天津理工大学数电课程设计

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数电课程设计

数电课程设计

《数字电子技术基本》课程设计报告数字万年历班级:姓名:(签字:)学号:日期:目录1.设计任务及规定 (3)2.设计思绪与阐明 (3)2.1电路图及原理阐明 (3)2.1.1年部分计数器 (3)2.1.2月部分计数器 (5)2.1.3日期部分计数器 (6)2.1.4 星期部分计数器 (7)3.电路调试基本过程碰到旳问题及调试成果 (8)4. 实验设备、时间、地点及自我评价 (8)4.1 实验设备 (8)4.2 实验时间及地点 (9)4.3 自我评价 (9)5.重要工作体会 (9)6.同小组人员名单与分工 (10)1.设计任务及规定用中、小规模集成电路设计一种能自动显示“年、月、日”旳数字式万年历,能实现如下功能:1.“日计数器”根据月旳不同,可为二十八~ 三十一进制计数器。

2.“月计数器”为1 ~ 12旳十二进制计数器。

3.2月份旳天数,平年是28天,闰年是29天,这个状况应考虑进去。

2.设计思绪与阐明2.1电路图、电路功能及原理阐明图12.1.1 年部分图2年部分采用一片74LS160接成十进制计数器,对于平年和闰年旳选择,0、4、8记为闰年,列真值表Q 3Q2Q1Q年份Y0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 0 1 1 3 0 0 1 0 0 4 1 0 1 0 1 5 0 0 1 1 0 6 00 1 1 1 7 01 0 0 0 8 1 1 0 0 1 9 0经卡诺图化简后可得Y=Q 3’Q1’Q’+ Q2’Q1’Q’。

可由两个三输入或非门和一种二输入或门实现,如图3,以此来选择闰年。

产生闰年信号(高电平)图32.1.2 月部分图4 月部分采用两片74LS160,先接成百进制计数器,然后采用置数法将百进制计数器接成12进制计数器。

对于大小月,一方面列出真值表十位个位月份大小月Q 3Q2Q1QQ3Q2Q1Q0 0 0 0 0 0 0 1 1 大0 0 0 0 0 0 1 0 20 0 0 0 0 0 1 1 3 大0 0 0 0 0 1 0 0 4 小0 0 0 0 0 1 0 1 5 大0 0 0 0 0 1 1 0 6 小0 0 0 0 0 1 1 1 7 大0 0 0 0 1 0 0 0 8 大0 0 0 0 1 0 0 1 9 小0 0 0 1 0 0 0 0 10 大0 0 0 1 0 0 0 1 11 大0 0 0 1 0 0 1 0 12 小由真值表可知,2、4、6、9、11几种月中十位Q0、个位Q3和Q相异或,总有输出为0,而其她月份输出为1,运用这个条件可以选择大小月,将这三为相异或,如图5,产生小月信号(高电平)、大月信号(低电平)。

数电秒表课程设计摘要

数电秒表课程设计摘要

数电秒表课程设计摘要一、课程目标知识目标:1. 理解数字电路基础知识,掌握秒表电路的基本原理。

2. 学会分析秒表电路图,识别并运用其中的基本电子元件。

3. 掌握秒表的计数、计时功能,理解其工作过程。

技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成秒表的组装与调试。

2. 培养学生问题解决能力,能针对秒表电路故障进行排查和维修。

3. 培养学生团队协作能力,分组进行项目实践,共同完成秒表设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学,对数字电路产生浓厚的兴趣。

2. 培养学生积极探究、勇于创新的精神,敢于面对挑战。

3. 培养学生具备良好的责任心和职业道德,遵循实验室规章制度,爱护设备。

课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,以动手实践为主。

学生特点:学生在本年级已具备一定的数字电路基础,具有较强的求知欲和动手能力。

教学要求:教师需结合学生特点,采用引导式教学,充分调动学生的积极性和主动性,注重培养学生的实践能力和团队协作精神。

通过课程目标的实现,使学生能够将所学知识应用于实际项目中,提高学生的综合素质。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学模块:1. 数字电路基础知识回顾:复习触发器、计数器等基本元件的工作原理,为秒表电路设计打下基础。

2. 秒表电路原理讲解:详细讲解秒表电路的设计思路、工作原理,包括时钟信号、分频器、计数器、显示部分等。

3. 秒表电路图分析:分析教材中提供的秒表电路图,识别各部分电路的功能,学会运用基本元件组成秒表电路。

4. 秒表组装与调试:根据教材步骤,分组进行秒表的组装,学会使用工具和仪器,调试电路,确保秒表正常运行。

5. 故障排查与维修:针对秒表电路可能出现的故障,教授学生排查方法,培养学生解决问题的能力。

6. 项目实践:以小组为单位,完成一个具有计时、计数功能的秒表设计,锻炼学生团队协作能力和实践操作能力。

教学内容安排与进度:1. 数字电路基础知识回顾(1课时)2. 秒表电路原理讲解(1课时)3. 秒表电路图分析(1课时)4. 秒表组装与调试(2课时)5. 故障排查与维修(1课时)6. 项目实践(3课时)教学内容与教材章节关联:1. 数字电路基础知识回顾:教材第3章2. 秒表电路原理讲解:教材第4章3. 秒表电路图分析:教材第5章4. 秒表组装与调试:教材第6章5. 故障排查与维修:教材第7章6. 项目实践:综合运用教材第3章至第7章的知识。

数字电路课程设计报告精选3篇整理

数字电路课程设计报告精选3篇整理

让知识带有温度。

数字电路课程设计报告精选3篇整理数字电路课程设计报告精选3篇随着社会一步步向前进展,报告使用的频率越来越高,报告包含标题、正文、结尾等。

那么报告应当怎么写才合适呢?以下是我整理的数字电路课程设计报告,仅供参考,欢迎大家阅读。

数字电路课程设计报告1一、设计目的温度是日常生活中无时不在的物理量,温度的掌握在各个领域有着广泛乐观的意义。

如温室的温度掌握等。

另外随着数字电子技术的快速进展,将模拟电量转换成数字量输出的接口电路A/D转换器是现实世界中模拟信号向数字信号的桥梁。

在以往的A/D器件采样掌握设计中,多数是以单片机或CPU为掌握核心,虽然编程简洁,掌握敏捷,但缺点是掌握周期长,速度慢。

单片机的速度极大的限制了A/D高速性能的利用,而FPGA的时钟频率可高达100MHz以上。

本设计进行时序掌握、码制变换,具有开发周期短,敏捷性强,通用力量好,易于开发、扩展等优点。

二、设计的基本内容本次设计主要是基于FPGA+VHDL的温度掌握系统,可编程器件FPGA和硬件描述语言VHDL的使用使得数字电路的设计周期缩短、难度削减。

设计采纳模块化思路,包括四个模块FPGA掌握ADC0809模块、分频模块、数据传输模块、元件例化模块,再加以整合实现整个系统,达到温度掌握的目的。

基于FPGA的信号采集系统主要有:A/D转换器,FPGA,RS232第1页/共3页千里之行,始于足下。

通信。

A/D转换器对信号进行会采集,A/D内部集成了采样、保持电路,可有效的降低误差,削减外围电路的设计,降低系统的功耗。

A/D在接受到指令后进行采集,FPGA采集掌握模块首先将采集到的通过A/D转换城的数字信号引入FPGA,而后对数字信号送往算法实现单元进行处理,并存于FPGA内部RAM中。

1.试验设计指标及要求:1.1课题说明:在体育竞赛、时间精确测量等场合通常要求计时精度到1%秒(即10 ms)甚至更高的计时装置,数字秒表是一种精确的计时仪表,可以担当此任。

直流斩波电路的仿真分析与实现(DOC)

直流斩波电路的仿真分析与实现(DOC)

天津理工大学自动化学院课程设计报告题目:直流斩波电路的仿真分析与实现学生姓名学号届2011级班级电气3班指导教师杜明星专业电气工程及其自动化说明1. 课程设计文本材料包括设计报告、任务书、指导书三部分,其中任务书、指导书由教师完成。

按设计报告、任务书、指导书顺序装订成册。

2. 学生根据指导教师下达的任务书、指导书完成课程设计工作。

3. 设计报告内容建议主要包括:设计概述、设计原理、设计方案分析、软硬件具体设计、调试分析、总结以及参考资料等内容。

4. 设计报告字数应在3000-4000字,图纸设计应采用电子绘图。

文字规范,正文采用宋体、小四号,1.25倍行距。

5.课程设计成绩由平时表现(30%)、设计报告(40%)和答辩成绩(30%)组成。

课程设计评语及成绩汇总表课程设计任务书、指导书课程设计题目:直流斩波电路的仿真分析与实现Ⅰ.课程设计任务书Ⅱ.课程设计指导书1)掌握电力电子电路中元器件选择的计算方法,并针对技术参数要求,合理选择主电路元器件,并保证系统安全可靠运行;2)根据电力电子课程中直流斩波器的原理及功率器件驱动的策略,依据直流斩波电路的工作任务,完成系统电路原理图的绘制;3)在不同占空比的情况下,完成电路的仿真实验。

通过对仿真实验结果的分析,使同学们更加熟练地掌握教材中斩波电路波形的产生原因;4)通过改变负载的数值,得到相应的仿真波形,以实现对负载的全面认识。

在何种情况下,阻感负载才能称作大电感负载;5)熟悉MatLab/Simulink的编程环境,掌握利用该软件仿真电力电子电路的方法。

三、课程设计进度安排起迄日期工作内容2013.6.17-6.21 熟悉Buck电路与Boost电路的工作原理。

2013.6.22-6.25 完成主电路元件的计算和选择。

2013.6.26-6.29 完成电路原理图的设计与绘制。

2013.6.30-7.3 完成Buck电路的仿真与调试。

2013.7.4-7.8 完成Boost电路的仿真与调试。

数字电子技术课程设计数字钟的设计

数字电子技术课程设计数字钟的设计

目录1绪论-----------------------------------------------------------------------------------------12设计方案概述-------------------------------------------------------------------------2系统设计思路与总体方案---------------------------------------------------------------2总体工作过程------------------------------------------------------------------------------2各功能块的划分和组成------------------------------------------------------------------33单元电路设计与分析--------------------------------------------------------------3秒信号的发生电路------------------------------------------------------------------------3时、分、秒计数电路---------------------------------------------------------------------43.2.1秒部分-----------------------------------------------------------------------------------53.2.2分部分-----------------------------------------------------------------------------------53.2.3时部分-----------------------------------------------------------------------------------6校正时、分电路---------------------------------------------------------------------------73.3.1校分电路--------------------------------------------------------------------------------73.3.2校时电路--------------------------------------------------------------------------------8整点报时电路------------------------------------------------------------------------------8闹钟功能电路------------------------------------------------------------------------------95电路的调试与仿真-----------------------------------------------------------------94总体电路原理图---------------------------------------------------------------------116元器件清单-----------------------------------------------------------------------------127设计体会及心得---------------------------------------------------------------------12参考文献------------------------------------------------------------------------------------141绪论电子技术是21世纪发展最为迅速的领域之一,这主要得益于集成电路和计算机技术的迅速发展。

天津理工大学数电课程设计电子钟设计

天津理工大学数电课程设计电子钟设计

《电子技术》课程设计报告《数字钟的设计》专业:班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:2011 年12 月23 日设计任务书一、设计题目:“数字钟的设计”二、技术要求1. 设计一台能直接显示“时”、“分”、“秒”的数字钟,要求24小时为一计时周期。

2. 当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。

三、给定条件及元器件1.要求电路主要采用中规模集成电路CMOS或TTL2. 电源电压为+5V。

3.要求设计在数字电路实验箱上完成。

(一):数字钟的组成和基本原理:数字钟设计周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时和报时功能。

因此一个基本的数字时钟电路主要由五个部分组成。

其整机框图如下图:整机框图(1):晶体振荡器晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。

一般为保证其稳定性,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一信号。

选取晶振频率为32768Hz,采用十四级二进制计数器CD4060分频后,得到2Hz的信号,再由74LS74分频获得1Hz的秒信号。

CD4060简介:CD4060是十四进制串行计数器,即十四分频器,管脚图如下,它内部有十四级二分频器,即Q4—Q10,Q12—Q14,其它四脚没有引出,所以只能得到十种分频系数,最小为16,最大为256。

秒信号获取电路图如下:图1.秒信号获取电路(2):计数器数字钟的秒,分信号产生电路都是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。

它们可由74LS160实现。

采用整体复位法构成,电路图如下:图2.二十四进制计数器图3.六十进制计数器(3):译码显示电路当数字钟的计数器在CP脉冲的作用下,按60秒为一分,60分为一小时,24小时为一天的计数规律计数时,就应将其状态显示成数字信号,这就需要将计数器的状态进行译码并将其显示出来。

译码显示电路选用74LS248。

LTS547R LED简介:如下图LTS547R LED共阴数码管其内部实际上是一个八段发光二极管阴极连在一起的电路,当在a,b,c……g,dp加上正向电压时,二极管就亮。

天津理工806电路专业课

天津理工806电路专业课

天津理工806电路专业课【知识文章】天津理工806电路专业课:深入解析与实践导语:在天津理工大学806电路专业课的学习过程中,我们将深入了解电路的基本原理和应用技术。

本文将以从简到繁、由浅入深的方式,全面评估天津理工806电路专业课的深度和广度,以帮助大家更好地理解和应用电路知识。

一、电路的基本原理与分类1.1 电路的定义与基本元件电路是由电子元器件连接而成的电子设备系统,其基本元件包括电源、电流、电压、电阻和电感等。

电路是电子科学与技术的基石,为其他学科的发展提供了基本支持。

1.2 电路的分类与性质电路可分为直流电路和交流电路,根据信号的频率和特性进行分类。

直流电路以恒定电流为主,交流电路则更加复杂,涉及到信号的周期性变化和频率分量的分析。

二、天津理工806电路专业课的学习内容2.1 课程目标与课程设置天津理工806电路专业课旨在培养学生的电路分析与设计能力,包括对电路的分析、计算和实践能力的培养。

课程设置涉及电路基本理论、电路分析方法、电路设计和电路实验等方面的内容。

2.2 课程深度和广度天津理工806电路专业课在深度和广度上均有较高要求。

深度方面,学生需要对电路的基本原理进行深入理解和掌握,能够进行电路的分析和计算。

广度方面,课程内容涵盖了从基础的电路理论到电路设计与实验的多个层次,帮助学生全面认识和应用电路知识。

三、天津理工806电路专业课的价值与应用3.1 实践与实例天津理工806电路专业课通过大量的实践与实例,帮助学生将理论知识与实际问题相结合。

通过实验操作和案例分析,学生能够加深对电路知识的理解,并在实践中提高解决实际问题的能力。

3.2 知识的应用电路知识的应用广泛而重要。

在电子工程、通信工程、计算机工程等领域中,对电路的理解和应用是基础。

天津理工806电路专业课为学生提供了扎实的电路基础,为将来的学习和实践奠定了坚实的基础。

四、对电路专业课的个人观点与理解作为电路专业课的学习者,我深刻认识到电路知识的重要性。

数字电子技术基础课程设计(声控开关)

数字电子技术基础课程设计(声控开关)

数字电路课程设计任务书——声控开关设计专业:通信工程班级:姓名:OOXX学号:二零一三年一月摘要声控开关,全称是声控延时开关,是一种内无接触点,在特定环境光线下采用声响效果激发拾音器进行声电转换来控制用电器的开启,并经过延时后能自动断开电源的节能电子开关。

生活中,好多地方都使用声控灯照明,声光双控延时照明灯白天自动关闭,夜间有人走动时,其脚步声或谈话声可使电灯自动点亮,声音过后30s电灯又会自动熄灭。

这种延时照明控制开关能有效地消除长明灯、节约电能;声控开关,即采用模电数电混合集成电路,进行逻辑运算,控制电路中电流。

其中重要部件光控电子开关,它的“开”和“关”是通过可控硅的通断来实现,而可控硅的通断又受自然光的亮度(或人为亮度)控制,故声控灯又名为声光控灯。

该装置适合广泛用于楼梯、走廊、路灯和厕所等场所的照明,起到日熄夜亮的控制作用,以节约用电。

由于设计条件限制,该课程设计只涉及了声控部分和计数器部分,对光控部分不再进行分析。

本次设计主要是利用三极管基本放大电路、单稳态触发器、多谐振荡器等基本电路,利用74LS160、74LS47、74LS00、555等芯片实现电路声控的功能,做到声音信号发出时,二极管可以指示发光,计数器可以同步计数,声音信号消失时,二极管熄灭,计数停止进行清零。

声控器件,就是利用声音来控制电路的一种元件,当声音信号来临时,电路动作,一般声控器件是对震动敏感的物质,有声音时就接通(电阻变小),没有声音时就断开(电阻变的很大)。

再通过电路和芯片做个延时,就可以使有声音时电路接通一段时间。

计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件,它的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。

例如,计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。

关键词:声控开关、计数器、设计一、设计说明设计一个声控开关,控制对象为发光二极管。

电路原理框图如图1所示。

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《电子技术》课程设计报告《数字钟的设计》专业:班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:年月日设计任务书一、设计题目:“数字钟的设计”二、技术要求1. 设计一台能直接显示“时”、“分”、“秒”的数字钟,要求24小时为一计时周期。

2. 当电路发生走时误差时,要求电路具有校时功能。

三、给定条件及元器件1.要求电路主要采用中规模集成电路CMOS或TTL2. 电源电压为+5V。

3.要求设计在数字电路实验箱上完成。

(一):数字钟的组成和基本原理:数字钟设计周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时和报时功能。

因此一个基本的数字时钟电路主要由五个部分组成。

其整机框图如下图:整机框图(1):晶体振荡器晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。

数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。

一般为保证其稳定性,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一信号。

选取晶振频率为32768Hz,采用十四级二进制计数器CD4060分频后,得到2Hz的信号,再由74LS74分频获得1Hz的秒信号。

CD4060简介:CD4060是十四进制串行计数器,即十四分频器,管脚图如下,它内部有十四级二分频器,即Q4—Q10,Q12—Q14,其它四脚没有引出,所以只能得到十种分频系数,最小为16,最大为256。

秒信号获取电路图如下:图1.秒信号获取电路(2):计数器数字钟的秒,分信号产生电路都是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。

它们可由74LS160实现。

采用整体复位法构成,电路图如下:图2.二十四进制计数器图3.六十进制计数器(3):译码显示电路当数字钟的计数器在CP脉冲的作用下,按60秒为一分,60分为一小时,24小时为一天的计数规律计数时,就应将其状态显示成数字信号,这就需要将计数器的状态进行译码并将其显示出来。

译码显示电路选用74LS248。

LTS547R LED简介:如下图LTS547R LED共阴数码管其内部实际上是一个八段发光二极管阴极连在一起的电路,当在a,b,c……g,dp加上正向电压时,二极管就亮。

74L2S48简介:如下图74L2S48是一个4线—7线译码器,其逻辑功能表如下图。

它的基本输入信号时4个二进制数,输出7个:a,b,c,d,e,f,g。

从表中可以看出,除了几个基本输入输出功能外,还有一些辅助功能:【1】:灭灯功能:只要BI/RBO置入0,则不论在何种情况下,a-g均为0,二极管均不亮。

【2】:灭零功能:当LT=1且BI/RBO作输出,不输入低电平时,如果RBI=1,则在D,C,B,A的所有组合下,仍然正常显示。

如果RBI=0,DCBA不为零时,仍正常显示。

【3】:灯测试功能:在BI/RBO不输入低电平的前提下,当LT=0时则不论输入处于何种情况,a-g均为1,显示器这时全亮,常常用此法测试显示器的好坏。

现在以秒计数器为例,将计数器和显示数码管连在一起,其图如下:(4)校时电路当时钟指示不准或停摆时,就需要校准时间。

采用快速校时法。

现以分计数器为例,电路如下:校时电路图原理:与非门1,2构成的双稳态触发器,可以将1Hz的秒信号和秒计数器的进位信号送至分计数器的CP端。

工作过程如下:当开关拨至B端时,与非门1输出低电平,与非门2输出高电平。

秒计数器进位信号通过与非门4,5送至分计数器的CP端,使分计数器正常工作:需要校正分计时器时,可将开关拨至A端,与非门1输出高电平,2输出低电平,门4封锁秒计数器的进位信号,而门3将1Hz的CP信号通过门3和门5送至分计时器的CP控制端,使分计数器在秒信号的控制下快速计数,直至正确的时间,再将开关拨至B端,以达到校准时间的目的。

(5)整点报时电路数字钟整点报时是最基本的功能之一。

现在设计的电路要求在离整点差10秒时,每隔一秒鸣叫一次,每次持续时间为1秒,共响五次,前四次为低音500Hz,最后一次为高声1000Hz。

原理图如下:整点报时电路二,设计步骤与方法(一)振荡电路振荡器是数字钟的心脏,它是产生时间标准“秒”信号的电路。

为了制作简便,在精度要求不高的条件下,本系统中的振荡电路选用555定时器构成的多谐振荡器,见图。

多谐振荡器的振荡频率由下式估算f=1/T≈1/0.69(R1+2R2)C若选用R1=R2=10Kohm,要在输出端得到的频率1Hz的时钟信号,则C应选47μF。

调节电位器,即可调整秒信号。

CC7555单定时器的外部引线排列见图所示(二)计数器数字钟的“秒”、“分”信号产生电路都是由六十进制计数器构成,“时”信号产生电路为二十四进制计数器。

他们都可以用两个“二-十六进制”计数器来实现。

六十进制计数器和二十四进制计数器均可由BCD加法计数器CC4518组成。

因为一片CC4518内含有两个十进制计数器,因此用一片CC4518就可以构成六十进制或二十四进制计数器了选取CC4518和与非门CC4511、采用反馈复位法构成的六十进制和二十四进制加法计数器电路分别见图我们把计数器各功能端前标有“1”的叫“计数器1”,标有“2”的坏“计数器2”。

在这两个电路中,“计数器1”的控制脉冲均由CP端输入,因此1EN应接高电平;“计数器2”的控制脉冲均由EN端输入,因此2CP应接低电平。

将1Q D接至2EN保证了地位十进制计数器向高位计数器提供触发信号。

图是同步十进制计数器的时序图。

由图可以看出:当“计数器1”的状态由1001向0000转换时,1Q D(2EN)正好是一个下降沿,因此高位的计数器开始计数。

在图2.3.3-4(a)中,将2Q c和2Q B相与后接至CR端,构成了十六进制计数器,在图b 中将2Q B和1Q C相与后接至CR端构成了二十四进制计数器。

为了保证电路能够可靠地工作,在“秒”,“分”,“时”,计数器反馈复位支路中,加了一个RS触发器,如图2.3.3-6所示(以六进制电路为例)。

将与非门组成的RS触发器的输出端接至计数器的复位端,展宽了复位个进位信号的脉冲宽度,使其在本位可靠地复位的同时向高位提供了进位触发脉冲。

与非门选用四2输入与非门CC 4011,其外部引线排列见图2.3.3-7.(三)译码显示电路当数字钟的计数器在CP脉冲的作用下,按60秒为1分,60分为1小时,24小时为1天地计数规律计数时,就应将其状态显示成清晰的数字符号。

这就需要将计数器的状态进行译码并将其显示出来。

我们选用的计数器全部是二-十进制集成片,“秒”,“分”,“时”,的个位和十位的状态分别由集成片中的四个触发器的输出状态来反映的。

每组(四个)输出的计数状态都按BCD 代码以高低电平来表现。

因此,需经译码电路将计数器输出的BCD代码变成能驱动七段数码显示器的工作信号。

译码显示电路选用BCD-7段锁存译码/驱动器CC 4511.七段显示数码管的外部引线排列见图2.3.3-8(a),(b).现以60进制“秒”计时电路为例,将计数器,译码显示器和显示数码管连在一起,其电路示意图见图2.3.3-9.(四)校时电路当时钟指示不准或停摆时,就需要校准时间(或称对表)。

校准的方法有很多,常用的有“快速校时法”。

现在以“分计时器”的校时电路为例,简要说明它的校时原理,见图2.3.3-10. 与非门1,2构成的双稳态触发器,可以将1HZ的“秒”信号和“秒计数器的进位信号”送至“分计数器的CP端”。

两个信号中究竟选哪个送入由开关K控制,它的工作过程是这样的:当开关K置”B”端时,与非门1输出低电平,门2输出高电平。

“秒计数器进位信号”通过门4和门5送至“分计数器的CP端”,使“分计数器”正常工作;需要校正“分计时器”时,将开关K置”A”端,与非门1输出高电平,门2输出低电平,门4封锁“秒计数器进位信号”,而门3将1HZ的CP信号通过门3和门5送至“分计时器”的CP控制端,使“分计数器”在“秒”信号的控制下“快速”计数,直至正确的时间,再将开关置于“B”端,以达到校准时间的目的。

(五)整点报时电路数字钟整点报时是最基本的功能之一。

现在设计的电路要求在离整点差10秒时,每隔1秒钟鸣叫一次,每次持续的时间为1秒,共响5次,前四次为低音500HZ,最后一声为高音1000HZ。

整点报时电路的电路原理图如图2.3.3-11所示。

整点报时电路主要由控制门电路和音响电路两部分组成。

1.控制门电路部分由与非门1~8组成。

图中与非门1,3,5的输入信号Q4,Q3,Q2,Q1分别表示“分十位”,“分个位”,“秒十位”和“秒个位”的状态,下标中D,C,B,A分别表示组成计数器的四个触发器的状态。

由图2,3,3-11可以看出:Y1=Q C4Q A4Q D3Q A3Y2=Y1Q C2Q A2Y3=Y2Q D1Q A1f1(1KHz)Y4=Y2Q D1Q A1f2(500Hz)根据设计要求,数字钟电路要求在59分51秒,53秒,55秒和59秒时各鸣叫一次。

当计数器计到59分50秒时,分,秒计数器的状态为:Q D4Q C4Q B4Q A4=0101Q D3Q C3Q B3Q A3=1001Q D2Q C2Q B2Q A2=0101Q D1Q C1Q B1Q A1=0000要求音响电路工作,计数器状态的变化仅发生在59分50秒至59分59秒之间。

因此,只有秒个位的状态发生变化,而其它计数器的状态无须变化,所以可保持。

不变。

将它们相与。

将此信号作为与非门5.6的控制信号。

由图2.3.3-11可以看出Y5=Y3Y4=Y3+Y4=D2Q D1Q A1f1(1KHz)+Y2Q D1Q A1f2(500Hz)可见要使Y5=1,在Y2=1的情况下(即59分50秒不变的前提下)有以下两种情况:(1)当10000HZ信号输入时,应使 Q D1D A1的状态为1,即Q D1Q C1Q B1Q A1=1001,即59秒。

(2)当500HZ信号输出时,应使Q D1Q A1的状态为1,即D D1=0 Q A1=1我们把Q1状态的真值表;列于表中。

由表2.3.3-1可以看出Qd1=0,Qa1=1的所有状态组合只有四种即0001、00110101、0111,它们分别表示51秒、53秒、55秒和57秒。

2.音响电路音响电路采用射极输出器,推动8欧姆的喇叭,三极管基极串接1000欧姆限流电阻,是为了防止电流过大损坏喇叭,集电极串接51欧姆限流电阻,三极管选用高频小功率管即可。

当Y5端为高电平时,三极管T导通,有电流流进喇叭,使之发出鸣叫声。

通过以上分析可知,当计时至59分51、53、55、57秒时,频率为500HZ的信号通过喇叭,当计时至59分59秒时,频率为1000HZ的信号通过喇叭,因而发出四低一高的声音,音响结束正好为59分60秒。

三、调试方法本设计电路在数字电路实验箱上完成。

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