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数字电路课程设计总结报告题目：交通信号灯控制器的设计班级：09电科姓名：何冬楠学号：20090661145 目录1) 设计的目的 32) 设计任务与要求 33) 设计方案、系统框图及组成 34) 单元电路的设计与计算 4a) 振荡电路 5 b) 时间计数器 6c) 校时器 7d) 数码显示器 75) 预设计的总体电路图 86) 安装与调试 87) 设计总结和体会 88) 系统所需元器件 99) 参考文献 10一、 设计的目的1. 显示时、分、秒，采用24小时制。2. 具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位，校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。3. 为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。二、 设计任务与要求1. 设计一台能直接显示时、分、秒的数字钟，要求24小时为一计周期。2. 当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。3. 要求有整点报时功能。三、 设计方案、系统框图及组成总体方案设计：画出总体方框图原理框图并给出说明。数字钟是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路，由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。总体方案设计如下图所示。译码驱动译码驱动译码驱动译码驱动译码驱动译码驱动时十位计数时个位计数分十位计数分个位计数秒十位计数秒个位计数校时控制电路校分控制电路晶体振荡器电路图（1）四、 单元电路设计与计算（1） 晶体振荡器电路 晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的准确度及稳定性。下图所示电路通过555定时器构成的输出为方波的晶体振荡电路，这个电路中，定时器与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域。电容C1、C2与晶体构成一个谐振电路，完成对振荡频率的控制功能。同时提供了180度相移，从而和定时器构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。通过计算分析得，C1、C2分别为1uF、0.01uF，R1、R2均为5K。（2） 时间计数器 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时各位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。下图为各个计数器的设计图：a. 秒计数器和分计数器b时计数器（3） 校时器 当电子钟接通电源或者计时发现误差时，均需要校正时间。校时电路分别实现对时、分的校准。其设计图如下：（4） 数码显示器 数码管有液晶（LCD）数码管和发光（LED）数码管，本此实验用的是LED发光数码管，采用共阴接法。因有秒、分和时三个计数器，所以要用6个数码显示器。五、 预设计的总体电路图 预设计出的总体电路图如下：六、 系统的安装与调试1. 安装，用示波器检测555定时振荡器构成的多谐振荡器的输出信号波形和频率。由于要1S输出，所以在安装之前，通过多次计算和仿真让R1=R2=5K，C1=1uf，C2=0.01uf，可以以1S输出。2. 安装，将1HZ秒脉冲分别送入时、分、秒计数器，检查各组计数器的工作情况。通过74LS90的功能在仿真软件中很快就构成了60和24进制。3. 安装，观察校时电路的功能是否满足要求。4. 当计数器和校时器调试正常后，观察数字钟是否准确、正常的工作。按下校时开关，让数字钟出在23:59:59是，再来的时钟是回到了初态，所以此实验是成功的。七、 设计总结和体会通过一个星期的学习和自己对整个数字钟的设计，掌握了对数字钟的设计，组装。调试方法。熟悉了小规模集成电路的使用。通过理论与实践的结合，进一步深入的体会到掌握一种学习方法的重要性。首先要知道我们的课程设计的总体设计方案，其次再对各个部分进行设计，最后将各个部分衔接进行整体的比较。在数字钟课程设计中存在的问题主要是：电路的总体设计问题和电路的调试问题。在总体设计上比较难选择所需元器件，不过通过上网查阅资料和与同学讨论等确定了元器件，再进一步确定总体设计。而调试时由于电路设计不够完善增加了调试的难度，不过通过对电路设计某些地方的重新改进，调试工作基本上顺利进行。通过这次的学习，让我深刻体会到自己所学知识原来只是一些皮毛而已，自己要学的地方还有很多，通过这次的数字钟的设计也培养了我们对电子设计方面的兴趣，我们会更努力的去学习各个方面的知识。八、 系统所需的元器件元器件名称 符号 数量5V电源 VCC 3555定时器 LM555CM 15K电阻 R1、R2 21K电阻 R310.01uF电容 C2 11uF电容 C1 1HB/S 连接器 2574LS90D U1U6 674LS21D U3A、U3B 274LS00D U1AU1