数字日历

××××××课程设计任务书课程名称：数字电子技术题目：具有大小月份自动调节功能的数字日历专业班级：班学生姓名：学号：指导老师：审批：任务书下达日期2010年12月6日星期一设计完成日期2010年12月17日星期五目录一、设计总体思路，基本原理和框图 (5)1.总体思路 (5)2.基本原理 (5)3.总体设计框图及电路总图 (6)3.1 总体设计框图 (6)3.2 电路设计总图 (7)二、单元电路设计 (8)1.计数显示电路的设计 (8)1.1日期计数显示电路 (8)1.2 12进制月计数显示电路 (9)1.3星期计数显示电路 (11)2.控制选择电路 (12)三、安装、调试步骤 (14)1.安装 (14)2.调试 (14)四、故障分析与电路改进 (15)五、总结与设计调试体会 (17)六、附录（元器件清单） (19)七、参考文献 (19)八、课程设计评分 (20)一、设计总体思路，基本原理和框图1.总体思路本数字日历主要由计数显示电路和控制电路组成，计数显示电路主要由同步十进制计数器74LS160构成日期、月份及星期计数器；然后通过译码数码管显示器显示出来，控制调节电路则是利用74LS151四选一数据选择器和组合控制逻辑电路去控制日期计数器及月计数器的置数端和使能端，从而实现大小月份自动调节功能。

星期显示在脉冲作用下，从星期一到星期日循环计数，从而形成星期随着日期循环显示。

2.基本原理“日期计数器”由两片十进制计数器74LS160同步预置数（高位片置入0000，低位片置入0001）构成，置数端信号由控制电路给出，使其每次从1开始计数（对应每月第一天是1号），从日计数器的输出译出28、30、31这三个信号，将月计数器设置成12进制使其记到12后又从1开始计数。

控制电路是由74LS151和组合逻辑电路组成，根据月计数器的输出月份，判断其是大月、小月、还是2月，选择大月这路信号跟31这个信号去控制日计数器的置数端，同时给月计数器的CP端信号使其计数，同样小月选择30这路信号，2月选择28这路信号去控制日计数器的置数端与月计数器的CP端。

最后给日计数器的地位片信号源使其计数。

同时在脉冲作用下，使星期循环计数，随着日期的变化而变化。

3.总体设计框图及电路总图3.1 总体设计框图3.2电路设计总图二、单元电路设计1. 计数显示电路的设计1.1 日期计数显示电路“日期计数器”采用两片十进制计数器160同步预置数构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每月第一天）。

其中MR′为异步置0控制端，在此电路中无需用到，故高低位片的CLR′都接高电平；RCO为进位输出端，当计数到（1001）9时，会在RCO端产生一个1的脉冲（RCO平时为0），因此低位片的RCO接高位的ENT和ENP，高位片的RCO不用，故悬空；ENT和ENP为计数控制端，其中低位的ENT和ENP接高电平，使其一直计数，高位的ENT和ENP接来自低位的进位信号，使高位片在低位片进位一次时计数一次；高位计数器输入端置入0（接0000），低位置入1（接0001），从而使每个月第一天从01开始。

计数器输出端，分别接译码数码管的输入端；LODA′为同步置数控制端，计数器的高位片和低位片的LODA′连在一起，然后接到151的输出端，每次到每个月的最后一天由151的输出端输出一个低电平，送至LODA′,使计数器高位置0，低位置1，从而实现每月从01开始计数，到最末一天后又返回第一天循环计数。

以下为日期计数显示电路图。

1.2 12进制月计数显示电路此电路由2片74160，一个与非门7400和数码管显示器实现。

采用两片74160同步预置数构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每年第一月）。

其中MR ′为异步置0控制端，在此电路中无需用到，故高低位片的CLR ′都接高电平；RCO 为进位输出端，当计数到（1001）9时，会在RCO 端产生一个1的脉冲（RCO 平时为0），因此低位片的RCO 接高位的ENT 和ENP ，高位片的RCO 不用，故悬空；ENT 和ENP 为计数控制端，其中低位的ENT 和（日期计数显示电路图）ENP接高电平，使其一直计数，高位的ENT和ENP接来自低位的进位信号，使高位片在低位片进位一次时计数一次；高位计数器输入端置入0（接0000），低位置入1（接0001），从而使月份从一月开始。

计数器输出端，分别接译码数码管的输入端；与非门7400通过检测高位的0001和低位的0010高电平，当高位最低位和低位次低位同时为1时产生一低电平，送至LODA′,使计数器高位置0，低位置1，从而实现12进制月份计数器，且第一个月从01开始计数，到最末一月后又返回01循环计数。

以下为日期计数显示电路图。

（月计数显示电路）1.3 星期计数显示电路该电路由一片74LS160，一片显示译码器74LS48，一三输入与非门74LS10及数码管构成。

74160的输入端（D3—D0）置入0001，使其每次从星期一开始计数，输出端（Q0—Q3）接7448输入端。

清零端MR及使能端ENT,ENP同时接高电平，CLK接和日期显示电路统一的外部时钟，从而实现星期与日期同时计数。

显示译码器7448的RBI′，BI/RBO′同时接高电平，输出端接数码管输入端。

三输入与非门7410输入端接74160输出端的Q2—Q0，通过检测输出的0111，当Q2—Q0同时为1时，产生一低电平送至74160的置数端LOAD，使74160置数为1，从而实现7进制的计数电路；同时由于星期天与中文中的日相似，所以用8表示星期日，即可通过当计数器计数到7时通过与非门7410产生的低电平送至7448的灯测试端LT′，将7变成8，表示星期日。

以下为星期计数显示电路图。

（星期计数显示电路）2. 控制选择电路控制选择电路主要由四选一数据选择器74LS151和组合逻辑电路组成。

大月为01（0000 0001）,03（0000 0011）,05（0000 0101）,07（0000 0111）,08（0000 1000）,10（0001 0000）,12（0001 0010）月，小月为04（0000 0100）,06（0000 0110）,09（0000 1001）,11（0001 0001）月，02（0000 0010）月为28天，通过比较，每月可通过高位最低位与低位最高位相与，低位次高位及低位最低位三组数据表示，即可用大月为001,011,100,小月为010，101,2月为000来表示，将其分别送入74151的输入端C、B、A。

利用74151产生关于大小月的函数Y=iiiDm∑=70，其大小月进制通过组合逻辑电路分别从日期显示电路中译出日期28、30、31接到选择器的输入端（X0—X7），选择器的输出作为日期计数显示电路的置位信号和月份时钟信号分别接到日期显示电路和月显示电路中，从而实现大小月份自动调节功能。

以下为控制选择电路图。

（控制选择电路图）三、安装、调试步骤1.安装1）领取实验箱子，面包板，以及设计电路所需要的各种芯片，并测试各芯片的好坏。

2）将面包板固定在实验箱中，然后将已测试好的芯片合理的安装在面包板上。

3）接通实验箱的电源，然后在实验箱中检测每根导线的好坏，为接电路做准备。

4）按照已仿真好的电路图进行分模块接线，并在每个模块接好后，进行模块电路的测试。

5）将各模块安装好以后，再将模块之间连接起来，待整个电路安装完成以后，接通实验箱的电源，观察电路的运行情况，看电路能否正常工作，如果电路不能正常运行，则进行下一步工作——调试。

2.调试1）检查所用的两片七段显示器是否是好的。

2）检查面包板上的芯片是否与面包板接触良好。

3）检查各芯片的电源和地是否接完整。

4）观察是否与实验箱接触，如果接触将面包板调整适当高度。

5）检查导线是否与面包板接触不良。

6）利用发光二极管为状态灯，对电路的各模块进行检查观察各模块电路是否正常。

7）检查所接电路是否与仿真电路相符，观察是否有漏接的元件或导线。

四、故障分析与电路改进连接电路的时候，会发生很多意外情况，有些是人为的，连线时不小心产生的，有些是原理上的错误，在这次课程设中，我也遇到了不少故障，在连接好电路之后打开电源我发现显示器出现乱码，动一下线偶尔又会好，偶尔月份显示出现跳双现象。

我先检查芯片的连接，发现芯片的连接没问题，然后在查找连线的问题，经过一段时间的排查，还是没解决问题，最后我只能从观察到的现象去分析问题。

数码管跳双，通过对理论送入数码管数据的分析及观察到的实际现象做了对比，发现数据就出在低位数码管最低位不能正常变化，一直为低电平，而正常情况下应该是高低电平交叉变化的，通过分析发现这种现象的原因可能是导线接触不良造成，于是重新接过线后问题解决了。

在这次课程设计中，像这样接触不好的类似问题还有很多。

由于整个计数电路都是使用的十进制同步计数器74LS160，为同步预置数，当CP在上升沿到来时输出才会同时变化，所以在实际接线过程中导致开机置数时并没有把第一个月置为1月，从而开机时从00开始计数，到日显示为28时通过逻辑电路产生的低电平使74151输出端产生一脉冲信号使月份变为01，然后才开始正常计数。

而在仿真中却没出现这种现象，为了避免这种现象发生，可以采用异步预置数功能的74LS192，开机时可以避免这种现象的发生。

同时在连接电路的时候发现，由于这次电路的连接是用用芯片和导线在面包板上搭的，而导线和面包板似乎不那么配套，所以插进去的导线会莫名其妙的自己跑出来，这是最麻烦的，也是遇到最多的，而由于线多且密集，出现问题后又不容易发现，所以这类问题最头疼，我解决这个问题的办法是首先充分考虑芯片的布局，尽量是连线不集中，使芯片分散开，而且使导线越少越好，这样可以减少错误发生的几率，在连线的时候，一定要将导线插进去，且插紧，使其不容易出来。

五、总结与设计调试体会经过这两周的课程设计，使我明白了不少东西，也学到了很多知识。

这次设计不仅让我又一次全面的复习了数字电子技术的一部分知识，同时也让自己体会到了安装一块电路板的酸甜苦辣，从设计到画图，再仿真，到最后接线，每一部分我都用百分百的态度认真的做，尽了自己最大的努力，这使我学到了很多书本上学不到的东西。

首先，让我明白了知识积累的重要性。

“书到用时方恨少”，这次课程设计，是深有感触。

在做电路仿真时，主要用到的软件是Proteus，由于平时用的比价少，很多功能都不会，非常的生疏，遇到不少问题，虽然通过网络找到解决的办法，但是花费了不少时间。

这使我明白平时积累的重要性，平时上网如果能多关注下一些常用软件的使用方法，等用的时候一定能得心应手，事半功倍，以后一定要注意这些方面的积累。