电子电路课程设计报告-多功能数字钟.docx

湖南工程学院课 程 设 计课程名称 数字电路技术 课题名称 多功能数字钟 专 业 电气工程及其自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2011 年 10 月 21 日目 录一、设计要求内容与要求二、 设计总体思路，基本原理和框图三、单元电路设计四、仿真结果五、实验调试六、总结与体会七、整机原理图 一、 设计内容与设计要求1设计内容1. 设计一个具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示钟。2具有校时、校分、校秒功能。3设计振荡器。2设计要求1. 设计思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2. 给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；3. 总电路设计4. 进行实验调试，验证设计结果；5. 编写设计说明书；6. 所有图纸和说明书用计算机打印。二、设计总体思路，基本原理和框图本次课程设计依据数字钟应具有时、校时两大主要功能，可知该电路必须有如下几部分组成，信号发生器、计数器、译码器、显示器。然而其中信号发生器是秒、分、时所共有的，秒、分、时又分别拥有自己的计数器、译码器和显示器。其中秒、分、时相互之间的关系又各不相同，从秒到分与从分到时都是六十进一，而小时则是逢24则归零，故需分开设计。秒、分、时之间还涉及到进位的设计。基本原理：信号发生器产生频率为1HZ的信号送往秒计时器，开始计时，通过进位一次让分、时计时器计时，再将其分别译码，最后显示出来，当其中还要有附加电路校时。数字时钟原理框图如下时十位 时个位时钟显示器秒十位 秒个位分十位 分个位 时十位 时个位计数译码秒十位 秒个位 分十位 分个位 24进制60进制60进制校时电路信号发生器 CP 1秒 三、 单元电路设计1.信号发生器在本次课程设计中采用了有CB555定时器设计的一个多振荡器，当然也可以采用石英晶体多振荡器。l 多振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动产生就行脉冲。由CB555的特性参数，可知当电源5V时，在100没mA的输出电流下输出电压为3.3V，故取Vcc为5V可以满足脉冲幅度的需求。当参数如下时，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。这时刚好满足一秒钟的信号要求。图 1图 2 555芯片2.计数电路74610是中规模集成的同步十进制加法器简单的介绍就是当R、LD、EP、ET接入高电平是，74610计数器开始计数，即当接收到时钟信号为上升沿时，记一次时。从0000开始状态开始计时，直到输入第九个技术脉冲为止，此时为1001状态，再返回0000状态。当RD端=0时所有触发器将同时被置零，且该操作不受其他输入端状态的影响。 4位同步二进制计数器74160的功能表CLKRDLDEPET工作状态0置零 1 0 预置数 1 1 0 1 保持 1 1 0保持（但C=0） 1 1 1 1 计数图 3图 4数字钟的计数电路是由两个60进制计算器与一个24进制计数器电路实现，数字钟的计数电路的设计可以使用反馈清零法，当计数器正常工作时反馈电路不工作，只有当脉冲信号来临时才产生计数电路清零，实现相应模块的循环计数。以60进制计数器来说，当计数器从00,01，02,0359计数时反馈门不起作用，只有当第60个脉冲信号来临是才产生作用，使得计数器置零。 在这里我们采用的是74160来实现60进制计数及24进制计数。3.六十进制计数电路（秒、分计时电路）简单说就是个位计数09，十位哦05，即个位十进制，十位逢6进一。图 5 60进制电路图4.二十四进制电路图这样连接他们的反馈门都是由一个与非门接74160的置0端CLR构成。当第24个脉冲信号来临前反馈门不工作，计数器不实行置零，当第24个信号来临是则实行置零操作。简单说个位与十位都处于十进制计数状态，但当十位是二十四且个位是四时让个位与十位都置零。图 6 24进制电路图 5.显示模块显示管，如下图从右至左两两依次是秒、分、时。 图 7数码显示管的接线电路图如下图 86.校时电路该电路如果是分钟校时，则右侧接秒信号（如果是时校时，则右侧接分钟信号），左侧输入端接信号发生器输出的频率为1HZ的信号。当正常工作时，图中开关如图所示，需要校时时，则只需将开关打向另一侧。图 9 四、仿真结果 电路图仿真主要在于验证电路图的功能，检查修正，直到得到正确的电路图。用EWBf仿真结果如下，没发现错误。图 10五、试验调试 该电路调试主要分为几块，其一就是秒、分、时、的工作；其二就是秒分之间，分时之间的进位；最后一项，校时电路能否正常工作。与调试有关截图如下：图 11校时开关图 12 校时后恢复正常工作状态六、总结与体会 本次电子电路课程设计，老师简单讲解后给我们布置任务，要求独立完成课程设计任务。本着独立自主的原则，我在为期一周的的电子课程设计中学到的不单是简单的书本知识，还有处事、学习的态度。 在知识方面，我先是大概的学习了EWB使用，这是开始必备的基础。整个课程设计让我经历了一个的软件使用，另一方面我学会到了怎样面对一个陌生的事物，也学会了该怎样去学习新的东西。面对新的事物不应该被其陌生面貌吓到，要敢于学习，善于发现，积极面对。这是我们该拥有的品质。当然与此同时，我还学习到了更多的数电知识，掌握了更多的数字电路知识，对课本有了新的认识，这对接下来的数电学习是有利的。 在本次课程设计中还有些许体会。有些东西分开来与整合起来是不同的。局部与总体是有区别的。结合课程设计具体一点说就是，也许你能很快弄懂每个单元电路，但要拼凑起来实现整体功能，此时却一片茫然，不知所措。日常生活又何尝不是呢？懂一点，知一面，似懂非懂。这时要坚持下去，拨开迷雾方能见到真面目。当然在这个过程坚持很重要，但方法不容忽视。好的方法有助于更好更快的认识新事物，看清全面貌。具体说，在本次课程设计中，我是从功能出发，构建总的原理框图，在得到总的原理框图，再是自下向上，自左向右进行电路设计的，最后纵观全局。好的收获要总结，总结以后用于日后的生活学习指导。七、 整机原理图图 13电气与信息工程系课程设计评分表项 目评 价优良中及格差设计方案的合理性与创造性软件设计完成情况硬件调试完成情况设计说明书与设计图纸质量答辩情