)為“2Q32Q22Q12Q0，1Q31Q21Q11Q0=0010，0100”時返回0。通過2Q1、1Q2發(fā)送的指數(shù)脈沖將兩個計數(shù)器74LS90同時為零，構(gòu)成24進制計數(shù)器。第四，實現(xiàn)四舍五入將分鐘計數(shù)器的第14針連接到秒計數(shù)器的第10第8腳和第9腳，將時

8、間計數(shù)器的第14針連接到分鐘計數(shù)器10的第8腳和第9腳，在清除分鐘計數(shù)器的同時將0舍入到時間計數(shù)器，就像在秒計數(shù)器提供0的同時將分鐘計數(shù)器的第14針舍入到分鐘計數(shù)器一樣。V.解碼顯示電路解碼電路的功能是編譯秒分鐘時間計數(shù)器的輸出代碼，并將其替換為相應的數(shù)字。通常用于驅(qū)動LED 7段解碼器的74LS47.74LS47是OC門輸出，并在較低級別工作的BCD-7段解碼器/驅(qū)動器，用于驅(qū)動LED 7段總陽極顯示數(shù)字管。由74LS47和7個LED清管組成的數(shù)字顯示電路。通過將秒時間計數(shù)器的每個輸出連接到相應的7段解碼器的輸入端，可以顯示不同的數(shù)字。解碼器輸出和數(shù)碼管之間連接的r是限流電阻。計數(shù)器的計數(shù)器

9、在CP脈沖的作用下，將60秒1分60除以1小時，然后用24小時1天的系數(shù)進行計數(shù)時，將狀態(tài)清晰地顯示為數(shù)字符號，因此必須對計數(shù)器的狀態(tài)進行解碼和顯示。選擇的計數(shù)器全部由合并片上4個觸發(fā)器的輸出狀態(tài)反映2 3354十進制合并片、秒、分鐘、小時的1位和10位狀態(tài)。每個輸出集的計數(shù)狀態(tài)顯示為父級和子級，具體取決于BCD代碼。因此，需要將計數(shù)器輸出的BCD代碼替換為驅(qū)動7個數(shù)字顯示器的操作信號的解碼電路。連接計數(shù)器和解碼顯示器。六、分頻電路(1)振蕩電路振蕩器是數(shù)字時鐘的心臟，是產(chǎn)生時間標準“秒”信號的電路。為了簡單的制作，在精度要求不高的條件下，本系統(tǒng)的振蕩電路被選擇為由555定時器組成的多諧振蕩器

10、。多諧振蕩器的振蕩頻率可以通過以下公式估算：f=1/t 1/0.69(R1 2r 2)c從上述公式導出的f=1KHZ的實驗要求：R1=4.7K，R2=5.1K，c=0.1 f(2)，分配器電路由上述555計時器組成的多諧振蕩器發(fā)出的信號通過分配器電路獲得時間標準信號。七、學校時間電路時鐘不工作或停止的時候需要校準時間。矯正的方法很多，通常有“快速教時法”。分計時器的校時：由非門1，2組成的雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器可以將1Hz的“秒”信號和“秒計數(shù)器的進位信號”發(fā)送到“分計數(shù)器的CP端”。兩個信號的進紙由開關(guān)k控制，工作方式如下：當開關(guān)k放置在“b”端時，和非澆口1輸出低水平和非澆口2輸出高水平?！懊胗嫈?shù)器

11、進位信號”通過門4和5傳遞到“分計數(shù)器的CP端”，從而使“分計數(shù)器”正常工作。如果需要校準計時器，則將開關(guān)k放在“a”端，將“bight 1”和“hight output level”、“gight 2”和“hight output level”，門4切斷“秒計數(shù)器進位信號時間計時器的學校時間與計時器的學校時間相同。八、時序電路數(shù)字時鐘定時是最基本的功能之一。實驗在滿分相差10秒的時候，每隔一秒就鳴叫5次，第一次4次低音500Hz，最后一次高音1000Hz。定時電路如圖6所示。整個時間電路主要由控制門電路和音頻電路兩部分組成。1、控制門電路部分：由11扇門和碑文組成。在圖中，和非語句的輸入信號

12、Q4、Q3、Q2和Q1分別表示“分10”、“分”、“秒10”、“秒10”的狀態(tài)，下標的d、c、b和a分別表示構(gòu)成計數(shù)器的四個觸發(fā)器的狀態(tài)。上圖：y1=qc4 * qa4 * q53 * qa3 y2=y1 * qc2 * QA 2上述移植意味著當10位為5(即QC4QA4=101)、1位為9(即QD3QA3=1001)、10位為5(即QC2QA2=101)時，每59分50秒發(fā)送一次控制信號。根據(jù)設(shè)計要求，數(shù)字時鐘電路要求在59分51秒、53秒、55秒和59秒響一次。計數(shù)器達到59分50秒時，分，秒計數(shù)器的狀態(tài)如下：Qd 4 qqb 4 QA 4=0101 (10位)QD3QC3QB3QA3=1

13、001 (1位)QD2QC2QB2QA2=0101(秒10位)qd1 qb1 QA 1=0000(秒)前4聲計數(shù)器狀態(tài)發(fā)生在59分51秒到59分58秒之間。因此，只更改秒位的狀態(tài)，其他計數(shù)器的狀態(tài)不需要更改，因此可以保持不變。Qc4=qa4=q33=qa3=qc2=qa2=1保持不變，并與Y2匹配。51、53、55和57，59秒的秒計數(shù)器位狀態(tài)分別為QD1QC1QB1QA1=0001(51秒)qd1 qb1 QA 1=0011 (53秒)qd 1 qqq1 qb1 QA 1=0101(55秒)qd1 qb1 QA 1=0111 (57秒)根據(jù)需要，如果前四個聲音較低，則連接500Hz的脈沖信號

14、。最后聲音的每個計數(shù)器狀態(tài)如下：Qd 4 qb4 QA 4=0000 (10位)QD3QC3QB3QA3=0000(子位)QD2QC2QB2QA2=0000(秒10位)qd1 qb1 QA 1=0000(秒)只需連接1KHz和1 khz的脈沖信號。2，音頻電路音響電路驅(qū)動8歐元的揚聲器，晶體管底座串接1K限流電阻，以防止電流過大而損壞揚聲器。經(jīng)驗:課程設(shè)計是學生綜合運用所學知識，分析和解決發(fā)現(xiàn)、實際問題，鍛煉練習能力的重要環(huán)節(jié)，是學生實際工作能力的具體訓練和檢查過程。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，蘇珊成為當今電子應用領(lǐng)域前所未有的活躍領(lǐng)域，在生活中可以說是無處不在。因此，對21世紀的大學來說，掌握水電開

15、發(fā)技術(shù)很重要。結(jié)合和應用了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電路分析過程中學到的理論知識和實驗技術(shù)，本次課程基本掌握了常用電子電路的一般設(shè)計方式，提高了設(shè)計能力和實驗技術(shù)。我意識到設(shè)計理念是最重要的。如果設(shè)計理念成功，你的設(shè)計已經(jīng)成功了一半。因此，像查找詳細信息一樣，在設(shè)計之前充分準備，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。總的來說，這次實習對我?guī)椭艽蟆Ｔ谔剿魅绾卧O(shè)計電路實現(xiàn)所需功能的過程中，我特別感興趣，并培養(yǎng)了我的設(shè)計思維，增強了實際操作能力。讓我意識到設(shè)計電路有多難，同時也讓我更加感受到成功的喜悅和喜悅。通過這次課程設(shè)計，發(fā)現(xiàn)理論與實際相結(jié)合很重要，只有理論知識是不夠的，把所學的理論知識與實踐相結(jié)合，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，提高獨立于自己實