数电课程设计报告电子版
数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告(3篇)在经济发展迅速的今天,报告使用的频率越来越高,不同的报告内容同样也是不同的。
在写之前,可以先参考范文,下面是小编帮大家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摘要:本文着眼于目前普遍应用在城市道路上的交通灯控制系统,设计了一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
进行交通灯状态变换的分析和交通灯总体框架的设计。
关键词:交通灯控制电路 proteus 仿真电路设计1引言1.1设计任务首先设计让倒计时显示器按规律运行的电路,再通过倒计时电路的信号来控制交通灯按4 种状态循环变换。
电源电路采用9V 变压器、整流桥和稳压管,使220V 的交流电转换为5V 的直流电。
4Hz 方波脉冲由555 定时器产生,再由74LS193 实现4 分频,最终输出1Hz 的脉冲信号;用两块74LS193 实现倒计时,一块显示十位,一块显示个位,用2 个D 触发器74HC74实现30s,20s,5s 时间的转换;利用倒计时电路控制4 个状态。
最后通过74LS138 和相应的逻辑门实现对交通灯亮灭的控制。
1.2 要求设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯控制电路。
要求如下:(1)南北方向(主干道)车道和东西方向(支干道)车道两条交叉道路上的车辆交替运行,主干道每次通行时间都设为30s、支干道每次通行间为20s;(2)东西方向、南北方向车道除了有红、黄、绿灯指示外,每一种灯亮的时间都用显示器进行显示(采用倒计时的方法);(3)在绿灯转为红灯时,要求黄灯先亮5s 钟,才能变换运行车道;(4)黄灯亮时,要求每秒闪亮一次;(5)同步设置人行横道红、绿灯指示。
(6)设计相关提示:所设计的交通路口为一十字路口,不涉及左右转弯问题2 交通灯控制电路分析2.1交通灯运行状态分析交通灯控制电路,要求每个方向有三盏灯,分别为红、黄、绿,配以红、黄、绿三组时间到计时显示。
数电仿真课程设计报告

数电仿真课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路的基本原理,掌握常见数字电路元件的功能及使用方法。
2. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的数字电路系统。
3. 学生了解数电仿真软件的基本操作,能运用软件进行电路搭建、仿真测试及分析。
技能目标:1. 学生掌握数字电路的绘图技巧,能准确绘制电路图。
2. 学生具备运用数电仿真软件进行电路设计和调试的能力。
3. 学生能够通过小组合作,共同分析问题、解决问题,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对数字电路产生兴趣,增强对电子技术的学习热情。
2. 学生在课程学习中,培养严谨的科学态度和良好的工程意识。
3. 学生通过课程实践,体会科技发展对社会进步的推动作用,增强社会责任感。
课程性质:本课程为电子技术课程的一部分,侧重于数字电路的设计与仿真。
学生特点:学生为高中生,具备一定的电子技术基础,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生能够掌握数字电路的基本知识,具备实际设计和应用能力。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字电路基础知识:介绍数字电路的基本概念、原理,包括逻辑门、触发器、计数器等常见数字电路元件的功能及分类。
教材章节:第1章 数字电路基础内容安排:逻辑门(1课时)、触发器(1课时)、计数器(1课时)2. 数电仿真软件操作:教授如何使用数电仿真软件进行电路搭建、仿真测试及分析。
教材章节:第2章 数电仿真软件内容安排:软件安装与界面介绍(1课时)、电路搭建与仿真(2课时)3. 数字电路设计与分析:通过实例讲解数字电路的设计方法,使学生掌握电路分析技巧。
教材章节:第3章 数字电路设计与分析内容安排:简单电路设计(2课时)、复杂电路分析(2课时)4. 实践项目:组织学生进行小组合作,完成一个具有实际应用价值的数字电路设计项目。
数字电路课程设计报告

数字电路课程设计报告1. 引言数字电路课程设计是电子信息类专业中的一门重要课程,通过该课程的学习,可以深入了解数字电路设计的原理和方法。
本报告旨在总结和展示数字电路课程设计的过程和成果。
2. 设计目标本次数字电路课程设计的目标是设计一个简单的计算器电路,能够实现加法和减法运算。
具体要求如下:1.采用组合逻辑电路设计,不使用任何存储器元件。
2.输入端包括两个4位二进制数,输出端包括一个4位二进制数和一个进位信号。
3.采用基本门电路实现加法和减法运算,例如AND、OR、XOR等。
4.设计合理的测试用例,验证计算器电路的正确性。
3. 设计思路3.1 加法器设计思路加法器是计算器电路中最基本的模块之一。
我们采用全加器的设计思路来实现加法器。
全加器的真值表如下: | A | B | Cin | Sum | Cout | |—|—|—–|—–|——| | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 0 | 0 | 1 |0 | | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | | 1 | 1 | 1 |1 | 1 |由于需要实现4位二进制数的加法,我们将采用4个全加器进行级联来实现。
3.2 减法器设计思路减法运算可以转换为加法运算来实现。
我们可以使用补码的方式实现减法器。
补码的求法为:先对减数取反(按位取反),然后加1。
将减法运算转换为加法运算后,实质上是将被减数加上减数的补码进行运算。
4. 数字电路设计4.1 加法器电路设计我们采用逻辑门电路实现全加器。
以下是全加器的电路设计图:全加器电路设计图全加器电路设计图4.2 减法器电路设计为了实现减法器,我们需要对输入的B进行取反操作,并且在B的最低位输入一个常数值1。
以下是减法器的电路设计图:减法器电路设计图减法器电路设计图5. 性能评估为了验证设计的正确性和稳定性,我们设计了一系列的测试用例对计算器电路进行测试。
数字电子电路课程设计报告(终稿)(DOC)

题目名称:数字钟的设计与制作姓名:邓邹超班级:电信121学号:201233285123 日期:2014年12月18日数字电子电路课程设计任务书一、课程设计任务(即要求):课程设计题目:数字钟的设计与制作(一)设计指标:1.显示时、分、秒。
采用24小时制。
2.制作、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用来计“时”“分”“秒”的数字钟系统。
并按照直流电源、简易信号源、及“秒”、“分”进位和“时”循环进位是否正常给予不同记分。
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,停止分向小时进位。
校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。
(二)具体要求:1.制作、调试数字钟实物;要求焊接、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用来计“时”“分”“秒”的数字钟系统。
2.按设计任务书的要求的格式,撰写或打印课程设计报告书。
3.设计总结和答辩。
(三)实验仪器、工具:1.共阳(共阴)七段数码管/计数器/译码驱动集成电路。
2.导线/电阻/电容/石英晶体/变压器等。
3.示波器、万用表。
(四)设计报告要求:格式要求:(见附录)内容要求:1. 画出设计的原理框图,并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能。
2. 画出各功能模块的电路图,加以原理说明(如10进制到6进制转换的原理,个位到十位的进位信号选择和变换等)。
3.描述设计制作的数字钟及其运行结果。
说明测试中出现的故障及其排除方法4.总结:设计过程中遇到的问题及解决办法;课程设计中的心得体会;对课程设计内容、方式、要求等各方面的建议。
5.附录1:画出总布局接线图(集成块按实际布局位置画,关键的连接单独应画出,计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法,但集成块的引脚须按实际位置画,并注明名称。
)(或附上实物照片)6. 附录2:元器件清单。
(五)课程设计参考资料1.彭介华主编:《数字电子电路课程设计指导》,高等教育出版社,2002年出版。
2.郑步生. Multisim2001电路设计及仿真入门与应用.电子工业出版社.20023.高吉祥主编.数字电子电路基础实验与课程设计.北京:电子工业出版社,2002 4.扬志亮. Protel99SE电路原理图设计技术.西北工业大学出版社. 20025./6./二、设计计算1. 总体方案设计图1电路设计总体框图在动手焊接硬件电路前我们对总体电路进行了设计,并在Multisim 中进行仿真并获得成功。
模电数电电子课设报告

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载模电数电电子课设报告地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容电子课程设计第7题FET场效应管输出特性图示仪姓名:董文亮学号:3160503013班级:电子信息工程16011.设计要求1.1基本要求1.1.1设计一可控恒压源电路,可输出0~5V电压。
1.1.2设计一手动控制电路,每按一次键恒压源逐个循环输出不同等级的电压:0V - 0.5V – 1V – 1.5V – 2V –2.5V – 3V –3.5V – 4V -4.5V - 5V – 0V1.1.3设计一自动控制电路,使电路自动循环输出上述电压等级,每10ms 改变一次电压输出;1.1.4设计一三角波振荡电路,频率100Hz;1.2提高要求1.2.1增加电压输出的等级;1.2.2利用阶梯电压作为Ugs,三角波为Uds,保证两信号同步,利用运放构成流压变换电路,为FET的源极提供虚地,并将Is变为输出电压,用软件提供的示波器为显示,构成FET输出特性图示仪。
1.3限制1.3.1不得使用理想运放、二极管、三极管、场效应管;1.3.2不得使用继电器;1.3.3负载电阻一端接地;2.总体方案设计2.1方案选择方案一:矩形波发生电路,它由反相输入的滞回比较器和RC电路组成。
因为方波电压只有两种状态,不是高电平,就是低电平,所以电压比较器是它的重要组成部分;因为产生振荡,就是要求输出的两种状态自动地相互转换,所以电路中必须引入反馈。
RC回路既作为延迟环节,又作为反馈网络,通过RC充放电实现输出状态的自动转换。
对方波进行积分即可得到三角波,因为不需要负的三角波所以用一个加法电路,将三角波上移至约等于0V方案二:第一级采用的RC自激谐振回路生成一个正弦波,第二级采用稳压管将正弦波变换成方波。
数字电子技术课程设计报告

数字电子技术课程设计报告一、设计目的和任务:本设计项目旨在设计一个数字钟,能够显示当前时间,并具备时间设置功能。
主要任务包括:设计数字时钟的电路原理图、PCB布局,选取合适的数码管和时钟芯片,完成数字时钟的硬件组装和软件编程。
二、设计原理和方案:1.数码管原理:数码管是一种显示设备,由8段共阳极(或共阴极)、7段共阴极(或共阳极)的LED组成。
每个LED可以独立控制亮灭,通过对应的引脚控制可以达到显示不同数字的效果。
2.时钟芯片原理:时钟芯片是一种集成电路,能够提供精确的时间信号。
通过和微处理器或微控制器的连接,可以实现对时间的读取和设置功能。
本设计方案采用四位共阴极的数码管显示当前时间,以及四个按键实现时间设置功能。
时钟芯片选用DS1302,它具备低功耗、抗干扰和精准计时等特点,通过SPI接口连接到单片机。
三、硬件设计:1.数码管显示电路:将四位共阴极数码管的8个段接口分别连接到单片机的GPIO口,通过控制GPIO口的电平变化,实现数码管显示0-9的数字。
2.时钟芯片连接电路:将DS1302的SCK、RST和DAT引脚分别接到单片机的SPI接口的对应引脚,以实现单片机和时钟芯片之间的信息交换。
3.按键电路:设计四个按键实现时间设置功能,通过连接到单片机的GPIO口,通过检测按键的状态变化来触发相应的时间设置操作。
四、软件设计:1.时钟初始化:在程序启动时,先进行时钟芯片的初始化,设置年月日时分秒的初始值。
2.读取时间:通过SPI接口读取时钟芯片的时间信息,包括年月日时分秒。
3.显示时间:将读取到的时间信息转换成相应的数字,通过控制数码管的GPIO口实现数字的显示。
4.时间设置:通过检测按键的状态变化,触发相应的时间设置操作,将设置的年月日时分秒信息写入到时钟芯片中。
五、结果和分析:经过硬件组装和软件编程,实现了数字时钟的设计。
通过按键可以设置时钟的年月日时分秒信息,数码管能够准确地显示当前时间。
彩灯数电课程设计报告

彩灯数电课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握彩灯电路的基本原理,理解数字电路在生活中的应用。
2. 学会使用基本的电子元件,如电阻、电容、二极管等,并了解它们在彩灯电路中的作用。
3. 掌握数字电路的逻辑关系,如与、或、非等,并能将其应用于彩灯电路的设计。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能独立完成彩灯电路的搭建和调试。
2. 提高学生问题解决能力,能分析并解决彩灯电路中可能出现的问题。
3. 培养学生团队协作能力,能在小组内共同完成彩灯电路的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识,提高学习积极性。
2. 培养学生环保意识,了解电子垃圾的处理方法,关注可持续发展。
3. 培养学生尊重劳动、热爱劳动的观念,认识到技术工人对社会的重要性。
本课程针对五年级学生特点,结合数字电路基础知识,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和问题解决能力。
通过本课程的学习,学生能够将所学知识应用于实际生活,提高对电子技术的认识和兴趣,同时培养良好的情感态度和价值观。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行,确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程教学内容依据课程目标,结合教材第五章“数字电路基础”展开,主要包括以下三个方面:1. 数字电路基本原理:介绍数字电路的概念、特点及应用,重点讲解逻辑门电路的原理和功能,包括与门、或门、非门等。
2. 彩灯电路设计与制作:结合教材内容,指导学生使用基本电子元件,如电阻、电容、二极管等,设计并搭建彩灯电路。
教学内容包括:- 彩灯电路的原理及元件选择;- 电路图的绘制与解读;- 实际操作,电路搭建与调试。
3. 数字电路应用拓展:以彩灯电路为基础,拓展数字电路在其他领域的应用,如计时器、计数器等。
教学大纲安排如下:第一课时:数字电路基本原理及逻辑门电路介绍;第二课时:彩灯电路原理及元件选择;第三课时:电路图绘制与解读;第四课时:实际操作,彩灯电路搭建与调试;第五课时:数字电路应用拓展及创新设计。
数电课设报告(完全版)

资料范本本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载数电课设报告(完全版)地点:__________________时间:__________________说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容数字电路课程设计数字闹钟实验报告班级:0416201学号:041600201姓名:丁敏捷学号:041601103姓名:孙露目录一.设计任务与技术指标 (3)二.实验仪器及主要器件 (3)三.设计原理、方案 (4)四.电路原理图 (10)五.调试方法与过程 (11)六.设计和调试过程中出现的问题及解决方法 (12)七.心得体会 (13)= 1 \* CHINESENUM3 一 .设计任务与技术指标设计并制作一个带有可定时起闹的数字钟。
有“时”、“分”十进制显示,“秒”使用发光二极管闪烁表示;以24小时为一个计时周期;走时过程中能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟,以发光二极管闪烁表示,启闹时间为3s~10s。
= 2 \* CHINESENUM3 二 .实验仪器及主要器件LM555 1 220uF电容 274LS163 6 CD45114 74LS138 274LS123 174LS00 5 680欧姆电阻4LED共阴极数码管 4 1.5k,2.4k,51k 1= 3 \* CHINESENUM3 三 .设计原理、方案数字闹钟系统由标准时间源、计时部分、定时起闹部分、校时部分组成。
标准时间源:采用LM555构成多谐振荡器,调整电阻、电容可改变频率,使之产生1Hz 的脉冲信号。
T=0.7(RA+2RB)CT=1s,C=220uFRA+2RB=6.5KR2=1.5k,R1=2.4K在信号输出端连接一个红色发光二极管,每秒闪烁一次。
(二)计时部分:计时部分用4个数码管分别显示小时、分钟,各自使用一个CD4511译码器,小时使用模24计数器,分钟和秒使用模60计数器。
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吉林建筑大学电气及计算机学院数字电子技术课程设计报告设计题目:多功能数字钟的电路设计专业班级:自动化141学生姓名:学号:指导教师:设计时间:2016.06.20-2016.07.01多功能数字钟的电路设计报告一、设计任务及要求本课程设计的基本任务,通过指导学生循序渐进地独立完成数字电路的设计任务,加深学生对理论知识的理解,有效地提高了学生的动手能力,独立分析问题、解决问题能力,协调能力和创造性思维能力。
侧重提高学生在数字电路应用方面的实践技能,树立严谨的科学作风,培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。
学生通过电路的设计、安装、调试、整理资料等环节,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。
设计要求:1.时钟显示功能,能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。
2.具有校时功能,可分别对“时”、“分”进行单独校时。
3.能用硬件成功实现以上各功能。
4.具有整点自动报时功能,整点前的6s自动发出鸣叫声,步长1s,每1s鸣叫一次,前五响是低音,最后一响为高音。
二、设计的作用、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,及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,我们此次设计及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叙电路.通过它可以进一步学习及掌握各种组合逻辑电路及时序电路的原理及使用方法。
掌握数字钟的设计、组装及调试方法。
熟悉集成电路的使用方法。
三、设计过程1.方案设计及论证1.1系统设计思路能按时钟功能进行小时、分钟、秒计时,能调时调分,能整点报时,使用3个2位数码管显示。
1.2总体方案系统原理框图数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计时的过程中必然会产生一定的误差,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。
图1所示为数字钟的一般构成框图。
图 1系统原理框图该系统的工作原理是:振荡器产生的稳定高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,再经过分频器输出标准秒脉冲。
秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时计数器,小时计数器采用12进制计数,并通过一LED来提示上下午。
计数器的输出经译码器送显示器。
计时出现误差时可以用标准时电路进行校时、校分、校秒。
扩展电路(整点报时系统)在主体电路正常运行的情况下才能进行扩展。
1.3振荡器电路振荡器是数字钟的核心。
振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度。
方案一:振荡器的频率越高,计时精度越高。
通常选用石英晶体构成振荡器电路(如图2)。
石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。
因此,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。
图 2 石英晶体振荡器图如果精度要求不高刚也可以采用由集成逻辑门及R、C组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555及R、C组成的多谐振荡器。
方案二:由集成逻辑门及RC组成的时钟源振荡器。
图 3 门电路组成的多谐振荡器图石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7~2KΩ之间;对于CMOS 门则常在10~100MΩ之间。
由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅及时间常数RC 有关,而且还取决于门电路的阈值电压V TH,由于V TH容易受到温度、电源电压及干扰的影响,因此频率稳定性较差,只能用于对频率稳定性要求不高的场合。
综上分析,选择方案一,用555组成的脉冲产生电路做为信号源,它工作稳定而且误差较小,在此课设中可以较好的满足要求。
1.4分频器电路分频器的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号;二是提供功能扩展电路所需要的信号,如仿电台报时用的1KHz的高音频信号和500KHz的低音频信号等。
因此,可以选用3片我们较熟悉的中规模集成电路计数器74LS90可以完成上述功能。
因每片为1/10分频,3片级联则可获得所需要的频率信号,即每1片Q0端输出频率为500Hz,每2片Q3输出为10Hz,每3片的Q3端输出1Hz。
1.5时间计数器电路一般采用10进制计数器来实现时间计数单元的计数功能。
为减少器件使用数量,可选74LS90,其内部逻辑框图如图4所示。
该器件为双2-5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效)。
图 4 74LS90内部逻辑框图秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将Q0及CPW(下降沿有效)相连即可。
CPR(下降沿有效)及1Hz 秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号及十位计数单元的CPR相连。
秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换,可以利用74LS90的有两个清零端的特点,在不用门电路的情况下实现10进制转6进制,具体电路见下面设计图。
分个位和分十位计数单元电路结构分别及秒个位和秒十位计数单元完全相同。
时计数单元电路是一个“12翻1”的特殊进制计数器,即当数字钟运行到12时59分59秒,秒的个位计数器再输入一个脉冲时,数字钟应自动显示01时00分00秒,实现日常生活习惯用的计时规律。
选用74LS192和74LS74实现。
74LS192实现时个位的十进制,74LS74实现时十位的二进制,电路如图8所示。
1.6译码驱动及显示单元电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码进行翻译,变成相应的数字。
用于驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。
74LS48是BCD-7段译码器/驱动器,其输出是OC门输出且低电平有效,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管。
如图9所示。
若将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端,便可进行不同数字的显示。
1.7校时电路:方案一:通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,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。
根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号及校正信号可以随时切换的电路接入其中。
图5所示为所设计的校时电路。
图 5 方案一校正电路图方案二:方案二及方案一相比,在开关两边多了0.01uf的电容防抖动。
图6方案二校正电路图通过比较可知,方案二比方案一多了防抖动的措施,稳定性更好,所以选择方案二,既能实现防抖动功能,做出事物也更经济一些。
1.8整点自动报时功能的设计整点自动报时功能的电路的设计要求是:每当数字钟计时块要到正点时发出声响,通常按照5低音1高音的顺序发出声响,以最后一声高音结束的时刻为正点时刻。
自动正点报时的电路如图7所示。
这里采用的都是TTL及非门,如果用其他器件,则报时电路还会简单一些。
图7 自动报时电路设5声低音(约500Hz)分别发生在59分54秒,55秒,56秒,57秒和58秒,最后一声高音(约1KHz)发生在59分59秒,它们的持续时间均为1秒。
如表1所示CP/s Q3s1Q2s1Q1s1Q0s1功能表1 秒个位计数器的状态2.单元电路设计、参数计算和元器件的选择2.1时间脉冲产生电路的设计图 8 产生1Hz时间脉冲的电路图555构成振荡电路和74LS90构成分频电路。
如图8,555输出1KHz的脉冲,三片74LS90级联分频即可得500Hz和1Hz信号。
2.2计数电路的设计秒、分计数器为60进制计数器。
小时计数器为12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74LS90,74LS192和74LS74。
60进制计数器的设计“秒”计数器电路及“分”计数器电路都是60进制,它由一级10进制计数器和一级6进制计数器连接构成。
如图9所示由74LS90构成的60进制计数器。
首先将两片74LS90设置成十进制加法计数器,将两片计数器并行进位则最大可实现100进制的计数器。
现要设计一个60进制的计数器,可利用“反馈清零”的方法实现。
因为74LS90有两个异步清零端R0(1)他R0(2),分别用十位端人Q2和Q0及他们相连,当计数器输出“2Q32Q22Q12Q0、1Q3Q2Q1Q0=0110、0000”时,通过门电路形成一置数脉冲,使计数器归零,这样可以不用门电路实现60进制计数器。
图9 60进制电路图12进制计数器的设计同理,将D触发器的输出和74LS192的Q1和Q0输入到四输入的及非门,输出端输入到D触发器靖零R端和74LS192的置数端PL,当个位计数状态为“Q3Q2Q1Q0=0011”,十位计数器状态为“Q=1”时,D触发器归零,74LS192计数器归一。
计时器刚开始工作时时会显示“02”,图中开关用于清零,然后用手动调到“01”即可正常工作。
图10 12进制计数器图2.3 译码及驱动显示电路译码电路的功能是将“秒”、“分”、“时”计数器的输出代码进行翻译,变成相应的数字。
用于驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。
74LS48是BCD-7段译码器/驱动器,其输出是OC门输出且高电平有效,专用于驱动LED七段共阴极显示数码管。
由74LS48和LED七段共阳数码管组成的一位数码显示电路如图 11 所示。
若将“秒”、“分”、“时”计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端,便可进行不同数字的显示。
图 11译码及驱动显示电路图2.4 校时电路的设计校时电路用于调节时间。
一个开关来实现此功能,由于机械开关在接通时会产生抖动现象,所以需要加一个去抖动电路,可以用4013芯片实现。
电路如图12,图中,去机械开关抖动电路输出信号及秒位进位信号加一个或门,作为分位的时钟信号。
分位时钟信号来自秒位的进位信号图12 去抖动校时电路2.5 整点自动报时电路根据要求,电路应在整点前6秒钟内开始整点报时,即当时间在59分54秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。
当时间在59分54秒到59分59秒期间时,分十位、分个位和秒十位均保持不变,分别为5、9和5,因此可将分计数器十位的QC和QA、个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相及,从而产生报时控制信号。
选蜂鸣器为电声器件,蜂鸣器是一种压电电声器件,当其两端加上一个直流电压时就会发出鸣叫声,两个输入端是极性的,其较长引脚应及高电位相连,图13的三极管时为了驱动蜂鸣器。
图 13报时电路图3.电路的安装及调试(1)在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况,经检验发现主要是由于接触不良的问题,其中包括线的接触不良和芯片的接触不良,在实验过程中,数码管有几段二极管时隐时现,有时会消失。