数字电路 电子钟及篮球比赛24秒计时器课程设计 湖南工业大学资料

数字电路 电子钟及篮球比赛24秒计时器课程设计   湖南工业大学资料
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湖南工业大学

课程设计

资料袋

电气与信息工程学院(系、部)2015~2016 学年第 1 学期课程名称电子技术课程设计指导教师职称

学生姓名专业班级学号

题目电子钟及篮球比赛24秒计时器设计

成绩起止日期2015 年11 月16 日~2015 年11 月20 日

目录清单

湖南工业大学

课程设计任务书

2015年~2016学年第1 学期

电气与信息工程学院(系、部)电气及其自动化专业班级课程名称:电子技术课程设计

设计题目:电子钟及篮球比赛24秒计时器设计

完成期限:自2015 年11 月16 日至2015 年11 月20 日共 1 周

指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日

电子技术课程设计

设计说明书

起止日期: 2015 年 11 月 16 日 至 2015 年 11 月 20 日

学生姓名 班级 学号 成

指导教师(签字)

电气与信息工程学院(部)

电子钟设计

电子钟设计

一、设计目的及要求

1、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法,且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路,通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

2、设计要求

(1)设计指标

1、时间以12小时为一个周期;

2、显示时、分、秒;

3、具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;

4、计时过程具有报时功能,当时间的分钟数为你的学号的最后2位时进行灯光报时;

5、脉冲信号由555震荡电路提供,选择合适的元件参数。

(2)设计要求

1、画出电路原理图(或仿真电路图);

2、元器件及参数选择;

3、列出实验数据和时序波形;

4、电路仿真与调试(用EWB软件)。

(3)编写设计报告写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

二、设计任务

(一)、选用的芯片及说明

1.74LS192的引脚图及功能表如下图1所示。

图1

2.74LS48

74LS48的引脚图及功能表如下图所示。

3. 555定时器

555的引脚图及内部电路和功能如下图。

上图是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2,一个RS触发器,一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。

它的各个引脚功能如下:

1脚:外接电源负端V SS或接地,一般情况下接地。

8脚:外接电源V CC,双极型时基电路V CC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路V CC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。

3脚:输出端V o

2脚:T L低触发端

6脚:TH高触发端

4脚:D

R D处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。

5脚:V C为控制电压端。若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。

7脚:放电端。该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A 1、A 2基准电压分别为CC CC V 3

1

,V 32的情况下,

其功能如表2:

(二)、各个分电路说明

1.计数器

秒脉冲信号经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制,小时为十二进制。

1.1六十进制计数

由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加,并达到60秒时产生一个进位信号,所以,选用两片74LS192组成六十进制计数器,来实现六十进制计数。其中,“秒”十位是六进制,“秒”个位是十进制。如图1-1所示。

图1-1(60进制计数构造)

1.2十二进制计数

“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——……——10——11—?—00——01——02——……”规律计数的,这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中,它是由两片74LS192构造成的十二计数器,利用异步清零端实现起从11——00的翻转,其中“12”为过渡状态不显示。其中,“时”十位是2进制,“时”个位是十进制。如图1-2所示.

图1-2(12进制计数构造)

1.3显示器

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字,显示器有两种:共阳极显示器或共阴极显示器。如图1-3。

图1-3

1.4校时电路

当数字钟走时出现误差时,需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。对校时的要求是,在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分校正时不影响秒和小时的正常计数。通过A来调节小时。用B键来调节分。如图1-4。

图1-4

3.5学号报时电路

数字钟报时是最基本的功能之一。实验要求是当时间的分钟数为本人的学号的最后2位--04时进行灯光报时。学号报时电路如图1-5所示。

图1-5

(三)、总电路说明

1、首先设计一个秒脉冲产生电路,可采用555定时器构成多谐振荡器,通过设计多谐振荡器电阻、电容的参数大小,使555定时器输出一个固定频率为1HZ的方波;

2、设计计时电路,计时电路即是计数电路,通过计数器集成芯片如:74LS161、74LS 16

3、74LS 192等完成对秒脉冲的计数,其中要重点考虑所选择的计数器芯片的进制问题。秒钟个位计到9进10时,秒钟个位回0,秒钟十位进1,秒钟计到59,进60时,秒钟回00,分钟进1…,以此类推,完成全部计时设计;(可通过添加相应的与非门电路,使计数器按照要求回0)

3、显示电路,根据EWB或PROTEUS元器件库中数码管的不同,有四个引脚的(显示二进制)、有8个引脚的(显示8段位码,需要添加译码芯片),完成计数结果的输出显示。

三、元器件清单

(1)74LS48(6片)

(2)74LS08(8片)

(3)74LS192(6片)

(4)72LS00(4片)

(5)74LS32(4片)

(6)74LS11(1片)

(7)反相器(7片)

(8)555集成芯片(1片)

(9)数码显示器(6片)

(10)电阻、电容、导线等(若干)

四、设计总结

伴随着几声清脆的滴答声,我终于完成了长达一个星期的课程设计。俗话说“功夫不负有心人,铁杵也能磨成绣花针”,通过自己的努力,我的数字电子钟设计完成了,看着老师仔细的验收,并成功的完成任务,有种如释重负的感觉,同时,看到成功闹钟的数字电子时钟,心中更多的是一种成就感。

当然,通过这次实践我也受益匪浅,从中学到了不少在书本中没有的东西,明白了实践与理论的结合是极其重要的,以及同学之间互相帮助的重要性,更重要的是对整个电路还有各个元器件有了充分的认识,还有在遇到困难时运用学过的相关知识和恰当的方法尽力去解决各个难题,通过自己不懈的努力来完成这项任务。当然,在整个课程设计中,我也遇到了许多的难题。例如数字一开始无法从0开始计数,但是经过仔细检查还是未得到解决,后来请教了老师和同学才改正了错误。问题解决后我松了一口气,但是问题一个接一个,数字无法进位,仔细调试了半天还是不能解决,最后反复检查电路,才弄明白原来是校时电路的接法存在一点问题,改正之后问题也再次得到了解决。就这样,经过我们不懈的努力,解决了一个又一个的问题,最后,终于完成了数字时钟的设计。

过程是艰辛的,但结果是令人兴奋的,看着自己设计的东西一分一秒的走着,心里觉得非常有成就感,这两个星期的努力并没有付诸东流。虽然实验已经告一段落,但是我们学习的道路还很长。此次实验让我明白不论是在做实验还是在今后的学习

中,都应该有一种坚定不移不达目的不罢休的信念,只有这样才能达到自己的最终目

标!

数字电路电子时钟课程设计

数字电路电子时钟课程设计 整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。 其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位,当校时电路处于正常输入信号时,时间计数电路正常计时,但当分校正时,其不会产生向时 进位,而分与时的校位是分开的,而校正电路也是一个独立的电路。电路的信 号输入由晶振电路产生,并输入各电路 方案论证:方案一数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码 器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时 基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用555构成的振荡器加分频器来实现。 优点:数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械 式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。 方案二秒、分计数器为60进制计数器,小时计数器为24进制计数器。 实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 优点:简单易懂,比较好调试。 1 设计原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用555构成的振荡器加分频器来实现。将标 准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被 送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器,可以实现一天24h的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通 过六位LED显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一

数字电子钟课程设计

摘要 在生活中的各种场合经常要用到电子钟,现代电子技术的飞跃发展,各类智能化产品相应而出,数字电路具有电路简单、可靠性高、成本低等优点,本设计就以数字电路为核心设计智能电子钟。 数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和、报时、整体清零等附加功能。干电路系统由秒信号发生器、时、分、秒计数器,译码器及显示器,校时电路,整体清零电路,整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。秒信号产生器将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。计数器用的是74LS90。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码,通过六位LED 七段显示器显示出来。整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,然后去触发一音频发生器实现报时。整体清零电路是根据74LS90计数器在2,3脚均为1时清零的特点用电源,开关和逻辑门组成的清零电路对“时”、“分”、“秒”显示数字清零。校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的 关键词分频计数译码报时清零校时校分触发逻辑

目录 引言 1 设计目的............................................................ . (5) 2 设计任务 (5) 2.1设计指标 (5) 2.2设计要求 (5) 2.3方案的对比 (6) 3数字电子钟的组成 (6) 3.1数字钟的基本逻辑功能框图 (6) 3.2秒信号发生器(振荡器及分频电路) (7) 3.3时、分、秒计数器电路 (8) 3.4译码显示电路 (8) 3.4校时电路 (8) 3.6正点报时电路 (8) 3.7清零电路 (8) 4.数字钟的电路设计 (8) 4.1 秒信号发生器的设计 (8) 4.2计数电路的设计 (10) 4.2.1六十进制计数器 (10) 4.2.2 二十四进制计数器 (11) 4.2.3计数器的组间级联问题 (12) 4.3译码显示电路 (13) 4.4校时电路的设计 (13) 4.5正点报时电路的设计 (13) 4.6清零电路的设计 (15) 4.7数字电子钟的整体电路 (15) 4.7设计、调试要点 (15) 5元器件 (16) 5.1实验元器件清单 (16)

多功能数字电子钟的设计

学号20103010342 毕业设计说明书 设计题目多功能数字电子钟的设计 系部机械电子系 专业机电一体化 班级机电103 班 姓名关付玲 指导教师肖玉玲 2012年 10月 13日

摘要 摘要:数字钟是一个将“时”,“分”,“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作,与传统的机械表相比,它具有走时准,显示直观,无机械传动装置等特点。本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器,74LS90及与非,异或等门集成芯片等。该电路具有计时,整点报时和校时的功能。在对整个模块进行分析和画出总体电路图后,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! 关键词:计数器;译码显示器;校时电路;

Abstract Abstract:Digital clock is a "time", "Sub", "second" displays the organ in human visual mechanism. Its time for a period of 24 hours, show full scale 23:59 for 59 seconds. A basic digital clock circuits consists of second signal generator, "hours, minutes, seconds," counters, decoders and display components. Because of its pure digital hardware design, compared with the traditional mechanical watch, it has left, presents an intuitive, non-mechanical transmission device and so on. This digital clock used in the design of digital circuits on the "time" and "min", "second" display and adjustment. Through the use of integrated digital chip circuit structures to achieve appropriate functionality. Specific use of 555 oscillator, 74LS90 and non-, exclusive-or gate integrated circuits and so on. The circuits with timing, the whole point of time and error correction capabilities. In the analysis of the entire module and overall circuit diagram is painted, simulation to emulation and modules record the observed results. Experimental proof of the design circuit can basically meet the design requirement! Key words:Counter ,ten decoding display , citcuit Shool

数字电子时钟设计

电子技术课程设计 数字电子时钟的设计 摘要: 设计一个周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,具有校时功能和报时功能的电子钟。本系统的设计电路由时钟译码显示电路模块、脉冲逻辑电路模块、时钟脉冲模块、整电报时模块、校时模

块等部分组成。计数器采用异步双十进制计数器74LS90,发生器使用石英振荡器,分频器4060CD及双D触发器74LS74D,整电报时电路用门电路及扬声器构成。 一、设计的任务与要求 电子技术课程设计的主要任务是通过解决一,两个实际问题,巩固和加深在“模拟电子技术基础”和“数字电子技术基础”课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。电子技术课程设计的主要内容包括理论设计、仿真实验、安装与调试及写出设计总结报告。衡量课程设计完成好坏的标准是:理论设计正确无误;产品工作稳定可靠,能达到所需要的性能指标。 本次课程设计的题目是“多功能数字电子钟电路设计”。要求学生运用数字电路,模拟电路等课程所学知识完成一个实际电子器件设计。 二、设计目的 1、让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统 的设计、安装、测试方法; 2、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实 际问题的能力; 3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; 4、培养书写综合实验报告的能力。

三、原理方框图如下 1、图中晶体振荡电路由石英32.768KHZ及集成芯。 2、图中分频器4060BD芯片及D触发器构成分频器。 3、计数器由二——五——十73LS90芯片构成。 4、图中DCD_HEX显示器用七段数码显示器且本身带有译码器。 5、图中校时电路和报时电路用门电路构成。 四、单元电路的设计和元器件的选择 1、十进制计数电路的设计 74LS90集成芯片是二—五—十进制计数器,所以将INB与QA 相连;R0(1)、R0(2)、R9(1)、R9(2)接地(低电平);INA

数字逻辑课程设计 数字电子钟

课程设计(综合实验)报告 题目:第四个实验数字电子钟院系:计算机科学系 班级:计算计科学与技术1班学号: 学生姓名: 队员姓名: 指导教师:

《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 1.1综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 1.2注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 1.3培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 1.4提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 2.1 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 2.2根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。 2.3进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。 2.4学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确

使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。 2.5学会撰写综合实验总结报告。 2.6通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。 2.7在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟,要求如下: 1)秒﹑分为00—59六十进制计数器,时为00—23二十四进制计数器; 2)可手动校正:可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正,(校正时不能输出进位)。 元器件选择 74LS162:4块与非门74LS00:2块共阳数码管LED 74LS161:2块GAL16V8:2块晶体振荡器:1MHZ GAL20V8:1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下

数字电子钟设计说明

华南农业大学 电子线路综合设计 数字电子钟 班级:14电气类8班组别:4 指导教师: 2016年月

电子数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,比机械式时钟具有更高的精确性。本次课程设计的电子数字钟,具有以下功能:用24进制,从00开始到23后再回到00,各用2位数码管显示时、分、秒(如23:52:45);可实现手动或自动的对时、分进行校正;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行报时,蜂鸣器响1秒停1秒地响5次。整个电路设计主要包括秒信号产生电路、时分秒计数电路、译码显示电路、时分的校正电路以及整点报时电路。 秒信号产生电路由石英晶体振荡器和分频器实现,将此信号接到秒计数器的信号输入端,在秒信号的驱动下,秒计数器向分计数器进位,分计数器向时计数器进位,最后通过译码器将计数器中的状态以时间的形式显示在数码管。整点报时电路由计时电路的输出状态产生脉冲信号送至蜂鸣器实现报时。校时电路加上一个脉冲送到时分计时器电路从而实现时和分的校整。 为了更好的完成本次课程设计,我们对题目进行了分析讨论,参考了很多相关的资料,同时考虑到实验室能提供的设备仪器及元件,确定了初步的设计方案;经过多次软件仿真,确定并完善了最终的设计方案。根据设计方案进行焊接、电子仪表检查、调试并测量电路的工作状态,排除电路故障,调整元件参数,改进电路性能,使之达到设计的指标和要求,做出成品。 关键词:晶体振荡器CD4060 CD4511 74LS90

1系统概述 (1) 1.1 设计任务和目的 (1) 1.2系统设计思路与总体方案 (1) 1.3设计方案选择 (1) 1.4总体工作过程 (2) 1.5各功能模块的划分和组成 (2) 2电路系统设计与分析 (4) 2.1秒信号的发生电路 (4) 2.2时、分、秒计数电路 (5) 2.3译码显示电路 (6) 2.4时、分校正电路 (7) 2.5整点报时电路 (8) 3电路的安装与调试 (9) 3.1安装调试的步骤 (9) 3.2电路软件仿真调式 (9) 3.3电路焊接及实物调式 (10) 3.4实验过程可能存在的问题 (10) 4实验数据和误差分析 (11) 5实验结论及分析 (11) 6实验收获、体会和建议 (12) 参考文献 (13) 附录1元器件清单明细表 (14) 附录2总原理接线图 (15) 附录3 电路焊接实物图 (16) 致 (17)

数字电子钟课程设计实验报告

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计任务书2016/2017 学年第一学期 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 课程设计题目:数字电子钟的设计 起迄日期:2017年1月4日~2017年7月10日 课程设计地点:科学楼 指导教师:姚爱琴 2017年月日 课程设计任务书

中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计开题报告2016/2017 学年第一学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号:

指导教师:姚爱琴 2017 年 1 月 6 日 中北大学 信息与通信工程学院 通信工程专业 《电子线路及系统》课程设计说明书2016/2017 学年第二学期 题目:数字电子钟的设计 学生姓名:张涛学号: 李子鹏学号: 指导教师:姚爱琴 2017 年月日

目录 1 引言 (6) 2 数字电子钟设计方案 (6) 2.1 数字计时器的设计思想 (6) 2.2数字电路设计及元器件参数选择 (6) 2.2.2 时、分、秒计数器 (7) 2.2.3 计数显示电路 (8) 2.2.5 整点报时电路 (10) 2.2.6 总体电路 (10) 2.3 安装与调试 (11) 2.3.1 数字电子钟PCB图 (11) 3 设计单元原理说明 (11) 3.1 555定时器原理 (12) 3.2 计数器原理 (12) 3.3 译码和数码显示电路原理 (12) 3.4 校时电路原理 (12) 4 心得与体会 (12) 1 引言 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 2数字电子钟设计方案 2.1 数字计时器的设计思想 要想构成数字钟,首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号。而脉冲源产生的脉冲信号地频率较高,因此,需要进行分频,使得高频脉冲信号变成适合于计时的低频脉冲信号,即“秒脉冲信号”(频率为1Hz)。经过分频器输出的秒脉冲信号到计数器中进行计数。由于计时的规律是:60秒=1分,60分=1小时,24小时=1天,就需要分别设计60进制,24进制计数器,并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器,是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。 值得注意的是:任何记时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。校时电路一般

数字电子时钟逻辑电路设计

《数字逻辑》 课程设计报告 设计题目:数字电子钟 组员:冯燕升、吴永涛、卓小林、蔡卿指导老师:麦山 日期:2013/12/27

摘要数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,本次数字时钟电路设计采用GAL系列芯片来分别实现时、分、秒的24进制和60进制的循环电路,并支持手动校正的功能。 关键词数字电子钟;计数器;GAL 1设计任务及其工作原理 用集成电路设计一台能自动显示时、分、秒的数字电子钟,只要将开关置于手动位置,可分别对秒、分、时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 1.1工作原理 本数字电子钟的设计是根据时、分、秒各个部分的的功能的不同,分别用GAL16V8D 设计成六十进制计数器,个位设计成十进制计数器,十位设计成六进制进制计数器(计数从00到59时清零并向前进位)。分部分的设计与秒部分的设计完全相同;用GAL22V10D设计时的个位,设计成二进制计数器,十位设计为四进制计数器,当时钟计数到23时59分59秒时,使计数器的小时部分清零,进而实现整体循环计时的功能。 2电路的组成 2.1 计数器部分:利用GAL22V10和GAL16V8D芯片分别组成二十四进制计数器和六十进制计数器,它们采用同步连接,利用外接标准脉冲信号进行计数。 2.2 显示部分:将三片GAL芯片对应的引脚分别接到实验箱上的七段共阴数码显示管上,根据脉冲的个数显示时间。 3.3 分频器:由于实验箱上提供的时钟脉冲的时间间隔太小,所以使用GAL16V8D和CD4040芯片设计一个分频器,使连续输出脉冲信号时间间隔为0.5s 3设计步骤及方法 3.1 分和秒部分的设计: 分和秒部分的设计是采用GAL16V8D芯片来设计的60进制计数器,具体设计如图1示:

数字电子钟课程设计报告-数电

华东交通大学理工学院课程设计报告书所属课程名称数字电子技术课程设计题目数字电子钟课程设计分院电信分院 专业班级10电信2班 学号20100210410201 学生姓名陈晓娟 指导教师徐涢基 20 12 年12 月18 日

目录 第1章课程设计内容及要求 (3) 第2章元器件清单及主要器件介绍 (5) 第3章原理设计和功能描述 (10) 第4章数字电子钟的实现 (15) 第5章实验心得 (17) 第6章参考文献 (18)

第1章课程设计内容及要求 1.1 数字钟简介 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展。在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高、产品更新换代的节奏也越来越快。数字钟已成为人们日常生活中必不可少的生活日用品。广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点。 因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点,电路装置十分小巧,安装使用也方便而受广大消费的喜爱。 1.2 设计目的 1. 掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;

2. 进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; 3. 提高电路布局,布线及检查和排除故障的能力。 1.3 设计要求 1. 设计一个有“时”、“分”、“秒”(23小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟。 2. 用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组 装、调试。 3. 画出框图和逻辑电路图、写出设计、实验总结报告。 4. 整点报时。在59分59秒时输出信号,音频持续1s,在结束时刻为整点。

数字电子钟--设计加详细说明(全)

中国……….. 电子技术课程设计总结报告题目:数字电子钟 学生姓名: 系别: 专业年级: 指导教师: 年月日

一、设计任务与要求 1、用单片机设计一个数字电子钟,采用LED数码管来显示时间。 2、显示格式为:XX:XX:XX,即:时:分:秒。 3、时间采用24小时制显示, 4、设置一个按键用于时间显示方式的切换,能进行时间的调整,可暂停时间的变动。.. 二、方案设计与论证 图1 系统整体框图 1、单片机芯片选择方案 方案一:AT89S52是一个低功耗,高性能CMOS 8位单片机,片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。主要性能有:与MCS-51单片机产品兼容、全静态操作:0Hz~33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16位定时器/计数器、八个中断源、全双工UART串行通道、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符、易编程。 方案二:AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。主要性能有:兼容MCS51指令系统、32个双向I/O口、256x8bit内部RAM、3个16位可编程定时/计数器中断、时钟频率0-24MHz、2个串行中断、可编程UART串行通道、2个外部中断源、6个中断源、2个读写中断口线、3级加密位、低功耗空闲和掉电模式、软件设置睡眠和唤醒功能。 从单片机芯片主要性能角度出发,本数字电子钟单片机芯片选择设计采用方案一。 2、数码管显示选择方案 方案一:静态显示。静态显示,即当显示器显示某一字符时,相应的发光二极管恒定导通或截止。该方式每一位都需要一个8 位输出口控制。静态显示时

数电课程设计数字电子钟说明书

数字电子技术电路课程设计题目:数字钟课程设计 学院:XXXXX 专业:XXXXX 班级:XXXX 姓名:XXXX 学号:XXXXX 指导老师:XXXXX

一、设计目的 数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。 二、设计要求 1.显示时,分,秒,用24小时制 2.能够进行校时,可以对数字钟进行调时间 3.能够正点报时(用555产生断续音频信号); 三、设计方案比较 方案一、采用中小规模集成电路实现 采用集成逻辑电路设计具有能实现,时、分、秒计时功能和定点报时功能,计时模块采用时钟信号触发,不需要程序控制。 方案二:EDA技术实现 采用EDA作为主控制器外围电路进行电压,时钟控制、键盘和LED控制。但此方案逻辑电路复杂,外围设备多,灵活性较低,不利于扩展 方案三、单片机编程实现 此方案采用单片机编程来设计和控制。 综上,根据自身的知识和方案比较,采用方案一,因为方案一简便灵活,扩展性好,同时符合此次数子电子知识设计的要求。 四、设计过程和说明 1.数字电子钟计时和显示功能的实现 (1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。(图)

(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23(图)

数字电子课程设计数字钟

数字电路课程设计报告 目录 一、………设计课题 二、………设计任务 三、………设计要求 四、………分析及设计过程 五、………组装及调试过程 六、………参考文献(各芯片功能) 七、………设计心得及总结

一、设计课题 多功能数字钟电路设计. 二、设计任务 1给定的主要器件: 芯片数量芯片数量555 1 74ls191 1 74ls90 2 74ls74 1 74ls92 1 74ls00 2 74ls47 4 2实验原理图:

三、数字钟的功能要求 ①基本功能 以数字形式显示时、分、秒的时间,为节省器件,其中秒的个位可以用发光二极管指示,小时的十位亦可以用发光二极管指示,灯亮为“1”,灯灭为“0”。小时计数器的计时要求为“12翻1”。要求手动快速校时、校分或慢校时、慢校分。②扩展功能定时控制,其时间自定;仿广播电台整点报时;触摸报整点时数或自动报整点时数。 2、设计步骤与要求:①拟定数字钟电路的组成框图,要求设计优化,电路功能多,器件少,成本低。②设计并安装各单元电路,要求布线整齐、美观,便于级联与调试。③测试数字钟系统的逻辑功能,使满足设计功能的要求。④画出数字钟系统的整机逻辑电路图。⑤写出课程设计实验报告。 四、设计分析于过程 本课题是数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟振荡器等组合逻辑电路与时序逻辑电路的综合应用。通过学习,要求掌握多功能数字钟电路的设计方法、装调技术及数字钟的扩展应用。 1、数字钟的功能要求(1)基本功能:①准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间;②小时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进位;③校正时间。(2)扩展功能①定时控制;②仿广播电台整点报时; ③报整点时数;④触摸报整点时数。 2、数字钟电路系统的组成框图

数字逻辑课程设计 数字电子钟

课程设计(综合实验)报告题目:第四个实验数字电子钟院系:计算机科学系 班级:计算计科学与技术1班 学号: 学生姓名: 队员姓名: 指导教师:

《数字逻辑》综合实验 任务书 一、目的与要求 1 目的 综合实验是教学中必不可少的重要环节,通过综合实验巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能,提高综合运用知识的能力,逐步增强实际工程训练。 注重培养学生正确的设计思想,掌握综合实验的主要内容、步骤和方法。 培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。 提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能 及其基本工程素质。 2.要求 能够根据设计任务和指标要求,综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。 根据课题需要选择参考书籍,查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研综合实验中所遇到的问题,培养自己分析、解决问题的能力。 进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,掌握合理选用的原则。 学会电子电路的安装与调试技能,掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断”的基本方法,解决实验中出现的问题。

学会撰写综合实验总结报告。 通过综合实验,逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度,培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中,坚持勤俭节约的原则,从现有条件出发,力争少损坏元件。 在综合实验过程中,要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。 二、主要内容 数字电子钟 设计一台能显示时﹑分、秒的数字电子钟,要求如下: 1)秒﹑分为00—59六十进制计数器,时为00—23二十四进制计数器; 2)可手动校正:可分别对秒﹑分﹑时进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入校正,(校正时不能输出进位)。 元器件选择 74LS162:4块与非门74LS00:2块共阳数码管LED 74LS161:2块GAL16V8:2块晶体振荡器:1MHZ GAL20V8:1块TDS-4实验箱 导线若干 所需要器件的图片如下 1同步十进制计数器74LS162 3输入正与非门74LS00

数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计 一、设计任务与要求 (1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59; (2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电 路能实现校正 (5)整点报时 二、单元电路设计与参数计算 1. 振荡器 石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有 了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。 2. 分频器 由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。

3. 计数器 秒脉冲信号经过计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。“秒” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。 (1)六十进制计数 由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。 (2)二十四进制计数 “24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。与生 活中计数规律相同。二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。但 清零方式采用的是异步清零方式。 MMgM 加 EHagij Z 1 进位信号 脉冲

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子时钟的实现

电子时钟课程设计_数电课程设计数字电子 时钟的实现 课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现班级: 学号: 姓名: 指导教师: 设计时间: 摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。从原理上讲,数字钟是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此,此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。

本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输 出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。由于集 成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、 性能稳定、维护方便等优点。 关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路目 录摘要 (1) 第1章概述 (3) 第2章课程设计任务及要求 (4) 2.1设计任务 (4) 2.2设计要求 (4) 第3章系统设计 (6) 3.1方案论证 (6) 3.2系统设计 (6) 3.2.1 结构框图及说明 (6) 3.2.2 系统原理图及工作原理 (7) 3.3单元电路设计 (8) 3.3.1 单元电路工作原理 (8) 3.3.2 元件参数选择···································14 第 4章软件仿真 (15) 4.1仿真电路图 (15) 4.2仿真过程 (16)

数字电子时钟课程设计

数字电子技术基础课程设计报告 班级:姓名: 学号: 一、设计目的 1掌握专业基础知识的综合能力。 2完成设计电路的原理设计、故障排除。 3逐步建立电子系统的研发、设计能力,为毕业设计打好基础。 4让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法。 5进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 6培养书写综合实验报告的能力。 二、设计仪器 1 LM555CH 2 74LS161N 74LS160N 74LS290 3 74LS00 74LS08 4 电源电阻电容二极管接地等 三数字电子钟的基本功能及用途 现在数字钟已成为人们日常生活中:必不可少的必需品,广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所,给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和采用了先进的石英技术,使数字钟具有走时准确、性

能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点,,因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具,而数字式电子钟又有其体积小、重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛应用,因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟,使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中,它以其小巧,价格低廉,走时精度高,使用方便,功能多,便于集成化而受广大消费的喜爱。 四设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路,标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、、时分秒计数器、译码显示器构成。它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准,送入秒计数

简易数字钟设计

信息与电气工程学院 课程设计说明书(2014 /2015 学年第二学期) 课程名称:单片机课程设计 题目:简易数字钟设计 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计周数:2周 设计成绩: 2015年6 月25 日

1、课程设计目的 (1)综合利用所学单片机知识完成一个单片机应用系统设计并在实验室实现,从而加深对单片机软硬知识的理解,获得初步的应用经验。 (2)学习A T89C51定时/计数器的原理及基本应用。 (3)掌握多为数码管动态显示方法。 (4)掌握Keil uVision2 IDE的使用方法。【包括项目文件的建立,给项目添加程序件, 编译、连接项目,形成目标文件,运行调试观察结果,多文件的处理,仿真环境的设置。】 (5)掌握Keil C51的调试技巧。【包括如何设置和删除断点,如何查看和修改寄存器的内容,如何观察和修改变量,如何观察存储器区域,并行口的使用,定时器/计数器的使用,串行口的使用,外中断的使用。】 (6)掌握PROTEUS软件使用过程。 2、简易数字钟的要求及软硬件的分析 2.1简易数字钟的设计要求 利用电子电路构成一个简易数字钟,该数字钟电路主要由C51单片机、4位共阳极数码管、时计数、分计数器、蜂鸣器、LED灯、NPN型和PNP型三极管、按键、若干电阻和导线组成。其中电路系统的分计数器采用60进制,时计数器采用24进制,。译码器显示电路将时、分计数器的输出状态通过三个两位共阳数码管显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,用蜂鸣器输出。相对机械钟而言,数字钟能达到准确计时,并显示小时、分钟,同时通过不同按键的不同功能对该数字钟进行小时和分钟调整,也可通过按键来接她通蜂鸣器来发出响声。 2.2数字钟的软件分析 2.1.1数字钟软件的系统分析 系统的软件设计也是工具系统功能的设计。单片机软件的设计主要包括执行软件(完成各种实质性功能)的设计和监控软件的设计。单片机的软件设计通常要考虑以下几个方面的问题:(1)根据软件功能要求,将系统软件划分为若干个相对独立的部分,设计出合理的总体结构,使软件开发清晰、简洁和流程合理; (2)培养良好的编程风格,如考虑结构化程序设计、实行模块化、子程序化。既便于调试、链接,又便于移植和修改; (3)建立正确的数学模型,通过仿真提高系统的性能,并选取合适的参数;

数电数字时钟课程设计-- 数字电子钟逻辑电路设计

数电数字时钟课程设计-- 数字电子钟逻辑电路设计

数字电子技术 课程设计报告 姓名: 张保军 班级:电科102 学号:1005B223

数字电子钟逻辑电路设计 一、简述 数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时、日的计时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确,显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用。小到人们日常生活中的电子手表,大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。 数字电子钟的电路组成方框图如图1.1所示。 显示器译码器7进制周计数器 显示器 译码器 24进制时 计数器 显示器 译码器 60进制分 计数器 显示器 译码器 60进制秒 计数器 日校分校 时校秒校 单次或连续脉冲晶体振荡器分频器1Hz 图1.1 数字电子钟框图 由图1.1可见,数字电子钟由以下几部分组成:石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校时电路;六十进制秒、分计数器,二十四进制(或十二进制)计时计数器;秒、分、时的译码显示部分等。 二、设计任务和要求

用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分、秒的数字电子钟,要求如下: 1.由晶振电路产生1Hz标准秒信号。 2.秒、分为00~59六十进制计数器。 3. 时为00~23二十四进制计数器。 4. 周显示从1~日为七进制计数器。 5. 可手动校时:能分别进行秒、分、时、日的校时。只要将开关置 于手动位置,可分别对秒、分、时、日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 6. 整点报时。整点报时电路要求在每个整点前呜叫五次低音 (500Hz),整点时再呜叫一次高音(1000Hz)。 三、可选用器材 1. 通用实验底板 2. 直流稳压电源 3. 集成电路:CD4060、74LS74、74LS161、74LS248及门电路 4. 晶振:32768 Hz 5. 电容:100μF/16V、22pF、3~22pF之间 6. 电阻:200Ω、10KΩ、22MΩ 7. 电位器:2.2KΩ或4.7KΩ 8. 数显:共阴显示器LC5011-11 9. 开关:单次按键

数字电子技术数字时钟设计书

数字电子技术数字时钟设计书一.前言 钟表作为一种定时工具被广泛的使用在生产生活的各方面。人类最初依靠太阳的角度来进行定时,所以受天气的影响比较大,为了克服依靠自然现象定时的缺点人们发明的机器钟表,电子钟表一系列的定时工具。自改革开放以来我国科技得以高速发展,尤其是电子技术的飞速发展。各种各样的电器器材凭空而出。 下面我们就以数字钟为例简单介绍一下。数字钟我们听到这几个字,第一反应就是我们所说的数字,不错数字钟就是以数字显示取代模拟表盘的钟表,数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,电子钟表具有价格便宜,质量轻,定时误差小等优点,被广泛的应用在生产,生活的各个方面。由于电子钟能提供精确又被广泛的运用在各种测量之中。 二.设计要求 1.设计一个能直接显示“分”、“秒”的数字电子钟,要求60分钟为一计 时周期。 2.电路具有校时(分)功能。 三.设计目的 此次实验设计目的在于培养学生们的操作实践能力。通过对数字时钟原理的学习,增强同学们的理论知识以及思维能力。此次实验设计不单是理论的实现,相反的,更多的在于操作能力的锻炼。通过对数字时钟的实践操作,让同学们从中收获甚多。学会元器件识别、测试和安装的方法,掌握万用表的使用方法,学

会利用软、硬件独立进行电子设备的整机装配、调试方法,并达到产品的质量要求,从而锻炼和提高学生的动手能力,巩固和加深对电子学理论知识的理解和掌握,为以后专业设计、课程设计及毕业设计准备必要的工艺知识和操作技能。培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。掌握电子线路的基本原理、基本方法,掌握焊接的基本技能,达到焊点大小适中、均匀、圆润、光亮、无虚焊的要求,通过简单电器的安装制作,熟悉电子仪器的安装制作过程和电路的调试及简单故障排除的技能。 四.电路设计方案 多功能数字钟原理框架如图所示,电路包括以下几个部分:标准秒信号发生器、显示电路、分秒计数器、校时电路。

数字逻辑电路设计课程设计之数字电子钟

课程名称:数字电路逻辑设计课程设计设计项目:数字电子钟 学生姓名: 同组人:高爽

一.设计目的 1.掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法; 2.进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; 3.提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; 4.培养书写综合实验报告的能力。 二 . 设计要求 1.设计一个具有时、分、秒显示的电子钟(23小时59分59秒); 2.应该具有手动校时校分的功能; 3.应该具有整点报时功能:从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次; 4.使用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试; 5.画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告。 三 . 设计原理 1.数字电子钟基本原理 数字电子钟的逻辑框图如下图所示。它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。

2.数字电子钟单元电路设计 时钟脉冲已经由实验箱提供,实验箱提供的是秒脉冲; 显示电路已经由实验箱提供。 (1)计数器电路 A.秒个位计数器,分个位计数器,时个位计数器均是十进制计数器; B.秒十位计数器,分十位计数器均是六进制计数器; C.时十位计数器为二进制计数器 因此,选择74LS90可以实现二-五-十进制异步计数器芯片实现上述计数功能。

时位计数器 分位计数器

秒位计数器 (2)手动校时电路 当数字钟走时出现误差时,需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。对校时的要求是:在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分钟校正时不影响秒和小时的正常计数。 手动校时电路图 (3)整点报时电路 整点报时功能:即从59分51秒起(含59分51秒),每隔2秒发出一次蜂鸣,连续5次。

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