电子技术综合设计报告数字钟设计

合集下载

电子技术综合设计报告数字钟设计

电子技术综合设计报告数字钟设计

电子技术综合设计报告数字钟设计目录1 数字钟的基本组成及工作原理 (1)1.1数字钟的构成 (1)1.2数字钟的工作原理 (1)2 数字钟的设计与制作 (3)2.1系统方案选择与论证 (3)2.2设计步骤与方法 (3)2.2.1 NE555脉冲电路产生 (3)2.2.2计数器电路 (5)2.2.3译码显示电路 (8)2.2.4校时电路 (11)2.3数字钟仿真 (12)2.3.1数字钟电路原理图(见附录4) (12)2.3.2系统整体仿真图(见附录6) (12)2.3.3 PCB板图(见附录2) (12)3 数字钟的扩展功能 (13)3.1定点报时 (13)3.2 12归1 (14)4 数字钟的焊接及注意事项 (16)4.1焊接元件清单(见附录3) (16)4.2实际焊接的印刷电路板元件分布图(见附录5) (16)4.3焊接注意事项 (16)5 系统软、硬件调试 (18)5.1系统软件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (18)5.2系统硬件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (18)6 总结及体会 (19)7参考文献 (20)附录 (21)附录1: (21)附录2: (22)附录3: (23)附录4: (24)附录5: (25)附录6: (26)1 数字钟的基本组成及工作原理1.1数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,因而需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定,通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

此外,加入了一定的扩展功能,实现了定时报时。

图1-1为数字钟的一般结构框图。

图1-1数字钟组成框图1.2数字钟的工作原理一个具有计时、显示灯基本功能的数字钟主要由振荡器、计数器、译码器、显示器等四部分组成。

多谐振荡器产生的信号输入到秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,技术结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码,并通过显示器显示时间。

电子技术课程设计报告---多功能数字时钟

电子技术课程设计报告---多功能数字时钟

电子技术课程设计数字钟的设计一、设计任务与要求1.能直接显示“时〞、“分〞、“秒〞十进制数字的石英数字钟。

2.可以24小时制或12小时制。

3.具有校时功能。

可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停顿分向小时进位。

校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。

4.整点能自动报时,要求报时声响四低一高,最后一响为整点。

5.走时精度高于普通机械时钟〔误差不超过1s/d〕。

二、方案设计与认证1、课题分析数字时钟一般由6个局部组成,其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器,由不同进制的计数器,译码器和显示器组成计时系统。

秒信号送入计数器进展计数,把累计的结果以“时〞、“分〞、“秒〞的十进制数字显示出来。

“时〞显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成,“分〞、“秒〞显示分别由六十进制计数器、译码器构成。

其原理框图如图1所示。

2、方案认证〔1〕振荡器振荡器是计时器的核心,主要用来产生时间标准信号,也叫时基信号。

数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。

振荡器的频率越高,计时的精度就越高,但耗电量将增大。

一般采用石英晶体振荡器经过分频后得到这一信号,也可采用由555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号。

〔2〕分频器振荡器产生的时基信号通常频率都很高,要使它变成能用来计时的“秒〞信号,需由分频器来完成。

分频器的级数和每级的分频次数要根据时基频率来定。

例如,目前石英电子钟多采用32768 Hz的标准信号,将此信号经过15级二分频即可得到周期为1s的“秒〞信号。

也可选用其他频率的时基信号,确定好分频次数后再选择适宜的集成电路。

〔3〕计数器数字钟的“秒〞、“分〞信号产生电路都由六十进制计数器构成,“时〞信号产生电路由二十四进制计数器构成。

“秒〞和“分〞计数器用两块十进制计数器来实现是很容易的,它们的个位为十进制,十位为六进制,这样,符合人们通常计数习惯。

“时〞计数也可以用两块十进制计数器实现,只是做成二十四进制。

电子数字时钟课程设计报告(数电)

电子数字时钟课程设计报告(数电)

电子数字时钟课程设计报告(数电)第一篇:电子数字时钟课程设计报告(数电)数字电子钟的设计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叙电路。

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。

1.1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; 1.2 设计要求1、电路设计原理说明2、硬件电路设计(要求画出电路原理图及说明)3、实物制作:完成的系统能达到题目的要求。

4、完成3000字的课程设计报告2.功能原理2.1 数字钟的基本原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。

工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号,作为数字种的时间基准,要求震荡频率为1HZ,为标准秒脉冲。

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24小时的累计。

LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。

校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。

2.2 原理框图3.功能模块3.1 振荡电路多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时无需外加触发脉冲,就能输出一定频率的矩形波形(自激振荡)。

电子工艺实习报告数字钟

电子工艺实习报告数字钟

一、实习背景随着科技的不断发展,电子工艺技术在我国得到了广泛应用。

为了提高自身的实践能力,了解电子工艺的基本原理和应用,我参加了为期一个月的电子工艺实习。

本次实习的主要内容是设计和制作一个数字钟。

二、实习目的1. 熟悉电子工艺的基本原理和操作流程;2. 掌握数字钟的设计和制作方法;3. 提高动手能力和团队合作精神;4. 培养严谨、细致的工作态度。

三、实习内容1. 数字钟的原理及设计数字钟是一种利用电子电路实现计时功能的装置。

它主要由时钟电路、显示电路和电源电路组成。

时钟电路负责产生稳定的脉冲信号,显示电路用于显示时间,电源电路为整个装置提供电能。

(1)时钟电路:采用555定时器产生1Hz的脉冲信号,经过分频电路得到1秒的脉冲信号。

(2)显示电路:采用数码管显示时间,数码管有8个引脚,分别对应8段,通过控制这些引脚的高低电平,可以实现数字的显示。

(3)电源电路:采用稳压电路为整个装置提供稳定的5V电压。

2. 数字钟的制作(1)准备材料:555定时器、电阻、电容、数码管、面包板、导线等。

(2)制作步骤:①按照电路图连接555定时器、电阻、电容等元件;②将数码管插入面包板,连接好数码管的8个引脚;③将电路板插入面包板,连接好各个元件;④调试电路,观察数码管显示的时间是否准确;⑤根据实际情况调整电路参数,确保时间显示准确。

3. 数字钟的调试与改进(1)调试:首先检查电路连接是否正确,然后观察数码管显示的时间是否准确。

若不准确,检查电路参数,进行调整。

(2)改进:为了提高数字钟的显示效果,可以增加以下功能:①设置闹钟功能,在指定时间发出声音提醒;②增加时间调整功能,方便用户调整时间;③优化电路设计,提高稳定性。

四、实习总结通过本次电子工艺实习,我掌握了数字钟的设计和制作方法,提高了自己的动手能力和团队合作精神。

以下是实习过程中的几点体会:1. 理论与实践相结合:在实习过程中,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。

电子综合设计多功能数字钟报告

电子综合设计多功能数字钟报告

电子综合设计多功能数字钟报告报告内容如下:一、设计目的和原理多功能数字钟是一种能够显示时间,并具有闹钟、计时、倒计时等功能的电子设备。

本设计的目的是通过FPGA实现一个多功能数字钟的功能,以实现时间的显示和闹钟的设置功能。

二、设计方案和实现1.硬件设计方案:本设计使用FPGA作为主控芯片,使用七段数码管作为显示器,通过与FPGA的IO口连接来实现时间的显示功能。

同时,使用按键作为输入进行功能的选择和设置。

2.硬件连接:将FPGA的IO口连接到七段数码管的控制端,通过IO口输出相应的数字信号来控制数码管的亮灭。

将按键连接到FPGA的IO口,通过IO口输入按键的信号。

此外,还需要连接一个晶振电路来提供时钟信号。

3.软件设计方案:本设计使用VHDL语言进行程序设计,通过状态机来实现多功能数字钟的功能。

具体实现包括时间的显示、闹钟的设置和启动、计时和倒计时功能的实现。

通过按键的输入来切换不同的状态,实现不同功能的切换和设置。

4.软件实现具体步骤:(1)定义状态机的状态,包括时间显示、闹钟设置、计时和倒计时等状态。

(2)在时间显示状态下,通过FPGA的IO口输出相应的数字信号来控制七段数码管的亮灭,实现时间的显示。

(3)在闹钟设置状态下,通过按键的输入来设置闹钟时间,并将设置好的时间保存在寄存器中。

(4)在计时和倒计时状态下,通过按键的输入来实现计时和倒计时功能,并通过七段数码管的显示来实时显示计时和倒计时的时间。

以下为本设计的完整程序代码:```vhdl--时钟频率--定义状态signal state : state_type;--定义时钟、按键和数码管信号signal clk : std_logic;signal key : std_logic_vector(1 downto 0);signal seg : std_logic_vector(6 downto 0);--闹钟时间寄存器signal alarm_hour_reg : std_logic_vector(5 downto 0);signal alarm_min_reg : std_logic_vector(5 downto 0);--计时和倒计时寄存器signal count_up_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_reg : std_logic_vector(23 downto 0); signal count_down_flag : std_logic := '0';beginclock : processbeginwhile true loopclk <= '0';wait for 10 ns;clk <= '1';wait for 10 ns;end loop;end process;key_scan : process(clk)beginif rising_edge(clk) thenkey <= key_scan_func; -- 按键扫描函数end if;end process;fsm : process(clk, key)beginif rising_edge(clk) thencase state isif key = "10" then -- 第一个按键按下state <= set_alarm;elsif key = "01" then -- 第二个按键按下state <= count_up;end if;when set_alarm =>seg <= set_alarm_func; -- 闹钟设置函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;end if;when count_up =>seg <= count_up_func; -- 计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下elsif key = "10" then -- 第二个按键按下state <= count_down;count_down_flag <= '1';end if;when count_down =>seg <= count_down_func; -- 倒计时函数if key = "00" then -- 两个按键同时按下count_down_flag <= '0';elsif key = "01" then -- 第一个按键按下state <= count_up;count_down_flag <= '0';end if;end case;end if;end process;--数码管信号和显示模块的连接display : entity work.seg_displayport mapclk => clk,seg => segend architecture;```四、总结与展望通过FPGA实现多功能数字钟的设计,在硬件和软件的配合下,实现了时间的显示和闹钟的设置功能。

数字电子技术课程设计报告报告——电子钟设计

数字电子技术课程设计报告报告——电子钟设计

数字电子技术课程设计报告课题:数字钟的设计与制作学年:专业:班级:姓名:数字电子技术课程设计报告一、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实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.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.二、设计内容及要求〔1〕设计指标①由晶振电路产生1HZ标准秒信号;②分、秒为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具有校时功能,可以分别对时及分进展单独校时,使其校正到标准时间;⑥整点具有报时功能,当时间到达整点前鸣叫五次低音〔500HZ〕,整点时再鸣叫一次高音〔1000HZ〕。

〔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电路仿真与调试。

〔3〕制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

〔4〕编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

三、原理框图数字钟实际上是一个对标准频率〔1HZ〕进展计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间〔如时间〕一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ 时间信号必须做到准确稳定。

通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

数字电子钟的总体图如图〔1〕所示。

由图〔1〕可见,数字电子钟由以下几局部组成:石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器;校对电路;六十进制秒、分计数器、二十进制时计数器及七十进制日计数器;以及秒、分、时的译码显示局部等。

四、主要局部的实现方案1 秒脉冲电路由晶振32768Hz经CD4060分频为2Hz,再经过74LS74一次分频,即得1Hz 标准秒脉冲,提供应时钟计数脉冲。

数字钟的设计报告完整版

数字钟的设计报告完整版

电子技术课程设计(数电部分)——简易数字钟专业____________姓名____________班级____________学号____________二〇一三年四月基于EDA的简易数字钟设计第一章设计背景与要求 (1)一.设计背景 (1)二.设计要求 (1)第二章系统概述 (1)2.1设计思想与方案选择 (1)2.2各功能块的组成 (2)第三章单元电路设计与分析 (2)3.1各单元电路的选择 (2)3.2基本计时电路子模块的设计及工作原理分析 (3)(1)脉冲发生电路(分频模块) (3)(2)60进制计数器模块 (5)(3)24进制计数器模块 (6)(4)两片60进制计数器和一片24进制计数器联级构成24小时电路 (8)3.3外围子模块电路的设计及工作原理分析 (9)(1)4位显示译码模块 (9)(2)整点报时电路原理及模块设计 (12)(3)校正开关及脉冲按键消抖动处理模块 (14)(4)12小时制与24小时制的切换电路 (15)第四章电路的调试过程 (19)4.1遇到的主要问题 (19)4.2现象原因分析及解决措施及效果 (19)4.3功能的测试方法、步骤,记录的数据 (20)第五章结束语 (20)5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 (20)5.2总结设计的收获与体会 (21)参考文献: (21)第一章设计背景与要求一.设计背景在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。

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度和直观性,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。

数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路。

二.设计要求设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能。

(1)以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制。

(2)时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。

多功能数字电子钟设计报告

多功能数字电子钟设计报告

多功能数字电子钟设计报告本文将介绍一个多功能数字电子钟的设计报告。

这个钟具有多种功能,可以显示时间,日期,室内温度和湿度,还可以设置闹钟。

这个钟被设计成简单易用,具有时尚外观和实用性。

硬件设计这个数字电子钟由以下主要部件组成:1. 微控制器:使用STM32F103微控制器进行控制和处理2. 显示屏:采用高清彩色TFT屏幕,尺寸为3.5英寸3. 传感器:使用DHT11温湿度传感器,可以实时监测室内的温度和湿度4. 时钟模块:使用DS1302 RTC(实时时钟)模块确保精准的时间显示5. 按键:包括上、下、左、右、确定和返回六个按键,方便用户设置和控制软件设计这个数字电子钟的软件设计采用了嵌入式设计的方法,代码分为三个主要部分:1. 时钟控制:这个数字电子钟确保了精准的时间显示,使用DS1302 RTC模块,可以确保时钟精度误差不超过±2秒/天。

时钟控制部分还包括时钟校准和闹钟设置。

2. 屏幕控制:这个数字电子钟使用3.5英寸TFT高清彩色屏幕,可以实现时钟、日期、温湿度和闹钟的显示。

屏幕控制部分可以显示多种信息,具有时尚的外观和设计。

3. 传感器控制:使用DHT11温湿度传感器监测室内环境。

传感器控制部分可以实现实时监测温度和湿度,并在屏幕上显示当前的室内温度和湿度。

功能设计这个数字电子钟具有以下主要功能:1. 时间显示:可以精准的显示当前的时间,包括小时、分钟和秒钟。

2. 日期显示:可以显示当前的日期,包括月份、日期和星期几。

3. 温湿度监测:可以实时监测室内的温度和湿度,并在屏幕上显示当前的数值。

4. 闹钟设置:可以设置多个闹钟,并在设定的时间开始响铃。

闹钟响铃时可以选择静音或自动关闭。

5. 操作简便:采用方便简单的按键操作设计,方便用户使用。

总结这个数字电子钟设计具有多种功能,采用了高清彩色TFT 屏幕,集精准时间、日期信息、温湿度信息便利的闹钟设置于一身,是一款可以满足日常生活需求的设计。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

设计专题:电子技术综合设计设计题目:多功能数字钟设计内容和要求:1. 主要内容:①用CC4518双四位BCD同步加计数器设计60秒、60分、24小时归0的计数电路②用CC4511 七段译码驱动/锁存器及LG5011AH共阴数码管设计译码及显示电路(数码管需加限流电阻)③用555设计CP脉冲源(f=1KH)④具有系统校准功能2. 整体电路原理图60秒、60分、24小时---- 计数、译码、显示电路(用8K白纸手工画图)3. EWB仿真图60秒、60分、24小时---- 计数、译码、显示电路(计算机打印)4. 设计原理图用PROTEL99设计原理图(计算机打印)5. 设计PCB版图用PROTEL99设计PCB板图(计算机打印)6. 功能扩展要求设计:①定点报时功能②12小时归1计数电路指导教师签字:年月日摘要本次实验的主要内容是设计多功能的数字钟。

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,相比之下具有更高的准确性和主观性,该数字钟具有基本功能和扩展功能两部分。

其中,基本功能部分的有准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能;扩展功能部分则具有:待机、整点报时、日期显示、闹钟、秒表。

通过数码管显示秒、分、时、日、月、年,可以灵活的设置时间,增加按钮模块通过按键扫描可以对当前的时间随意设置,为具有更高的实用价值。

由于该系统具有时间显示、闹钟、秒表等完整功能,有很高的利用价值。

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。

目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。

为了简化电路结构,数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。

具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。

关键词:数字钟;555芯片;计数器目录1 数字钟的基本组成及工作原理 (1)1.1数字钟的构成 (1)1.2数字钟的工作原理 (1)2 数字钟的设计与制作 (3)2.1系统方案选择与论证 (3)2.2设计步骤与方法 (3)2.2.1 NE555脉冲电路产生 (3)2.2.2计数器电路 (5)2.2.3译码显示电路 (7)2.2.4校时电路 (10)2.3数字钟仿真 (11)2.3.1数字钟电路原理图(见附录4) (11)2.3.2系统整体仿真图(见附录6) (11)2.3.3 PCB板图(见附录2) (11)3 数字钟的扩展功能 (12)3.1定点报时 (12)3.2 12归1 (13)4 数字钟的焊接及注意事项 (15)4.1焊接元件清单(见附录3) (15)4.2实际焊接的印刷电路板元件分布图(见附录5) (15)4.3焊接注意事项 (15)5 系统软、硬件调试 (17)5.1系统软件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (17)5.2系统硬件调试过程中遇到的问题以及排查经过 (17)6 总结及体会 (18)7参考文献 (19)附录 (20)附录1: (20)附录2 (21)附录3 (22)附录4 (23)附录5 (24)附录6 (25)1 数字钟的基本组成及工作原理1.1数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,因而需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定,通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

此外,加入了一定的扩展功能,实现了定时报时。

图1-1为数字钟的一般结构框图。

图1-1数字钟组成框图1.2数字钟的工作原理一个具有计时、显示灯基本功能的数字钟主要由振荡器、计数器、译码器、显示器等四部分组成。

多谐振荡器产生的信号输入到秒脉冲,秒脉冲送入计数器计数,技术结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码,并通过显示器显示时间。

数字钟原理图如图1-2所示。

图1-2数字钟原理图(1)秒脉冲信号发生器利用NE555多谐振荡器通过调整参数,完成了f=1Hz的秒脉冲信号的产生。

(2)时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成。

其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器,时个位和时十位计数器为24进制计数器。

结合CC4518芯片实现计数清零的功能。

(3)译码驱动及显示单元计数器实现了对时间的累计以8421BCD码显示出来,需用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,一般这种译码器通常称为7段译码器显示驱动器。

常用的7段译码显示驱动器有CC4511。

(4)校时电源电路当重新接通电源或时钟出现误差时都需要对时间进行校正。

通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数电路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。

(5)定点报时电路一般时钟都具备着定点报时的电路功能,即当时钟走到所设定的时间时,会自动报时。

2 数字钟的设计与制作2.1系统方案选择与论证(1)脉冲电路选择与论证方案一:采用RC振荡电路,在通过整形电路产生所需的秒脉冲信号;方案二:使用计时IC芯片NE55,搭建多谐振荡器产生所需的秒脉冲信号。

由于RC振荡电路不稳定,且不能精确产生所需秒脉冲,而NE55只需简单的电阻器、电容器就可以搭建出所需电路,而且它的计时精确度高,温度稳定度佳,且价格便宜,所以我们采用方案二。

(2)计数器电路选择与论证方案一:采用74LS290十进制异步清零、异步置位芯片;方案二:采用CC4518十进制异步清零芯片。

由于CC4518是双集成BCD计数,使用它既节约成本又使线路简单,所以我采用CC4518设计计数电路。

(3)译码显示电路选择与论证方案一:采用74LS48四线七段译码器/驱动器;方案二:采用CC4511四线七段锁存译码器/驱动器。

由于CC4511是COMS芯片具有低功耗,电压范围宽等优点,所以采用方案二。

2.2设计步骤与方法2.2.1 NE555脉冲电路产生(1)555构成多谐振荡器(f=1HZ)图2-1 555芯片引脚图表2-1 引出端功能符号说明(2)555构成多谐振荡器电路电路图多谐振荡器工作原理:VCC通过R1、R2向C充电,在电容充电VC:0V-VCC/3之间,Vo输出1;VCC通过R1、R2继续向C充电,在电容充电VC:VCC/3-2VCC/3之间,Vo保持1不变;当VC=2VCC/3时,Vo由1翻转为0。

T 导通,电容C经R2、T放电;电容通过R2和三极管T继续放电,在电容放电VC:VCC2/3-VCC/3之间,Vo保持0不变;当Vc降至VCC/3时,使得Vo 回到1,截止电容,C再充电;如此循环。

下图2-2为多谐振荡器的工作原理图。

图2-2谐振荡器电路原理图图2—2 多谐振荡器电路多振荡器电路中各参数计算:电容充电时间tw1=0.7× (R1+R2) × C电容放电时间tw1=0.7 × R2 × C脉冲周期T=tw1+tw2=0.7 ×(R1+2R2) × C频率f=1/T=1.43/(R1+2R2) × C占空比q=tw1/T=(R1+R2)/(R1+2R2)(3)波形记录从图2-3多谐振荡器波形图中可以看出,多谐振荡器的特点是:不需外触发的自激振荡器;无稳定状态,均为暂稳态;矩形波中含有丰富的高次谐波,习惯称多谐振荡器。

图2-3多谐振荡器波形2.2.2计数器电路用CC4518计数器实现60进制和24进制,然后进行级联组成秒、分、时计数。

(1)芯片介绍(国外同类型号: CD4518、MC4518)图2-4 CC4518管脚图图2-5功能表(硬件芯片)图2-6 计数状态表图2-7 CC4518 60进制计数电路图及输出波形(个位向十位的进位脉冲,需用Q4的下降沿,接EN端。

)图2-8 CC4518 24进制计数电路图及输出波形(2)功能介绍CC4518为双BCD同步加法计数器,该器件由两个相同的同步4级计数器组成。

计数器为D触发器。

具有内部可交换CP和EN线,用于在始终上升沿或下降沿加法计数。

在单个单元运算中,EN输入保持高电平,且在CP上升沿进位。

CR为高电平时,计数清零。

计数器在脉动模式可级联,通过将Q3链接至下一个计数器的EN输入端实现级联。

同时后者的CP输入保持低电平。

(3)用CC4518构成60进制、24进制计数单元电路60进制计数电路工作原理:根据CC4518的芯片功能,当CLK端接低电平时EN端为下降沿加法计数。

个位向十位的进位脉冲,利用Q3的下降沿,接EN端。

每当个位计数满9后就使高片计1从而完成计数。

要完成60进制,只需十位计数到0110,即Q1、Q2接与门再对十位进行清零即可。

24进制计数电路工作原理:24进制计数电路工作原理与60 进制计数电路工作原理基本思想相同,都是利用CLK端接低电平时EN端为下降沿加法计数。

个位向十位的进位脉冲,利用Q3的下降沿,接EN端。

每当个位计数满1001B后就使高片计1完成计数。

不同之处在于此电路是计数到24。

此时的清零工作分别要牵涉到十位和个位(0010 0100)利用个位的Q2和十位的Q1经过一个与门同时对两片CC4518芯片同时清零。

完成24进制的计数。

2.2.3译码显示电路用CC4511实现译码:用LG5011AH共阴数码管实现显示电路。

1.芯片介绍(国外同类型号:CD4511、MC4511)图2-9 CC4511管脚图功能如下:(1)LT 可检查七段显示器各字段是否能正常发光。

当LT = 0时,不论Q 0-Q 3状态如何,七段全部显示,以检查各字段的好坏。

(2)消隐功能: 当BI=0时,输出a -b 都为低电平,各字段熄灭。

(3)数码显示: 当BI=1 LT=1 LE=0,译码器工作,当Q3Q2Q1Q0端输入8421BCD码时,译码器对应的输出端输出高电平1,数码显示相应的数字。

(4)锁存:在LE 从“0”转换到“1”时,输出显示由输入的BCD 码决定。

图2-10 CC4511引脚功能表显示 输 入 输 出LE BI LT D C B A abcdefg0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 2 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 3 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 4 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 5 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 6 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 7 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 8 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 911 1 0 0 1 11111消隐1111 0↓ 11 1 1 消隐⨯ 0 1 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ 0锁存1 1 1 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ 锁存灯测试⨯⨯⨯⨯ ⨯⨯1111111功能说明:LG5011是共阴级数码管,所有的数码管的阴极作为公共端,并一起接地。

相关文档
最新文档