数字电子时钟设计
数字电子钟毕业设计(数字IC构成)

论文题目:数字电子时钟一、设计题目数字电子钟设计二、设计要求1.能够利用软件设计数字电子钟电路原理图。
2.要求熟悉集成芯片功能。
前言目前市场上提供的无论是机械钟还是石英钟在晚上无照明的情况下都是不可见的。
要知道当前的时间,必须先开灯,故较为不便。
现在市场上出现了这样一类的电子钟,它以六只LED数码管来显示时分秒,与传统的以指针显示秒的方式不同,超越了人们传统的习惯与理念。
数字电子钟是一种用数字显示秒、分、时的计时装置,与传统的机械钟相比,具有走时准确、显示直观、无机械传动装置等优点,因而得到广泛的应用。
如,日常生活中的电子手表,车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。
要实现数字电子钟的设计可以由单片机控制或者由数字IC构成。
这里我们要做的是一个由数字IC构成的数字电子钟设计。
目录1 设计功能要求 (1)2 设计方案 (2)3设计中所用到的元器件 (3)3.1译码器 (3)3.2计数器 (4)3.3显示器 (5)3.4振荡器 (5)4 电路设计 (7)4.1时分秒计数器 (7)4.1.1秒计数器的设计 (7)4.1.2分计数器的设计 (8)4.1.3时计数器的设计 (8)4.2校时电路 (9)4.3译码显示电路 (10)4.4总体电路 (11)5器件清单 (13)结束语 (14)致谢 (15)参考文献 (16)附录A 数字电子钟整体体电路图 (17)1 设计功能要求设计一数字钟,该数字钟能够准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。
在电路中,振荡电路提供的1Hz脉冲信号。
在计时出现误差时电路还可以进行校时、校分和校秒的功能。
并且要用数码管显示时、分、秒,各位均为两位显示。
具体要求如下:1.时的计时要求为“23置0”,分和秒的计时要求为60进制。
2.准确计时,以数字形式显示时,分,秒的时间。
3.校正时间。
2 设计方案根据设计要求首先建立了一个多功能数字钟电路系统的组成框图,框图如图2.1所示。
[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计
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[数电课程设计数字电子时钟的实现] 电子时钟课程设计课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现班级:学号:姓名:指导教师:设计时间:摘要钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。
诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。
功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
从原理上讲,数字钟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,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使用方法。
通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。
由于集成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路目录摘要 (1)第1章概述············································3第2章课程设计任务及要求·······························42.1设计任务············································42.2设计要求············································4第3章系统设计··········································63.1方案论证············································63.2系统设计············································63.2.1结构框图及说明·································63.2.2系统原理图及工作原理···························73.3单元电路设计········································83.3.1单元电路工作原理·······························83.3.2元件参数选择···································14第4章软件仿真·········································154.1仿真电路图··········································154.2仿真过程············································164.3仿真结果············································16第5章安装调试··········································175.1安装调试过程········································175.2故障分析············································17第6章结论···············································18第7章使用仪器设备清单··································19参考文献·················································19收获、体会和建议·········································20第1章概述数字集成电路的出现和飞速发展,以及石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度稳定度远远超过了老式的机械表,用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的数字钟在数字显示方面,目前已有集成的计数、译码电路,它可以直接驱动数码显示器件,也可以直接采用才COMS--LED光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计

《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。
基于单片机的数字电子时钟设计

基于单片机的数字电子时钟设计数字电子时钟是一种非常常见的电子产品,它可以帮助我们实现精确的时间显示,让我们的生活更加方便。
随着科技的不断发展,数字电子时钟也在不断更新和发展,基于单片机的数字电子时钟已经成为当前最先进的技术之一。
本文将介绍基于单片机的数字电子时钟的设计原理和实现方法。
一、数字电子时钟的设计原理数字电子时钟的实现原理就是把时间信号转换成数字信号,再通过计算机芯片来显示时间。
其中,时间信号可以是电缆信号或者无线信号,并且也可以通过外部的控制电路进行调节。
而计算机芯片可以采用单片机、PLC控制器等方案进行设计。
基于单片机的数字电子时钟,可以使用数字时钟芯片和定时器芯片来完成。
数字时钟芯片是一种能够实现数据的统计、时钟显示等功能的IC芯片,通过将其与定时器芯片相连,就能够实现精确的时间统计和显示。
此外,在设计时还需要进行软硬件电路的优化和调试。
二、基于单片机的数字电子时钟的实现方法1、硬件设计基于单片机的数字电子时钟的硬件设计,主要包含单片机控制电路、显示电路、外设接口电路、供电电路、时钟芯片和定时器芯片等部分。
其中,时钟芯片用于提供精准的时间信号,定时器芯片则用于进行计时,而单片机和外设接口电路则用于控制整个数字电子时钟的功能。
另外,数字电子时钟还需要进行外观设计,通常采用的是数码管或液晶屏幕显示时间。
通过优化电路布局和参数匹配,可以有效地提高整个数字电子时钟的稳定性和精度。
2、软件设计在数字电子时钟的软件设计中,主要包含固件设计和操作系统设计两部分。
固件设计是指对单片机系统进行程序编写、调试和优化,以实现时钟的各种功能;而操作系统设计,则是对固件进行封装,建立起一套完整的操作环境,方便用户进行操作。
在固件设计中,需要考虑到时钟的显示、调节、闹钟、定时等多种功能的实现。
通常,这些功能都会涉及到多个模块和数据结构的设计,需要通过循序渐进的方式逐步实现。
在操作系统设计中,需要对时钟的各种操作进行封装,形成一套完整的操作界面。
数字电子钟的课程设计

数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理,掌握计时、显示等关键功能的工作机制。
2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成数字电子钟的搭建,并对其进行调试。
2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能,实现对数字电子钟功能的修改和优化。
3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略,自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣,激发他们探索未知、创造新知的欲望。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,培养共同解决问题的责任感。
3. 通过对数字电子钟的学习与实践,增强学生的环保意识和科技伦理观念,引导他们合理使用电子设备,关注电子产品对环境的影响。
课程性质分析:本课程属于电子技术领域,结合物理科学与工程技术,注重理论联系实际,强调实践操作能力。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,应具备一定的物理知识和数学基础,同时具备初步的电路理解和动手能力。
教学要求:结合学生特点,教学应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,通过项目式学习,促进学生深度理解和技能掌握。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。
- 教材章节:第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接:介绍常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。
- 教材章节:第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计:分析典型数字电子钟电路图,学习电路设计方法和技巧。
- 教材章节:第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试:介绍简单的编程知识,使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。
数字电子钟课程设计

数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
数字电子钟设计方案

一、设计方案1、总体设计方案说明及系统框图:数字钟是计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,另外应有校时功能和报时功能.一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”,“分",“秒”计数器、校时电路、报时电路和振荡器组成。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,一般用石英晶体振荡器加分频器来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发现胡一个“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分钟,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进制计时器,可实现对一天24小时的累计.译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态菁七段显示译码器译码,通过LED显示器显示出来。
整点报时电路时根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号,控制信号灯亮灭周期。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)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。
校时电路时用来对“时”、“分”、“秒”显示数字进行校对调整的。
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
数字电子钟的总体框图如下图所示。
系统框图:2、单元电路设计方案:1)振荡器和分频器振荡器的作用是产生时间标准信号。
数字钟的精度就是主要取决于时间标准信的频率和稳定度。
所以,在实验中采用脉冲信号作为时间标准信号源。
2)计数器根据计数周期分别组成两个60进制(秒、分)和一个24进制(时)的计数器。
把它们适当连接构成秒、分、时的计数,(分计数器中分的个位和十位计数单元的状态转换和秒计数器中的是一样的,只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。
数字电子时钟设计

数字电子时钟设计数字电子时钟是一种简单易用、精度高、使用方便的时钟仪器。
在现代化的生活中,数字电子时钟已经成为人们生活和工作中不可缺少的一部分。
本文将介绍数字电子时钟的设计及其原理。
1. 数字电子时钟的结构数字电子时钟一般由数字显示器、电源、时钟芯片、振荡电路和控制电路等几个部分组成。
数字显示器:数字电子时钟采用的是七段数码管作为显示器,显示出当前时刻的时间。
电源:数字电子时钟的电源一般采用直流电源,可以通过普通的插座或者电池供电。
时钟芯片:时钟芯片是数字电子时钟的核心部分,可以提供高精度的时钟信号,并且可以根据用户设置的时间来进行计时。
振荡电路:振荡电路是数字电子时钟的发挥器,用于产生一个稳定的高精度的时钟信号。
控制电路:控制电路主要用于对数字电子时钟进行各种设置,并且可以控制数字电子时钟的各种功能。
2. 数字电子时钟的操作原理数字电子时钟的操作原理是通过时钟芯片来实现的。
时钟芯片可以提供一个高精度的时钟信号,这个时钟信号可以被控制电路所接收,并且控制电路可以将这个信号转化为秒、分、时等时间单位。
随着科技的发展,数字电子时钟的精度越来越高,可以达到秒级甚至毫秒级的精度。
这些高精度的时钟芯片可以通过电子时钟所连接的振荡电路来产生非常稳定的时钟信号。
3. 数字电子时钟设计的技术要求数字电子时钟的设计需要考虑以下几个方面的技术要求:(1)高精度的时钟信号数字电子时钟的时钟信号需要具有高精度,通常要求时钟误差不超过几秒钟。
这就需要时钟芯片具有非常高的精度的时钟信号源,同时还需要连接高精度的振荡电路。
(2)显示效果清晰明了数字电子时钟的显示效果要求非常的清晰明了,这就需要采用高质量的七段数码管,并且数量要足够,以显示出完整的时间信息。
(3)快速响应、稳定性好由于数字电子时钟是人们生活和工作中不可缺少的一部分,因此数字电子时钟的响应速度和稳定性也非常的重要,需要在设计时特别注重。
4. 数字电子时钟的优点和缺点数字电子时钟有以下几个优点:(1)高精度稳定数字电子时钟可以提供高精度的时钟信号,并且可以保持这个时钟信号的稳定性,误差范围非常小。
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[《电子线路课程设计报告》$系别:自动化专业班级:电气工程及其自动化0803学生姓名:指导教师:朱定华(课程设计时间:2010年06月14日——2010年06月25日)华中科技大学武昌分校@目录1.课程设计目的 (3)2.课程设计题目描述和要求 (3)3.课程设计报告内容 (3)实验名称 (3)实验目的 (3)实验器材及主要器件 (3)'数字电子钟基本原理 (4)数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择 (4)数字电子钟电路图 (12)数字电子钟的组装与调试 (13)4.总结 (13)参考文献 (15)1.课程设计目的,(1)掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统设计、安装、测试方法;(2)进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;(3)提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;(4)培养书写综合实验报告的能力。
2.课程设计题目描述和要求(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(12小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟;(2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试;"(3)画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告;(4)整点报时:在59分51秒、53秒、55秒、57秒输出500Hz音频信号,在59分59秒时输出1000Hz信号,音频持续1s,且前四声低,最后一声高,在1000Hz 荧屏结束时刻为整点。
(5)闹钟系统:在7点59分00秒闹钟模块输出高电平,音频持续1分钟。
3.课程设计报告内容实验名称数字电子钟实验目的.(1)掌握数字电子钟的设计、组装与调试方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。
实验器材及主要器件(1)4511( 6片)(5)74LS04(3片)(9)555集成芯片(1片)(2)74LS90(5片)(6)74LS74(1片)(10)共阴七段显示器(6片)(3)74LS191(1片)(7)74LS2O(2片)(11)电阻、电容(若干)(4)74LS00(5片)(8)74LS92(2片)(11)导线(若干)数字电子钟基本原理数字电子钟的逻辑框图如图3-4所示。
它由555集成芯片构成的振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
555集成芯片构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入计数器,计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器显示时间。
图3-4数字电子钟单元电路设计、参数计算和器件选择1.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,主要取决与信号的频率及其稳定度。
因此,一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一信号。
一般来说,振荡器的频率越高,计时精度越高,但耗电量将增大。
如果精度要求不高也可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。
如图3-4-1所示。
设振荡频率f=1KHz,RP为可调电阻,微调RP可以调出1KHz输出。
2.分频器因为振荡器产生的频率很高,为了得到1Hz秒脉冲,则需要对振荡器的输出信号进行分频。
本实验由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器,产生1KHz的脉冲信号。
故用3片中规模集成电路计数器74LS90,将74LS90接成10进制计数器,这样每过一级,频率会变为原来的1/10,经过3次分频,得到1Hz的秒脉冲信号。
如图3-4-2所示。
3.计数器秒脉冲信号经过6级计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。
“秒”“分”计数器为六十进制,小时为十二进制。
(1)六十进制计数由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加,并达到60秒时产生一个进位信号,所以,选用一片74LS90和一片74LS92组成六十进制计数器,采用反馈归零的方法来实现六十进制计数。
其中,“秒”十位是六进制,“秒”个位是十进制。
如图3-4-3-1所示。
(2)十二四进制计数“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——……——11——12——01——02——……”规律计数的,这与日常生活中的计时规律相同。
在此实验中,小时的个位计数器由4位二进制同步可逆计数器74LS191构成,十位计数器由D触发器74LS74构成,将它们级连组成“12翻1”小时计数器。
计数器的状态要发生两次跳跃:一是计数器计到9,即个位计数器的状态为Q03Q02Q01Q00=1001,在下一脉冲作用下计数器进入暂态1010,利用暂态的两个1即Q03Q01使个位异步置0,同时向十位计数器进位使Q10=1;二是计数器计到12后,在第13个脉冲作用下个位计数器的状态应为Q03Q02Q01Q00=0001,十位计数器的Q10=0。
第二次跳跃的十位清0和个位置1信号可由暂态为1的输出端Q10,Q01,Q00来产生。
4.译码器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。
计数器采用的码制不同,译码电路也不同。
4511译码器是将锁存、译码、驱动功能集于一身的七段译码驱动器。
译码器将BCD码转换成7段码,再经过电流反相器,驱动共阴极LED数码管。
5.显示器显示器是将数字电子钟的计时状态直观清晰的反映出来,被人们的视觉器官所接受的元件。
本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字,在译码显示电路输出信号的驱动下,显示出清晰、直观的数字符号。
要注意的是显示器有两种:共阳极显示器或共阴极显示器。
4511译码器对应的显示器是共阴极显示器。
6.校时电路实际的数字电子钟由于秒信号的精确性和稳定性不可能做到绝对准确无误,加上电路中的其它原因,数字电子钟总会产生走势误差的现象,此时就需要校正时间。
校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。
在电路中设有正常计时和校对位置。
本实验实现“时”“分”的校对。
对校时的要求是,在小时校正时不影响分和秒的正常计数;在分校正时不影响秒和小时的正常计数。
需要注意的时,校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路,开关S1或S2为“0”或“1”时,可能会产生抖动,为防止这一情况的发生我们接入一个由RS触发器组成的防抖动电路来控制。
图3-5-6-1校时开关的功能表图3-5-6-2 校时电路7.整点报时电路整点报时电路的功能是要求每当数字钟计时到整点(或快到整点)时发出音响,通常按照四声低音一声高音的顺序发出间断声响,以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。
设四声低音(约750Hz)分别发生在59分51秒、53秒、55秒、57秒,最后一声高音(约1KHz)发生在59秒,它们的持续时间为1s。
由此可见,报时时分和秒个位计数器的状态是不变的为59分,秒十位计数器的状态为:(QdQcQbQa)ds2=0101亦不变,只有秒个位计数器Qds1的状态可用来控制1KHz和500Hz的音频。
表3-5-7-1列出了秒计数器的状态:秒个位计数器的时态表 3-5-7-1由表可得:当 Q3S1=“0”时为750Hz输入音响;当Q3S1=“1”时1KHz输入音响。
由此可设计如下电路图3-5-7-2:图3-5-7-2 整点报时电路只有当分十位的Q 2M2Q 0M2=11,分个位的Q 3M1Q 0M1=11,秒十位的Q 2S2Q 0S2=11,秒个位的Q 0S1=1时音响电路才能工作8.闹钟系统有时需要数字钟在规定的时刻发出信号并驱动音响电路进行“闹时”,这就要求时间准确,即信号的开始时刻与持续时间必须满足规定的要求。
如要求上午7时59分发出闹时信号,持续时间为1分钟。
因为7时59分对应数字钟的时个位计数器的状态为(Q 3Q 2Q 1Q 0)H1=0111,分十位计数器的状态为(Q 3Q 2Q 1Q 0)M2=0101,分个位计数器的状态为(Q 3Q 2Q 1Q 0)M1=1001。
若将上述计数器输出为“1”的所有输出端经过与门电路去控制音响电路,可以使音响电路正好在7点59分响,持续1分钟后(即8点时)停响。
所以闹时控制信号Z 的表达式为:式中,M 为上午的信号输出,要求M=1。
如果用与非门实现上式所表示的逻辑功能,则可以将Z 进行布尔代数变换,即M103M202H1012)Q (Q )Q (Q M )Q Q (Q Z ⋅⋅⋅=M)Q (Q )Q (Q )Q Q (Q Z M103M202H1012⋅⋅⋅=数字电子钟电路图数字电子钟的组装与调试由图3-4所示的数字中系统组成框图按照信号的流向分级安装,逐级级联。
严格注意按图连接引脚,注意走线整齐,布局合理,器件的悬空端,清0端,置1端要正确处理。
插拔集成芯片时要用力均匀,避免芯片管脚在插拔的过程中变弯,折断。
调试过程:1.用示波器检测多谐振荡器输出信号波形和频率,输出频率应为1Hz。
2.将1Hz信号送入分频器,用示波器检查各级分频器的输出是否符合要求。
3. 将1Hz秒脉冲分别送入时分秒计数器,检查各级计数器的工作情况。
4. 观察校时电路的功能是否满足要求。
5.当分频器和计数器调试正常后,观察电子钟是否准确、正常地工作。
4.总结通过这次对数字电子钟的设计与制作,让我们了解了设计电路的程序,也让我们了解了关于数字电子钟的原理与设计理念。
我有如下感受:1.更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法;2.掌握了十进制,十二进制,二十四进制计数器的设计方法;3.掌握了数字电子钟的设计思路和方法步骤,但是独立分析设计的能力不强,这次课程设计主要是在老师的指导合同组成员的努力下成功的,但是自己的分析和解决能力不强,以后还要继续努力,加强训练;要设计一个电路首先要画好电路图,才可以顺利的连接。
但是最后的成品却并不一定与想象的完全一样,因为在实际接线中有着各种各样的条件制约着,所以要合理布局,这样连出来的电路才会比较美观,通过这次学习让我了解了只有自己动手才实际操作会有深刻理解。
在这次试验中发现了一个问题,那就是电路的连接一定要细心,耐心。
这两点是很重要的。
在连接电路时一定要静下心来仔细连,在调试过程中,任何小问题都可能导致错误,所以我们必须一点一点细心检查,这就需要我们有足够的耐心,生活中也是如此。
通过这次课程设计,我的动手能力也得到了加强。
自己觉得这次课程设计十分的有意义。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面而只有通过类似的课程才能将理论与现实结合起来,加深我们对理论的而理解,而且能使我们更灵活的在实际中运用它。
这门课程为我们提供了良好的实践平台。
在做本次实验中,我查阅了很多书籍,也给了我很大收获,发现在学习过程中带着问题去学习的效率很高,边学边思考这样学习效率才会高。
这次课程设计顺利完成是得到了老师和同学的帮助,在此,我要真诚的感谢老师和同学们。
希望以后还能有这样的机会进行深入的学习。
参考文献1.《现代数字电路与逻辑设计》.清华大学出版社.北京交通大学出版社,2007年2.梁宗善.《电子技术基础与课程设计》.华中科技大学出版社,2009年3.朱定华.《电子电路实验与课程设计》.清华大学出版社,2009年课程设计成绩:注:教师按学生实际成绩(平时成绩和业务考核成绩)登记并录入教务MIS系统,由系统自动转化为“优秀(90~100分)、良好(80~89分)、中等(70~79分)、及格(60~69分)和不及格(60分以下)”五等。