课程设计-电子日历表

数字电子技术课程设计 河南城建学院自动化专业河南城建学院自动化专业河南城建学院自动化专业 题目 题目 题目 电子日历表电子日历表电子日历表 姓名 姓名 姓名 郑文杰郑文杰郑文杰 学号 学号 学号 092411257092411257092411257 指导教师 指导教师 指导教师 周炎周炎周炎 时间 时间 时间 201320132013 年年年 6 6 6 月月月 242424 日日日 201320132013 年年年 6 6 6 月月月 272727 日日日 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 2 指导教师评语 成绩 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 3 摘要摘要 本设计是一个将 年 月 日 显示出来的电子日历 数字电路具有理解 简单 可靠性高 成本低等优点 所以本设计就是以数字电路为核心的时间显 示装置 主要由由脉冲源 计数电路 反馈电路 门电路和显示电路构成 由于此次设计年 月 日均为循环计数 故采用计数器实现循环计数及进 位 日计数器有四个不同进制的计数器组成 月计数器输出的脉冲经过门电路 来控制各计数器的使能端使被选中的日计数器工作 其中二月份的天数比较特 别 在平年和闰年中的天数不同 所以让年计数器的输出脉冲与二月份信号一 起控制对二月份天数的选择 最后用七段式译码显示器显示出年 月 日 同 时引进电子校对电路 使得显示结果出错率大大降低 在这次设计中我和搭档首先分析了一下要完成本次设计需要哪些功能而完 成这些功能的元件又是哪些 然后再通过查找资料设计出大概方案 在对整个 模块进行分析和画出电路总体电路图后 对各模块进行仿真并记录仿真所观察 到的结果 实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求 达到预期设计效果 关键词关键词 电子日历 计数器 循环 目录目录 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 4 1 1 概述概述 5 1 1 设计目的 5 1 2 设计要求 5 1 3 设计任务 5 1 4 设计原理 5 2 2 设计方案及其比较设计方案及其比较 6 2 1 方案比较 6 2 2 设计电路的总体结构 6 2 3 设计所用元件 7 3 3 各部分电路设计各部分电路设计 8 2 1 日计数器 8 2 2 月计数器 9 2 3 年显示电路 10 2 4 反馈电路 11 4 4 软件仿真整体电路软件仿真整体电路 12 5 5 课程设计体会课程设计体会 13 6 6 参考文献参考文献 14 1 概述概述 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 5 1 1 设计目的 1 运用所学知识设计一个电子日历表的基础电路 培养学以致用的能力 激发学习兴趣 2 系统的掌握各个知识点 加强对各个数字电路器件的结构及功能的认 识 3 熟悉采用时序电路实际方法实现课题技术指标与要求 4 通过和同学交流 找到差距和不足之处 培养团队合作能力 相互帮 助 共同进步 1 2 设计要求 1 以学到的数字电路技术基础的基本理论为基础 将设计实验分为基础 型和系统型两个层次 基础型指基本单元电路设计与调试 数字基本单元电路 组成并完成特定功能的电子电路的设计 调试 2 熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法 3 利用计算机软件辅助设计电路 掌握一些基本的设计软件的使用方法 4 将学到的东西真正用到实际当中 1 3 设计任务 电子日历表 1 能够显示五年内的年 月 日时间 2 具有手动校正年 月 日时间的功能 3 二月份的天数 平年是 28 天 闰年是 29 天 1 4 设计原理 由于年 月 日均为循环计数 故采用计数器实现循环计数及进位 日计 数器有四个计数器组成分别为 28 29 30 31 进制计数器 由月计数器输出 的脉冲经过门电路来控制各计数器的使能端使被选中的日计数器工作 其中二 月份的天计数器由年和月共同控制 最后用七段式译码显示器显示出年 月 日 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 6 2 2 系统总体方案及硬件设计系统总体方案及硬件设计 2 1 方案比较 方案一 采用十六进制计数器来表示年月日电路 显示部分用双显数码管 将设计 好的年月日输出电路接到显示数码管即可 或用单片机直接来来控制整体电路 方案二 采用十进制计数器 74LS160N 译码器 74154N 来设计年月日的电路 显示 部分用普通数码显示管就可以 方案比较 方案一用十六进制计数器来设计年月日的表示电路时 电路不但不简单 反而变得更加复杂 因为进制之间需用到整体置数功能 优点只是表示月份时 用的器件较少 只需一片 但是考虑到整体电路的设计使用时 简单的器件就 可完成 所以用十六进制计数器就没有什么优势 总之此种设计造价较高 且 不常用 加上还没有学过单片机 因而方案二就相对显得较为简单经济可靠 适合现在我们的水平设计 因此我们选用方案二进行设计 2 2 方案二的设计电路的总体结构 一 设计的总体原理框图 年显示器月显示器日显示器 月计数器年计数器 日校正电 路 月校正电 路 年校正电 路 日计数器 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 7 二 工作原理 由于年 月 日均为循环计数 故采用计数器实现循环计数及进位 日计 数器由一个计数器组成 由月计数器输出的脉冲经过译码器选择后经门电路与 计数器组的输出端联系使被选中的日计数器可分别工作在 28 29 30 31 天 其中二月份的天计数器由年和月共同控制 最后用七段式译码显示器显示出年 月 日 2 3 设计所用元件 表 2 1 元件名称元件数量 件 计数器 74LS160N5 译码器 74154N1 信号发生器1 5 伏直流电源3 DCD HEX 数码显示管5 门电路17 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 8 3 3 各模块设计各模块设计 3 1 日计数器电路 日计数器根据月份情况采用 30 31 29 28 进制中的一项 其中计数器 组用 74160n 都是十进制计数器级联而成 脉冲信号由事先调整好的周期为一天 的信号输入 下图分别为 28 29 30 31 计数器仿真电路 U1 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U2 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U6A 4012BD 5V U33 DCD HEX 4 3 2 1 U34 DCD HEX 4 3 2 1 U14A 7410N U9A 4012BD 5V U16A 4012BD 5V U21A 7405N 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 9 图 3 1 日计数器电路 3 2 月计数器控制电路 月控制电路有一个十二进制的计数器来实现 使能端接日计数器的进位输 出 输入脉冲接信号源脉冲 本身的进位输出接到年计数器输入脉冲用来控制 年计数器的显示 图 3 2 月计数器控制电路 U3 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U4 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U5 74154N 2 3 3 4 5 6 4 5 6 7 1 2 7 8 0 1 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 A 23 B 22 C 21 D 20 G1 18 G2 19 U27 DCD HEX 4321 U28 DCD HEX 4321 U35A 7400N V1 12 V V2 12 V XFG1 U15A 7405N U26A 4071BT 5VU31A 4071BT 5V J1 Key Space V5 12 V U35B 7400N J3 Key Space 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 10 3 3 年显示电路 此电路用一片十进制计数器组成 为五进制 其输出端接数码显示管 它 的使能端由月计数器的输出脉冲来提供 年计数器在出现闰年时输出一个脉冲 用来选择 29 进制计数器 U36 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U17A 4000BD 5V U22A 7400N V4 12 V U23 DCD HEX 4321 U32A 4071BT 5V 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 11 图 3 3 年显示电路 3 4 月计数器反馈选择日计数器电路 此电路由一片译码器 两个与非门及一个反相门电路构成 它的输入由月 份输出提供 输出通过与非门作用置为 1 后与日反馈器共同作用调节日计数 器的进制输出 图 3 4 月计数器反馈选择日计数器电路 U1 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U2 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U5 74154N 2 3 3 4 5 6 4 5 6 7 1 2 7 8 0 1 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 A 23 B 22 C 21 D 20 G1 18 G2 19 U6A 4012BD 5V U7 4068BT 5V U24A 4012BD 5V U35A 7400N V2 12 V U37A 4081BP 15V U38A 4081BP 15V U39A 4049BD 5V U14A 7410N U9A 4012BD 5V U16A 4012BD 5V U18A 7410N U20A 7405N U21A 7405N U15A 7405N U26A 4071BT 5V U31A 4071BT 5V J1 Key Space V5 12 V J2 Key Space 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 12 4 4 软件仿真软件仿真 图 4 1 U3 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U4 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U1 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U2 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U5 74154N 2 3 3 4 5 6 4 5 6 7 1 2 7 8 0 1 8 9 9 10 10 11 11 13 12 14 13 15 14 16 15 17 A 23 B 22 C 21 D 20 G1 18 G2 19 U6A 4012BD 5V U7 4068BT 5V U24A 4012BD 5V U27 DCD HEX 4 3 2 1 U28 DCD HEX 4 3 2 1 U33 DCD HEX 4 3 2 1 U34 DCD HEX 4 3 2 1 U35A 7400N V1 12 V V2 12 V U36 74160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11 RCO 15 A 3 B 4 C 5 D 6 ENP 7 ENT 10 LOAD 9 CLR 1 CLK 2 U17A 4000BD 5V U37A 4081BP 15V U38A 4081BP 15V U39A 4049BD 5V XFG1 U14A 7410N U9A 4012BD 5V U16A 4012BD 5V U18A 7410N U20A 7405N U21A 7405N U15A 7405N U22A 7400N V4 12 V U23 DCD HEX 4 3 2 1 U26A 4071BT 5V U31A 4071BT 5V J1 Key Space V5 12 V J2 Key Space U32A 4071BT 5V U35B 7400N J3 Key Space U8A 4071BT 5V 河南城建学院课程设计报告河南城建学院课程设计报告 13 5 5 课程设计体会课程设计体会 5 1 设计过程中涉及到的问题及解决办法 1 如何选择月数进行计数 特别是二月 闰年时天数不一样 这是一 个关键问题 解决方案 让年计数器的输出脉冲与二月份信号一起控制对二月 天数的选择 2 日计数的选择 3 校正电路的设计 用单脉冲控制会影响整体的校正 即不能单独的 进行日月的年的校正 所以需用开关控制校对电路 5 2 设计心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识 发现 提出 分析和解决实际问题 锻炼实践能力的重要环节 是对学生实