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1、《數字電路》課程設計總結報告題目：數字電子鐘指導教師：設計人員：聯系方式：學號：班級：電子1081班日期：2010年12月27日——2010年12月31日目?????錄一、設計內容、設計要求及設計的總框圖二、完成單元電路的設計及參數計算、元器件的選擇及原理說明三、分析仿真調試過程中的結果、對出現的問題如何解決四、本次課程設計的收獲體會、存在問題和進一步的改進意見等五、附錄（包括：整機邏輯電路圖、元器件清單）六、參考資料及文獻一．設計內容、設計要求及設計的總框圖設計內容和要求：設計一個數字電子鐘。1、時鐘顯示功能，能夠十進制顯示“時”、“分”、“秒”；2、時計數器采用
2、24進制，從00開始到23回到00，分和秒計數器采用60進制，從00開始到59回到00；3、具有整點報時功能；4、具有快速校準時間的功能，可以分別對時、分、秒進行單獨校時，使其校正到標準時間?？偪驁D：調校秒調校時調校分分個位計數器秒個位計數器時個位計數器秒十位計數器譯碼驅動譯碼驅動譯碼驅動數碼管時十位計數器數碼管譯碼驅動譯碼驅動譯碼驅動分十位計數器數碼管數碼管數碼管數碼管整點報時電路總開關/復位電路脈沖產生電路1HZ二．單元電路的設計及參數計算、元器件的選擇及原理說明1、脈沖產生電路的設計555定時器555定時器主要是通過外接電阻R和電容器C構成充、放電電路，并由兩
3、個比較器來檢測電容上的電壓，以確定輸出電平的高低和放電開關管的通斷，這就很方便地構成從微妙到數十分鐘的延時電路，以及多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器等脈沖波形產生和整形電路。用555定時器構成多諧振蕩器電路如下圖(a)所示。電路沒有穩(wěn)態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)，也不需要外加觸發(fā)信號，利用電源Vcc通過R1和R2向電容器C充電，使Uc逐漸升高，升到2Vcc/3時，Uo跳變到低電平，放電端D導通，這時，電容器C通過電阻R2和D端放電，使Uc下降，降到Vcc/3時，Uo跳變到高電平，D端截止，電源Vcc又通過R1和R2向電容器C充電。如此循環(huán)，振蕩不停，電容C在Vcc/3和
4、2Vcc/3之間充電放電，輸出連續(xù)的矩形脈沖，如圖（b）所示(a)輸出信號Uo的脈寬tw1、tw2，周期T的計算公式如下：根據要求，該系統(tǒng)中要使555構成的多諧振蕩器電路產生1HZ的脈沖，因此我們可以令R1=51K，R2=68K，C2=C=7639.4nF，得到周期為1S，即按照圖的電路可以產生1HZ的方波脈沖。2、秒、分、時計數器電路設計秒、分計數器為60進制計數器，分別由兩片74LS160構成。將其中一片74LS160設置成10進制加法計數器，即個位計數狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=1001，另一片設置成6進制加法計數器，十位計數狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0101。采用
5、反饋清零串接而成，計數器的十位和個位，輸出脈沖除用作自身清零外，同時還作為下一級計數器的輸入脈沖。分、秒計數器如下圖所示：時計數器為24進制計數器，由兩片74LS160構成。將其中一片74LS160設置成4進制加法計數器，即個位計數狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0011，另一片設置成3進制加法計數器，十位計數狀態(tài)為Q3Q2Q1Q0=0010。采用反饋清零串接而成，計數器的十位和個位，輸出脈沖除用作自身清零。時計數器如下圖所示：3、譯碼顯示電路的設計譯碼電路的功能是將“秒”、“分”、“時”計數器的輸出代碼進行翻譯，變成相應的數字。用于驅動LED七段數碼管的譯碼器常用的有74
6、LS48。74LS48是BCD-7段譯碼器，輸出高電平有效，專用于驅動LED七段共陰顯示數碼管。其中秒譯碼顯示電路如下圖：4、校時電路的設計校時電路是數字鐘不可缺少的部分，每當數字鐘顯示與實際時間不符時，需要根據標準時間進行校時。校時電路如下圖所示。該電路針對秒計時脈沖、分計時脈沖和時計時脈沖進行控制，到達校時的目的。具體原理如下：?！懊搿睍r，將按鍵開關SW1按下，此時門電路U16:D被封鎖，1HZ的秒信號進入不到秒計時器中，此時暫停秒計時。當數字鐘秒顯示值與標準時間秒數值相同時，立即松開SW1，數字鐘秒顯示與標準時間秒計時同步運行，完成秒校時。?！胺帧薄ⅰ皶r”比較
7、簡單。例如“分校時”使用U17:A、U16:C、U16:B、U15：B組合門電路來完成。當進行分校時時，按下開關SW2，由于門電路U16:C、U15：B輸出高電平，封鎖秒十進位脈沖，同時1HZ脈沖信號直接通過U16:B、U17:A門電路被送到分計時的個位計數器中，使分計數器以秒的節(jié)奏快速計數。當分計數器的顯示與標準時間數值相符時，松開SW2即可。當送開SW2時，門電路U16:B封鎖1HZ秒脈沖，輸出高電平，門電路U16:C接收來自秒計數器的輸出進位信號，使分計數器正常?！皶r”校時電路與“分”校時電路的工作原理相同。秒校時電路如下圖：“分”和“時”校時電路如下圖：
