电子电路课程设计报告-多功能数字钟毕业论文

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．设计要求设计思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；总电路设计进行实验调试，验证设计结果；编写设计说明书；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6024进制60进制60进制校时电路 校时电路信号发生器信号发生器CP1秒单元电路设计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。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SEQ图\*ARABIC1图SEQ图\*ARABIC2555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Rˊ、LDˊ、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RDˊ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CLKRDˊLDˊEPET工作状态×0×××置零10××预置数×1101保持×11×0保持（但C=0）1111计数图SEQ图\*ARABIC3图SEQ图\*ARABIC4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00,01，02,03…59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0~9，十位哦0~5，即个位十进制，十位逢6进一。图SEQ图\*ARABIC560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SEQ图\*ARABIC624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SEQ图\*ARABIC7数码显示管的接线电路图如下图SEQ图\*ARABIC86.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SEQ图\*ARABIC9四、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SEQ图\*ARABIC10五、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SEQ图\*ARABIC11校时开关图SEQ图\*ARABIC12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。整机原理图图SEQ图\*ARABIC13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况独立工作能力完成任务情况出勤情况综合评分指导教师签名：________________日期：________________注：=1\*GB3①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；=2\*GB3②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）。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型