简易电子闹钟的设计报告

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电子行业电子钟设计报告

电子行业电子钟设计报告

电子行业电子钟设计报告1. 引言在现代社会中,电子钟作为一种时间显示设备,被广泛应用于各个领域,例如办公室、学校、铁路站等。

本文将介绍电子行业电子钟的设计过程、功能要求以及原理。

2. 设计过程电子行业电子钟的设计过程可以分为如下几个步骤:2.1 确定需求首先,我们需要明确电子行业电子钟的功能需求。

根据电子行业的特点,我们需要考虑以下功能: - 精确的时间显示 - 大字体显示 - 高亮度显示- 易于操作和设置 - 耐用性和稳定性2.2 选取合适的硬件平台根据功能需求,我们需要选择合适的硬件平台来搭建电子钟。

一般来说,我们可以选择微控制器作为主控芯片,并结合数字显示器和时钟模块来实现计时和显示功能。

2.3 硬件电路设计在确定硬件平台后,我们需要设计电子钟的硬件电路。

电子时钟的主要电路包括时钟模块和显示模块。

时钟模块可以使用石英晶体振荡器来提供精确的时钟信号,而显示模块可以选择使用数码管或LCD来显示时间。

2.4 软件程序设计设计完硬件电路后,我们需要编写软件程序来控制硬件并实现各项功能。

软件程序需要包括时钟控制、显示控制、设置功能等。

2.5 调试和优化完成软件编程后,我们需要对系统进行调试和优化。

调试过程中,我们需要确保各项功能正常运作,并对性能进行测试和优化。

3. 功能要求根据电子行业的特点和用户需求,我们对电子行业电子钟的功能要求如下:3.1 精确的时间显示电子钟需要能够准确显示当前的时间,通过与标准时间源的同步,保证时间的准确性。

3.2 大字体显示电子钟需要采用大字体显示,以便用户能够清晰地看到时间。

3.3 高亮度显示电子钟需要具有高亮度的显示效果,以适应不同光照条件下的使用需求。

3.4 易于操作和设置电子钟需要配备简洁明了的操作界面,以方便用户进行时间设置和功能选择。

3.5 耐用性和稳定性电子钟需要具备较强的耐用性和稳定性,能够长时间稳定运行并抵抗外界干扰。

4. 原理电子行业电子钟的原理基于以下几个方面:4.1 时钟模块电子钟的时钟模块一般采用石英晶体振荡器作为时钟源。

简易电子时钟设计报告

简易电子时钟设计报告

简易电子时钟设计报告1. 引言电子时钟是一种用数字形式显示时间的时钟,广泛应用于日常生活中。

本文将介绍一种简易的电子时钟设计方案,包括硬件设计和软件实现。

该电子时钟采用数字LED显示屏,并通过开发板上的微控制器控制时间的显示。

2. 硬件设计2.1 硬件组成该电子时钟的主要硬件组成包括:- 数字LED显示屏:用于显示时钟的小时和分钟数。

该显示屏采用共阳极的数码管,每个数字有7个段可以点亮。

- 微控制器:使用STM32F103C8T6微控制器,具备足够的输入输出和处理能力。

- 调节按钮:用于调节时钟的小时和分钟数。

2.2 电路设计数字LED显示屏的每个段通过一个继电器和一个可控硅管来控制。

继电器通过微控制器的输出口来控制,可控硅管则通过脉宽调制(PWM)来控制。

微控制器通过GPIO口读取调节按钮的状态,根据按钮的操作来调整时钟的小时和分钟数。

同时,微控制器通过定时器中断来实现时钟的运行和显示。

电路设计如下图所示:![电子时钟电路设计图](clock_circuit_design.png)3. 软件实现3.1 开发环境本设计使用Keil MDK开发环境进行软件的编写和调试。

Keil MDK 是一款常用的嵌入式开发工具,提供了强大的代码编辑、编译和仿真功能。

3.2 时钟控制软件中定义了一个结构体`Time`,包含了小时数和分钟数的变量。

通过定时器中断,每隔一秒钟将时钟的秒数加一,并根据秒数的变化更新时钟的小时和分钟数。

具体实现如下:cstruct Time {int hour;int minute;int second;void TIM2_IRQHandler(void) {if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); time.second++;if (time.second >= 60) {time.second = 0;time.minute++;}if (time.minute >= 60) {time.minute = 0;time.hour++;}if (time.hour >= 24) {time.hour = 0;}}3.3 数字显示根据时钟的小时和分钟数,将数字转换成BCD码,然后通过GPIO 口控制数字LED显示屏的每个段点亮或熄灭。

电子钟课程设计报告

电子钟课程设计报告

电子钟课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子钟的基本原理,掌握电子钟的组成、工作方式及相关电子元件的功能。

2. 学生能描述电子钟中数字电路的基本逻辑关系,理解时、分、秒的计算方法。

3. 学生了解电子钟的调试与检修方法,掌握基本的时间调整与故障排查技巧。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,动手组装简单的电子钟电路,并能正确进行调试。

2. 学生能通过实际操作,学会使用万用表、电烙铁等基本电子工具,培养实际动手能力。

3. 学生能通过团队合作,解决电子钟组装过程中遇到的问题,提高问题分析和解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高科学探究的积极性。

2. 学生在团队协作中,学会尊重他人,培养良好的沟通与协作能力。

3. 学生通过学习电子钟的制作过程,认识到时间的宝贵,培养珍惜时间、严谨细致的态度。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在让学生在动手实践中掌握电子钟的基本原理和组装调试技能。

学生特点:五年级学生对电子技术有一定的好奇心,具备基本的动手能力,但需加强对电子元件和电路的理解。

教学要求:注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,引导学生在动手实践中学习,培养其创新思维和团队协作能力。

通过课程目标的具体分解,为后续教学设计和评估提供明确方向。

二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容分为以下三个部分:1. 电子钟原理及组成- 介绍电子钟的基本原理,包括时、分、秒的计算方法。

- 电子钟的组成:时钟振荡器、分频器、计数器、显示器等。

- 教材章节:第三章“数字电路基础”及第四章“时钟电路”。

2. 电子元件及其功能- 学习常用电子元件:电阻、电容、二极管、三极管等。

- 电子元件在电子钟中的应用及其功能。

- 教材章节:第二章“常用电子元件”。

3. 电子钟组装与调试- 学习电子钟的组装方法,包括焊接技术、电路连接等。

- 掌握电子钟的调试技巧,如时间调整、故障排查等。

简易电子钟设计范文

简易电子钟设计范文

简易电子钟设计范文电子钟是一种通过电子技术实现时间显示的设备。

它通常由一个数字显示屏,一个控制电路和一个电源组成。

其主要功能是显示小时、分钟和秒钟等时间信息,可以准确地显示时间,并可以根据需要设置闹铃功能。

设计一款简易电子钟可以使用Arduino等开发板或单片机来实现。

首先,我们需要选择一块合适的数字显示屏。

常见的数字显示屏有数码管和液晶显示屏两种类型,它们的显示原理和控制方式有所不同。

如果选择数码管作为显示屏,可以考虑使用常见的7段数码管,它由八个LED灯组成,可以显示0-9的数字以及一些字母和特殊符号。

数码管的控制方式是通过控制每个LED灯的亮灭来实现显示,可以使用数字输出口来控制。

Arduino的数字输出口可以输出高电平(5V)和低电平(0V),通过控制输出口的电平,就能够控制数码管的亮灭。

如果选择液晶显示屏作为显示器,可以选择字符型液晶显示屏或者图形型液晶显示屏。

字符型液晶显示屏通常可以显示一些字符或者数字,它的控制方式是通过并行或者串行接口来控制,可以使用开发板的GPIO口来实现。

图形型液晶显示屏可以显示更多的信息,它的控制方式是通过SPI接口或者I2C接口来控制,这需要相应的驱动库或者芯片来实现。

无论选择数码管还是液晶显示屏,我们都需要编写程序来控制显示。

程序的核心是一个循环,其中使用时钟模块来获取当前的时间,并使用相应的控制方式将时间信息显示在显示屏上。

如果需要设置闹铃功能,可以在循环中判断当前时间和设置的时间是否相等,如果相等则触发闹铃。

设计一个简易电子钟的完整步骤如下:1. 选择适合的开发板或者单片机,例如Arduino。

2.选择合适的显示屏,例如7段数码管或者液晶显示屏。

3.连接显示屏到开发板,根据显示屏的类型选择合适的引脚连接方式。

4.编写代码来控制显示屏显示时间信息。

5.添加时钟模块,用来获取当前的时间信息。

6.根据需要添加闹铃功能。

7.测试电子钟的功能和性能,不断优化改进。

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。

电子行业电子钟课程设计报告

电子行业电子钟课程设计报告

电子行业电子钟课程设计报告1. 引言随着科技的发展和社会的进步,电子钟在日常生活中的应用越来越广泛。

电子钟作为一种将时间信息准确显示并传递给用户的设备,被广泛应用于办公室、学校、家庭等各个领域。

本文将介绍一个针对电子行业的电子钟课程设计,目的是通过设计和制作一个电子钟来深入理解电子钟的原理和实现方法。

本次电子钟课程设计的目标是设计并制作一个功能完善、准确显示时间的电子钟。

具体设计目标如下:1.使用数字显示器显示小时和分钟;2.支持时间的设置和调整,包括小时和分钟的调整;3.通过实时时钟芯片获取当前时间,并进行显示。

为了实现上述设计目标,我们将采用以下设计思路:1.选择合适的显示器件:为了实现数字化的时间显示,我们选择使用七段数码管作为显示器。

七段数码管能够显示0-9的数字,而且可以通过控制不同的段亮灭来显示不同的数字。

2.使用实时时钟芯片:为了能够准确获取当前时间,我们将使用实时时钟芯片,如DS1302。

该芯片能够提供准确的日期和时间信息,并支持数据的读取和写入。

3.控制系统设计:为了实现时间的设置和调整功能,我们将设计一个控制系统。

该系统可以接收来自用户的输入,并根据输入进行时间的设置或调整。

4. 设计步骤本次电子钟课程设计包括以下步骤:步骤 1:器件选型根据设计目标,我们需要选用合适的显示器件和实时时钟芯片。

在选择显示器件时,需要考虑其亮度、尺寸和功耗等因素。

在选择实时时钟芯片时,需要考虑其精度、通信接口和电源消耗等因素。

步骤 2:电路设计根据器件选型结果,我们将进行电路设计。

电路设计包括电源电路、时钟电路、控制电路和显示电路等部分。

其中,电源电路用来为电子钟提供稳定的电源;时钟电路用来接收并处理实时时钟芯片的时钟信号;控制电路用来接收用户的输入并进行相应的操作;显示电路用来驱动七段数码管实现时间的显示。

步骤 3:程序编写在完成电路设计后,我们需要编写相应的程序来控制电子钟的运行。

程序主要包括读取实时时钟芯片的时间信息、接收用户的输入并进行相应的操作、驱动七段数码管实现时间的显示等功能。

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。

数字钟设计报告

数字钟设计报告

数字钟设计报告1. 引言数字钟是一种常见的显示时间的设备,它采用数字显示方式,能够准确地显示当前的时间。

本文将介绍数字钟的设计过程、原理以及制作方法。

2. 设计原理数字钟的设计原理基于电子时钟的概念。

它由一个时钟芯片、数字显示模块和控制电路组成。

主要分为以下几个模块:2.1 时钟芯片时钟芯片是整个数字钟的核心部件,负责产生和维护精确的时间。

它通常采用晶振来生成时钟脉冲,并且能够根据输入的时间信号进行计数和更新。

2.2 数字显示模块数字显示模块用于将时间以数字形式显示出来。

它通常由七段数码管组成,每个数码管可以显示一个数字0-9。

通过控制每个数码管的亮灭,可以实现显示任意的数字。

2.3 控制电路控制电路负责调度时钟芯片和数字显示模块的工作,并且根据需要进行相应的控制操作。

它通常包括时钟信号的分频电路、扫描控制电路等。

3. 设计步骤数字钟的设计步骤如下:3.1 确定需求首先需明确数字钟的需求,包括显示的格式、功能要求等。

3.2 选取器件根据需求选取合适的时钟芯片、数字显示模块和控制电路。

3.3 连接器件根据器件的规格书和引脚图,将时钟芯片、数字显示模块和控制电路按照正确的方式连接起来。

3.4 编写控制程序根据选取的器件,编写相应的控制程序,实现时间的计数、显示和控制功能。

3.5 测试和校准完成连接和编程后,进行测试和校准,确保数字钟的工作稳定和准确。

4. 制作过程数字钟的制作过程包括如下几个步骤:4.1 准备材料和工具准备时钟芯片、数字显示模块、控制电路板、面板等材料和工具。

4.2 搭建电路根据设计步骤中的连接方法,将时钟芯片、数字显示模块和控制电路进行连接和焊接。

4.3 安装面板将连接好的电路板安装在面板上,同时安装按钮、开关等控制元件。

4.4 调试和测试对制作好的数字钟进行调试和测试,确保其工作正常。

4.5 完善和装饰对数字钟进行外观美化,例如涂漆、装饰图案等,使其更加美观。

5. 总结通过以上步骤,我们可以完成一个基本的数字钟设计和制作。

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编号:基础工程设计说明书题目:LED强度可调驱动电路设计院(系):电子工程与自动化学院专业:光电信息科学与工程学生姓名:李朝庭学号:指导教师:彭智勇职称:高级实验师2017年1 月1日摘要目前,LED 灯的亮度可调通过有两种可行方案:第一种是通过占空比电压来输出不同的电压,从而实现亮度可调;第二种通过控制数模转换器来输出不同的电流,然后经过放大器来进行发大,从而实现输出不同的电压,来实现亮度可调。

对于第一种方案,优点是设计简单,且使用的电子器件类较少,造价成本低,其集成度低,电路原理不复杂,适于现代社会发展的需求。

对于第二种方案,它设计图复杂,其集成度不高,且使用了数模转换器,因此和第一种设计方案相比略高。

所以本设计采用了第一种方案。

本设计的结果是设计制作一种路LED光强独立可调的 led 调光电路;自动调光时可使等在熄灭、微亮、较量及最亮四种状态中不断循环;实现灯光的循环调节功能(循环时间分别为为 2s、4s、6s、8s、10s、12s);关键词:LED;色温;RGB;驱动;调光AbstractAt the end of twentieth Century, the electronic technology has developed rapidly. In the promotion,the modern electronic products have penetrated almost all areas of the society. It has greatly promoted the development of social productive forces and the improvement of social information. Time is always so valuable to people, the work of the busy and complicated and easy to make people forget the current time. Forget to do, when it is not very important, this not hurt the important essentials. Simple electronic alarm clock is a used to after a certain period of time through the alarm sounds and wakes up the user a simple electronic circuit and is used to prevent nap sleep overdo the instrument from time to time to wake up the user's role. This system mainly consists of 555 timer square wave signal generator and the input control through the key input control of the two bit counter timing circuit can be input to the input of a time of the electronic clock, simulation and time interval can be within 99 seconds of continuous adjustable.Key words: timing circuit; 555 timer; multi harmonic oscillator; time clock目录引言随着电子技术的飞速发展,电子控制电路在日常生活中有着大量的应用并广泛地应用于工农业的生产和电子新产品的开发应用之中。

为进一步巩固和加强“模拟电子技术”、“数字电子技术”课程的理论知识,用PROTEL等电路设计软件。

用mulsitim进行仿真进行PCB印制电路板设计,用PROTEL等电路设计软件,掌握常用电子电路的一般设计方法提高电子电路的设计能力,熟悉并学会选用电子元器件了解电子产品研制开发过程,掌握电子电路中基本单元电路的构成原理,学会撰写课程设计总结报告,加强论文写作能力通过查阅手册和文献资料培养独立分析问题和解决问题的能力,培养创新能力和创新思维。

把设计、组装、调试的内容进行全面的总结,将实践内容上升到理论高度。

研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

电子闹钟已经是现代生活中经常用到的工具之一,是人们日常生活中随处可见的一种简单的电子仪器。

传统的电子闹钟只是机械控制,另外体积也很大, 又不美观也不实用,而此设计的电子闹钟是用逻辑芯片设计而成的。

只要简单的设置好后,就能按照用户的设定,定时产生闹铃,也能给人们的生活带来方便。

电子闹钟在科学技术高度发展的今天,千家万户都少不了它,所以很多家庭个人都需要有一个电子闹钟,为人们提供报时方便。

本书将简要介绍模仿电子闹钟的基本设计原理和仿真过程。

1 设计任务设计题目制作一个简易电子闹钟。

1) 具有自动清零功能;2) 具有可调节闹铃时间功能;3) 可自动或手动结束闹铃;设计要求1、运用所学知识设计一个简易电子闹钟结果以扬声器提示。

2、在设计过程中要求做到电路清晰明了,结构简单,能够把电路中各部件的主要功能分析透彻。

3、进行电路原理图设计,用PROTEL等电路设计软件,用multisim 进行仿真。

4、进行PCB印制电路板设计,用PROTEL 等电路设计软件。

2 系统的组成系统的组成总体框图根据闹钟的基本功能拟出方案的原理方框图如下图所示:各部分系统的功能时钟信号发生系统:振荡器产生周期为1Hz振荡的矩形波信号;倒计时控制系统:接收时钟信号以及键盘的输入,并且完成倒计时的工作;键盘输入系统:完成所需倒计时的时间输入;响铃系统:发出响铃,提醒用户。

方案可行性分析与仿真调试此方案是否可行关键在于这四个部分的电路能否同时合理有效地工作。

时钟信号发生系统的电路可用简单的555多谐振荡电路来实现,根据NE555频率计算软件计算如下:得知其中:R1=50kΩ,R2=47kΩ,C=10μF其原理图如下:通过multisim软件仿真以及调试可知:我们能够通过简单的555多谐振荡电路产生倒计时控制系统所需的时钟信号:该系统主要由0~9九个拨动按键以及两片为8-3线优先编码器组成,编码器的输入端由第一片优先编码器的八位输入端跟第二片优先编码器前二位输入端组成。

输出端的低三位分别由两片优先编码器的A0非,A1非,A2非相与而成,第四位输出端取自第一片优先编码器的GS非端。

通过扩展两片为8-3线优先编码器可实现十种不同输入状态编码出倒计时系统所需的四位输入端。

根据优先编码器的功能表,当优先编码器其中一个输入端输入低电平,其他输入端为高电平时,优先编码器就能将0~9输入端地址位译码成四位二进制码,通过multisim 软件仿真以及调试结果如下:在multisim中用一个数码管接到该系统的四位输出端,调试该电路得知:在开关0~9全部闭合的情况下,然后当打开其中任何一个开关,两片组合成的编码器的输入端为低电平,这时它的输出为对应打开开关端口数字。

应该考虑到开关输入优先性问题,根据优先编码器的功能表得知D7端的优先性最高。

根据设计,在输入数字时只能打开需要输入数字相应的开关,应避免同时打开两个或两个以上的开关,否则可能会出现输入无效的情况。

倒计时与响铃系统倒计时系统由两片十进制可逆计数器、两片BCD-7段数码管译码器驱动器、两片共阳数码管组成。

系统的的信号输入取自555信号发生系统的输出的方波信号,信号直接输入第一片74LS192计数器的DWN非减计数输入端,UP非端接高电平,这样就能实现减计数功能。

计数器的扩展:第一片计数器的进位输出端BRW非接到第二位计数器的DWN非减计数输入端,两片计数器的输出端分别接到段数码管译码器驱动器的输入端,通过数码管译码器驱动器译码,这样就能实现在共阳数码管显示两位数的倒计数效果:通过multisim软件仿真以及调试结果如下:当第一位计数器的DOWN非端接入1Hz占空比位50%的方波信号源,第一片计数器的进位输出端BO非接到第二位计数器的DOWN非减计数输入端,分别在两片计数器的输出端接入数码管,数码管便会进行每秒一次的进位减计数显示:响铃系统主要由电平保持电路和蜂鸣器组成。

由于计数器进位输出信号仅为一瞬间的电平变化,而闹铃需要保持响着,这就需要一个电平保持电路。

为了能够让这个系统自动停止闹钟,这个电路可由一片十进制可逆减计数器简单构成:当这个计数器UP非端接收到倒计时系统的一个初始的进位信号,一个闹铃周期内,这个计数器的QA非端由低电平变为高电平,这样就能驱动蜂鸣器发出声音,当下一个周期到来的时候再由高电平变为低电平,这样就实现了闹钟的自动停止。

通过multisim软件仿真以及调试结果如下:multisim示波器中蓝色的线条为方波信号源模拟计数器输出的进位信号,可以看到,当该计数器接受到电平变化的进位信号,其QA端由低电平变为高电平,并且在接收到第二个电平变化的进位信号时,还是保持这高电平,这就意味着蜂鸣器能在接受到第一个到第二个电平变化的进位信号期间响铃。

由于现实元器件DXP 2004中计数器输出端口的电平为实际需要的非,这与multisim模拟软件的有所不同,所以在实际原理图中应在输入输出端分别接上一个非门:1. 信号发生系统的输出信号直接连到倒计时系统的减计数输入端;2.按键输入系统与倒计时系统的衔。

因为输入的数字包括十位和个位两个部分,所以输入时需要切换输入的位数。

通过查询计数器的功能表得知:当计数器的LD非端为低电平时,计数器的输出为预置输入端的值。

为了能控制十位和个位两个部分的输入,这就接需要用到两个开关。

当输入十位的数时,控制十位计数器的LD非端为低电平,控制个位计数器的LD非端为高电平。

同理,当输入个位的数时,控制十位计数器的LD非端为高电平,控制个位计数器的LD非端为低电平,这样个位和十位的输入就互不影响。

最后把按键输入系统的四个输出端分别并联到倒计时控制系统的两个计数器的预置数端,这样就能实现通过按键输入所需的倒计时。

3.倒计时系统与响铃系统通过一个电平保持电路衔接,保障在一个倒计时周期内闹铃一直响着,其原理已经有所描述。

完成各系统的衔接,得到的总原理图参见附录二。

3 硬件设计元器件选择的依据以及元件参数的确定电阻:电阻的主要参数有阻值、功率、精度等。

555多谐振荡电路对于电阻器的精度一般无特别要求。

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