数电电子时钟.doc

课 程 设 计 课程名称 数字电子技术 课题名称 多功能数字时钟 专 业 自动化 班 级 自动化0901 学 号 18 姓 名 李 梁 指导教师 龙泳涛 2011年 11 月 29 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称： 数字电子技术 题 目：多功能数字时钟电路 专业班级：自动化0901 学生姓名：李梁 学 号： 18指导老师：龙泳涛审 批：任务书下达日期2011年11月21日星期一设计完成日期 2011年11月02日星期五 设计内容与设计要求一、任务与要求：设计并制作一个数字钟，要求如下：1准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；2时计时要求“24翻1”，分和秒的计时为60进制。3具有手动和自动校正小时、分钟的功能，要求小时校正时，不影响分和秒的正常计数。4整点报时：要求电路在每个整点前鸣叫5次低音（500HZ）,整点时再鸣叫1次高音（1000HZ）。5具有暂停功能。6扩展功能:自选二、设计要求：1、 设计思路清晰，给出整体设计框图；2、 设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件；3、 总电路设计；4、 安装调试电路；5、 写出设计报告； 主要设计条件1. 提供直流稳压电源、示波器； 2. 提供TTL或CMOS集成电路芯片、电阻、电容及插接用面包板、导线等。 说明书格式1、 课程设计封面；2、 课程设计任务书；3、 说明书目录；4、 设计总体思路，基本原理和框图；5、 单元电路设计（各单元电路图）；6、 总电路设计（总电路图）；7、 安装、调试步骤；8、 故障分析与电路改进；9、 总结与设计调试体会；10、 附录（元器件清单）；11、 参考文献；12、 课程设计成绩评分表。 进 度 安 排第一周 星期一：课题内容介绍和查找资料； 星期二：总体电路设计和分电路设计； 星期三：电路仿真,修改方案星期四：确定设计方案，拟订调试方案,画出调试电路图,安装电路； 星期五：安装、调试电路；第二周 星期一三：安装、调试电路；星期四五：验收电路,写设计报告，打印相关图纸； 星期五下午：带调试电路板及设计报告书进行答辩，整理实验室及其他事情 参 考 文 献电子技术与EDA技术课程设计郭照南主编电子技术课程设计指导 彭介华 主编电子线路设计、实验、测试 谢自美主编 目 录一、 设计总体思路.71. 总体思路.72. 基本原理.7二、 单元电路.8（一） 秒计数器模块.8（二） 分计数器模块.9（三） 小时计数模块.9（四） 24小时翻1模块.10（五） 报时电路.10三、 总电路设计.11四、 安装与调试.12五、 故障分析与电路改进.13六、 总结与设计调试体会.14七、 附录.15八、 课程设计评分.16一 总体设计思路 1，总体思路：设计要求是设计一个数字时钟电路，是能够实现记时的功能。可用计数器实现所要求的功能，秒钟和分钟都是采用六十进制，时钟采用二十四进制，故可以分别采用两块74LS192组成六十进制的秒钟和分钟，并产生一个进位输出信号，采用两块74LS192组成二十四进制，并产生一个进位输出信号。2，基本原理：两片74LS192，一片接高位一片接低位，片2接持续一秒的脉冲，片2的进位输出接片1的CP，将片1的Q1和Q2接一个与门并接清零端，这样就实现了一个六十进制的秒计数器。采用同样的方法可以实现六十进制的分计数器，并将秒计数器的进位输出接分计数器的输入，这样就实现了秒向分的进位。同样用两片74LS192，一片接高位一片接低位，将分进制的输出接片2的输入，并将片2的置数端和CPd接高电平片1的Q1和片2的Q2接与门并清零这样就接成了二十四进制的时计数器。将秒计数器的片1的Q0和Q1和片2的Q0还有分计数器的片1的Q0，Q2和片2的Q0，Q3全接与门，然后接报时器，这样就实现了报时的功能。二 单元电路 一 秒计数 电路中与门的输出除了接清零端外还将其介入分计数器块的输入端，这样才能实现秒向分的进位。图二 分计数分计数块的输入接受来自秒计数块的进位，同样与门除了接清零端外还接到时计数块的输入。电路图如下： 三 时计数接受来自分计数的进位输出电路图如下：四 二十四翻一得计数电路图如下：五 报时电路 将分计数器的第二片的Q0，Q2，第一片的Q0，Q3，秒计数器的第二片的Q0，Q2和第一片的Q0通过与门连接起来。 单元电路如下：三 总电路将各部分电路按照正确的方法连接起来就得到如下的总的电路图：四、 安装与调试 （1）安装1）领取实验箱子，面包板，以及设计电路所需要的各种芯片，并测试各芯片的好坏。2）将面包板固定在实验箱中，然后将已测试好的芯片合理的安装在面包板上。3）接通实验箱的电源，然后在实验箱中检测每根导线的好坏，为接电路做准备。4）按照已仿真好的电路图进行分模块接线，并在每个模块接好后，进行模块电路的测试。5）将各模块安装好以后，再将模块之间连接起来，待整个电路安装完成以后，接通实验箱的电源，观察电路的运行情况，看电路能否正常工作，如果电路不能正常运行，则进行下一步工作调试。（2）调试1）检查所用的7片8段显示器是否是好的。2）检查面包板上的芯片是否与面包板接触良好。3）检查各芯片的电源和地是否接完整。4）观察是否与实验箱接触，如果接触将面包板调整适当高度。5）检查导线是否与面包板接触不良。6）利用发光二极管为状态灯，对电路的各模块进行检查观察各模块电路是否正常。7）检查所接电路是否与仿真电路相符，观察是否有漏接的元件或导线。五、故障分析与电路改进实验中遇到的最大的问题便是接线，由于电路复杂，线密集经常出现接线接错位置从而导致电路无法正常实现其功能，因此在接线之前要全面布局，计算好，使线不至于太过于密集。在接各种芯片之前首先要测试好个芯片的性能，免得等线接好后发现芯片是坏的。接线完之后.我发现显示分的数码管的个位没有变化，在排除接线错误和原理图有错的情况下,断定这个芯片有问题,果然，当换了一块芯片后，秒的进位成功的给了分的个位。在进行手调的时候，手调出错，通过分析,排除了线路接触不良的问题,通过网上查询，发现是由电路出错导致，通过认真的思考，在接了一个与门后，成功的实现了手调功能，总结下来,设计电路和接线的时候不够仔细认真,到接完了线在出错，就很难找出来，那时候就纠结了，所以在设计和接电路时要认真，不能马虎。六 总结两周的课程设计走的有点匆忙，拿到任务书的那一刻才知道自己平时学的东西还不够扎实，我也懂得了做任何事都要端正自己的态度，千万不要眼高手低。这次数字时钟设计的主要困难在于实现手调和报时，这两部分的逻辑电路需要认真的思考和查找资料，并连接与非门等的逻辑电路.为了很好的完成这次课程设计,翻阅了很多资料,也领略到了书到用时方恨少的哲理.同时也感觉理论和实际之间存在着很大的差距。这次课程设计也是考验我们与同学合作的能力，只有分工明确才能使团队达到最好的状态，才能充分的发挥各自的能量。这次设计我主要负责秒计时和分计时的设计，另外几部分的设计有搭档完成，这充分展示了我们合作的精神。这次数电课程设计让我感触颇深.从中发现自己有很多的不足,我将努力学习去填补这些不足,这次设计也在我的大学生道路上留下很深刻的记忆。七、附录（元器件清单） 元件功能 标号数量（片）十进制同步计数器74LS1927四2输入正或门74LS321四2输入与门74LS084参考文献电子技术与EDA技术课程设计郭照南主编电子技术课程设计指导 彭介华 主编电子线路设计、实验、测试 谢自美主编八、课程设计评分项 目评 价设计与总结报告方案设计与论证单元电路设计与合理性电路图测试结果的分析特色与创新实际制作完成情况答辩情况过程监控情况综合评分 指导教师签名：_ 日 期：_ 注： 此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。 电气与信息工程系课程设计评分表项 目评 价设计方案的合理性与创造性硬件制作或软件编程完成情况*硬件制作测试或软件调试结果*设计