数电计时器2.doc

模拟电子技术课程设计报告书课题名称简易数字计时器姓 名学 号 院、系、部电气系专 业电气工程及其自动化指导教师王振玉2011年 6 月28日课程设计任务书题目简易数字计时器指导教师王振玉 李文娟学生姓名学号班级0910-3专业电气工程及其自动化设计要求：设计并组装一简易的数字计时装置。能显示“小时”（023时）、“分”（059分）、“秒”（059秒）。小时、分、秒的十位的零均不予显示按实验要求设计电路，其方案见框图，选择器件画出安装图。分显示时显示秒显示时译码分译码秒译码时计数分计数秒计数分频脉冲 教研室主任签字时间 2011年06月27日注：可根据内容加页。简易数字计时器设计摘要 数字电路在各个领域有着极其广泛的应用。数字计时器是一种是子电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械时钟相比具有准确性和直观性。本课程设计讨论了简单的计时器的设计，采用中小规模集成电路组成电子计时器。所设计的计时器的最大计时时间为23小时59分59秒，最小单位精确到秒，可以由数码管显示出计时时间。计时器的实现电路主要由四部分构成:分频电路部分，秒计数电路，分计数电路，时计数电路。一、 设计目的1. 熟练掌握集成电路引脚的结构和接法。2. 会制作分频器、60进制计数器、24进制计数器。3. 了解数字钟的结构组成和工作原理。4. 掌握芯片的逻辑功能和使用方法。1. 设计要求设计并组装一简易的数字计时装置。能显示“小时”（023时）、“分”（059分）和“秒”（059秒）。小时、分、秒的十位的零均不予显示。2. 设计方案与原理框图本设计要采取的方案是，首先由74LS90芯片实现对10KHZ信号的分频，得到1HZ的理想信号。再由74LS290和74LS161、74LS00、74LS20、74LS48实现秒、分、时的计时和显示。分显示时显示秒显示时译码分译码秒译码时计数分计数秒计数分频脉冲 图1 计时器原理框图3. 单元电路设计及主要电路参数计算1) 分频电路图2 分频电路 该电路采用中规模TTL集成计数器74LS90构成十分频电路。将10KHz的输入信号经过四次分频，输出为1Hz的信号，即秒信号发生器。第一个74LS90芯片的INA引脚接10KHz原信号，第一个芯片的INB引脚接QA，第一个芯片的QD引脚输出为1KHz,此输出接INA2，以此类推，每个芯片的RD1、RD2、RD3、RD4连接在一起然后接地。2) 秒计时显示电路图3 秒计时电路 60进制异步加法计数器由两片74290级联而成。第一个芯片输出为十位，第二个输出为个位。因为输出的8421BCD码，所以将输出与共阴极显示译码器74LS48相连，则输出为十进制数，再与数码管相连输出相应的数值。3) 分计时显示电路图4 分计时电路60进制异步加法计数器由两片74290级联而成。第一个芯片输出为十位，第二个输出为个位。因为输出的8421BCD码，所以将输出与共阴极显示译码器74LS48相连，则输出为十进制数，再与数码管相连输出相应的数值。4) 时计时显示电路图5 时计时电路该电路采用两片74LS161芯片进行级联，构成24进制计数器，第一片芯片输出为十位，第二片芯片输出为个位。个位逢十进一。又因为该计数器为24进制，所以当输出为00010111（8421BCD）时，要将其强制置零。再将计数器与数码管通过74LS48（译码器）相连，则可输出相应数值。4. 电路图按照设计原理，经过认真改进和仔细修改，最终设计的简易计时器的电路图为：图6 总简易计时电路图5. 调试与故障分析图7 调试电路在电路的调试过程中，可能出现的问题是引脚连接不牢固，引起接触不良，影响电路性能的发挥。再有就是由于连接线相对来说比较的多，可能会出现连线错误的情况，此情况也会影响电路性能的发挥。解决的办法就是在实际连接线路时，仔细认真确保每一根线路都都连接正确。6. 设计总结 为期5天的小学期课程设计结束了，在这五天时间里，我们在指导老师的带领下完成了选定的题目的课程设计。在这五天时间里我收获了很多。 这次课程设计是对所学的专业课的一次综合性考核。我做的简易数字计时电路设计使我对数字电子技术和模拟电子技术有了更进一步的认识。这是对我们所学知识的检验，提高了我们的综合能力，具体来说提高了我们的自学能力，独立分析能力，解决问题的能力和动手进行实验的能力。同时也对所学知识进行有效巩固，根据设计任务，提出参考书目，让我们自己自学，对于设计中可能遇到的重点与难点，通过分析与老师的详细讲解，启发了我们思考，帮助我们掌握自学的的方法起到了很好的效果。让我们在设计实践中锻炼能力。 通过这次数字计时电路的设计与制作，我们将书本上学习到的知识运用于实践，提高了自己的动手能力。虽然在这个过程中遇到了困难，但是解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的提高。当最终成功时也是对自己的一种肯定。此次设计不仅增强了自己在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养，为自己以后的学习方向明确了重点。另外在这次设计中也遇到了不同的问题，针对不同的问题我采取不同的方法去解决。利用书籍、网络去搜集不同的资料。这次的制作也让我感受到我们在电子方面学习到的还是很小的一部分知识，我们需要更多的时间来学习知识技术。 7. 参考文献1于红云，电子电路设计与分析. M北京：清华大学出版社，2005年 2 余孟尝主编. 数字电子技术基础简明教程. M北京：高等教育出版社，2006年3 谭博学主编. 集成电路原理与应用. M北京：电子工业出版社，2003年4 高吉祥主编. 电子技术基础实验与