数字电子技术课程设计

数字电子技术课程设计
课题一：多功能数字钟
1.设计要求：
数字钟的功能要求：
①基本功能
以数字形式显示时、分、秒的时间，为节省器件，其中秒的个位用发光二极管指示，小
时的十位亦用发光二极管指示，灯亮为“1”，灯灭为“0”。小时计数器的计时要求为“12
翻1”。要求手动快速校时、校分或慢校时、慢校分。
②扩展功能
定时控制，其时间自定；仿广播电台整点报时；触摸报整点时数或自动报整点时数。
2.设计步骤与要求
①拟定数字钟电路的组成框图，要求设计优化，电路功能多，器件少，成本低。
②设计并安装各单元电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试。
③测试数字钟系统的逻辑功能，使满足设计功能的要求。
④画出数字钟系统的整机逻辑电路图。
⑤写出课程设计实验报告。

时显示器分显示器秒显示器时译码器时计数器分译码器分计数器秒译码器秒计数器校时电路振 荡 器分 频 器定时控制
仿电台报时
报整点时数
触摸整点报时

主
体
电
路

扩
展
电
路

1S
元器件清单：
NE555 1片
74LS90 5片
74LS92 2片
74LS191 1片
74LS74 1片
74LS00 4片
74LS48 6片
BS202 6个（共阴LED数码管）
电阻 680Ω×42，2kΩ×1，3.3kΩ×3，5.1kΩ×1
电位器 10kΩ×1，
瓷介电容 0.1μF×1，0.01μF×3
按钮开关×2
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课题二：数字式测容仪
1.设计要求：
⑴基本要求：
①设计一个能够测量1μF～99μF的数字显示电容测试仪；
②用2个LED数码管显示测量结果；
③测量精度为±10%（准确值以万用表的测量值为准）
⑵扩展要求：
通过选择量程的方法扩展电容的测量范围，最大要求为0.01μF～1000μF。

图2-1 数字式测容易原理框图
元器件清单：
NE555×2片
74LS90×4片
74LS123×1片
74LS273×1片
74LS48×2片
BS202×2个（共阴LED数码管）
74LS00×1片
电阻：68kΩ×1，36kΩ×1，10kΩ×2，2.2 kΩ×1，5.6 kΩ×1，680Ω×14
电位器：50kΩ×1，
瓷介电容：0.01μF×2，0.1μF×1
电解电容：4.7μF×2，10μF×1，22μF×1，47μF×1
按钮开关×1
图2-2 数字式测容仪原理图
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课题三：光控计数器
设计要求：
本设计主要是利用光线的通断来统计进入实验室人数。要求设计两路光控电路，一路放置在
门外，另一路设置在门里，当有人通过门口时（无论是进入或走出房间），都会先触发一个
光控电路，再触发另一个光控电路，要求根据光控电路产生触发脉冲的先后顺序，判断来人
是进来还是离开实验室，当有人进入时实验室时令计数器进行加计数，当有人离开时实验室
进行减计数。要求计数器的最大计数容量为99人，并用数码管显示数字。
1．基本要求
（1）要求用数码管显示计数结果。
（2）可以用GAL设计计数器，也可以使用集成芯片。
（3）设有手动复位（清零）。
2．扩展部分
设计两路光控电路，其输出能令计数器实现加、减计数。

光控电路触
发
脉
冲

加法计数显

示
译
码

数码显示

数码显示

手动复位

光控电路触发脉冲减法计数发
挥
部
分

蜂鸣器
元器件清单：
NE555×4片
74LS00×1片
74LS74×1片
74LS191×2片
74LS48×2片
BS202×2个（共阴LED数码管）
光敏电阻×2个
电阻：10kΩ×2个，680Ω×17个
电位器：50kΩ×2
瓷介电容：0.01μF×4个
电解电容：100μF×2
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课题四：数字式频率计
设计任务及要求：
设计一简易数字式频率计，其设计要求及技术指标是：
1．基本要求：
（1）被测信号为矩形脉冲信号，0~4V；
（2）显示的频率范围为0000~9999Hz；
（3）测量精度为1Hz；
（4）用LED数码管显示频率数值。
2．扩展部分：
（1）输入信号为正弦信号、三角波，幅值为10mV；
（2）显示的频率范围为0~10MHz；
（3）自动量程切换；
（4）如何提高测量的精度。

频率是指单位时间内信号振动的次数。从测量的角度看，即在标准时间内，测得的被测
信号的脉冲数。其测量的频率的方框图如下图所示。被测信号送入通道，经放大整形后，使
每个周期形成一个脉冲，这些脉冲加到主门的Ａ输入端，门控双稳输出的门控信号，加到主
门的Ｂ输入端。在主门开启时间内，脉冲信号通过主门，进入计数器，则计数器记得的数，
就是要测的频率值。如果主门的开启时间为Ｔ秒，计数器累积的数字为Ｎ，则被测的频率为

T
N
f
x
。

主
门

分频器
门控信号

频率
门控信号

数字显示十进制计数器
A
B
清零
元器件清单：
NE555×1片
74LS123×2片
74LS90×4片
74LS273×2片
74LS48×4片
BS202×4个（共阴LED数码管）
74LS00×2片
三极管9014×1只
二极管1N4007×1只
电阻：10kΩ×3，47kΩ×2，39kΩ×2，1kΩ×1，3.3kΩ×1，680Ω×28
电位器：50kΩ×1，100kΩ×1
瓷介电容：0.01μF×1
电解电容：47μF×1，4.7μF×2，100μF×1，10μF×1
按钮开关×1