電 子 課 程 設(shè) 計 電子時鐘

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1、電子技術(shù)課程設(shè)計121408139羅天鵬15電子技術(shù)課程設(shè)計電氣與電子工程系電氣工程及其自動化專業(yè)題目：數(shù)字鐘學(xué)生姓名：羅天鵬班號：1214081學(xué)號：121408239指導(dǎo)教師：葛廣軍時間：2010年6月21日~2010年6月25日15指導(dǎo)教師評語：成績：15一、設(shè)計目的1.熟悉數(shù)字電路中有關(guān)計數(shù)器，RS鎖存器，顯示譯碼器，七段數(shù)碼顯示管，以及各種基本的邏輯元器件的綜合運用。2.了解數(shù)字電子時鐘的工作原理，以及各個分電路，提高計數(shù)器功能擴(kuò)展和組成的各種進(jìn)制計數(shù)電路的能力。3.培養(yǎng)利用數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識來解決電子線路中常見實際問題的能力，以便積累實際電子制作的經(jīng)驗。二、設(shè)計要

2、求1.能顯示23h59m59s，歸0后重新開始。2.具有校時，校分，校秒的功能。3.具有整點報時的功能。三、電路的總體結(jié)構(gòu)1、電路的總體原理框圖整點報時24進(jìn)制時計數(shù)器譯碼器時顯示器秒顯示器分顯示器譯碼器譯碼器60進(jìn)制分計數(shù)器60進(jìn)制秒計數(shù)器校分控制電路校時控制電路2、工作原理15由原理框圖可知：數(shù)字電子時鐘的主體電路是由兩個60進(jìn)制的計數(shù)器，一個24進(jìn)制的計數(shù)器，六個顯示譯碼器構(gòu)成，附加電路還有對應(yīng)的七段顯示數(shù)碼管，兩個校時電路和一個整點報時電路。數(shù)字時鐘的主要計時功能由主體電路計數(shù)器完成，當(dāng)正常輸入時鐘信號時，用于秒計數(shù)的60進(jìn)制計數(shù)器工作，當(dāng)該計數(shù)器到達(dá)59時對上一級用

3、于分計數(shù)的60進(jìn)制計數(shù)器發(fā)出時鐘信號，同時該秒計數(shù)器置0重新開始計數(shù)；同樣，當(dāng)用于分計數(shù)的60進(jìn)制計數(shù)器到達(dá)59時對上一級用于時計數(shù)的24進(jìn)制計數(shù)器發(fā)出時鐘信號，同時該分計數(shù)器置0重新開始計數(shù)，進(jìn)而完成時，分，秒的計數(shù)校時、校分、校秒和整點報時的附加電路，使數(shù)字鐘更加方便實用，為進(jìn)一步完善電子鐘的設(shè)計，在下面會一一介紹分塊電路。四、各部分電路設(shè)計1.60進(jìn)制計數(shù)器圖160進(jìn)制計數(shù)器60進(jìn)制計數(shù)器由兩片76LS160N十進(jìn)制計數(shù)器組成，74LS160N的U3構(gòu)成6進(jìn)制計數(shù)器，利用U19芯片的進(jìn)位輸出端發(fā)出的信號來控制U3芯片工作。具體工作過程如下：在U19芯片的CLK端接入時鐘

4、脈沖信號，EP,ET,LD,RD端接高電平，每送入一個脈沖信號，U19芯片便計數(shù)一次，每當(dāng)計到9時，便從進(jìn)位輸出端C輸出一個信號，此信號作用于U3芯片的CLK端，在U13芯片中利用輸出端和組和邏輯電路組成進(jìn)位輸出接到高一級計數(shù)器，每次從U19芯片C端發(fā)出一個信號，U3芯片便計數(shù)一次，如此循環(huán)，便構(gòu)成了一個60進(jìn)制的計數(shù)器。152.24進(jìn)制計數(shù)器圖224進(jìn)制計數(shù)器該分路圖與六十進(jìn)制工作原理基本相同，當(dāng)計時器計數(shù)到二十四進(jìn)制計數(shù)器時，時計數(shù)器復(fù)位，即完成一個周期。因為與六十進(jìn)制相似，在這里不在詳細(xì)說明。3．顯示譯碼器電路譯碼器顯示電路如上圖，15可選用74LS160直接驅(qū)動共陰極

5、數(shù)碼管。圖為六十進(jìn)制計數(shù)器驅(qū)動顯示器。1.校時電路圖4校時電路該電路有三級門電路和四個開關(guān)組成，分別實現(xiàn)對“時”、“秒”、“分”的校準(zhǔn)，當(dāng)JI、J2閉合，J3接U1C門的輸入端時，U1A到U1C門均輸入為1，U1D輸入為0，U2B輸入為1，秒信號經(jīng)過U2A門送至秒個位計數(shù)器的輸入端，計數(shù)器進(jìn)行正常計時。時校準(zhǔn):當(dāng)開關(guān)J1打開，J2閉合，J3接U1C門的輸入端,J4斷開時，U1A開啟，U1B關(guān)閉，U1D輸出為0，U2B輸出為1，秒信號直接經(jīng)U2A和U2B送至個位計數(shù)器，從而使顯示電路其每秒進(jìn)一個數(shù)字，以實現(xiàn)快速的時校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后J1將重新閉合。分校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)J1閉合，J2打開，J

6、3打開,J4接U1D門的輸入端時，U1C輸出為0，U1D輸出為1，U2B輸出為0，這時秒信號只能通過U2A和U1B門直接送至分個位計數(shù)器，這時分快速計數(shù)器快速計數(shù)，當(dāng)分校準(zhǔn)后J2將閉合。秒校準(zhǔn)：當(dāng)開關(guān)J1、J2閉合，J4接U1D門的輸入端時，U1D門輸出為1，使U2B門開啟，加周期為0.5S的脈沖信，通過U2AU2B15門送至秒個位計數(shù)器，使秒計數(shù)器計數(shù)速度提高一倍，加快秒計數(shù)器的校準(zhǔn)速度。當(dāng)秒顯示校準(zhǔn)后，將J3恢復(fù)與U1C輸出端連接，J4打開，保證計數(shù)器的個位顯示器的個位顯示按校準(zhǔn)后的時間進(jìn)行正常計時。5：整點報時電路圖5整點報時電路電路應(yīng)在整點前10秒鐘內(nèi)開始整點報時，即

7、當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，報時電路報時控制信號。當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，。選蜂鳴器為電聲器件，蜂鳴器是一種壓電電聲器件，當(dāng)其兩端加上一個直流電壓時酒會發(fā)出鳴叫聲，兩個輸入端是極性的，其較長引腳應(yīng)與高電位相連，圖5的三極管時為了驅(qū)動蜂鳴器。五、整體電路圖見附圖。六、設(shè)計總結(jié)1、設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法在該電路的設(shè)計過程中，遇到了不少問題，在這次課程設(shè)計的最后做了如下總結(jié)（1）計數(shù)器的連接方式解決方法:本設(shè)計需要二十