數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)告

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1、任務(wù)書設(shè)計(jì)目的1.掌握《數(shù)字電子技術(shù)》課程的基本理論以及方法的基礎(chǔ)2.掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法3，能夠以十進(jìn)制顯示“時(shí)”，“分”，“秒”設(shè)計(jì)要求時(shí)鐘顯示功能，能夠以十進(jìn)制顯示“時(shí)”，“分”，“秒”。整時(shí)響鈴，時(shí)分秒可調(diào)基本要求.時(shí)鐘顯示功能，基本功能完整，時(shí)間可調(diào)一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求通過對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》課程的學(xué)習(xí)，讓同學(xué)掌握《數(shù)字電子技術(shù)》課程的基本理論以及方法，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)積極有效的提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，獨(dú)立思考和解決問題的能力，創(chuàng)新思維能力、協(xié)調(diào)能力，以及團(tuán)結(jié)合作、互幫互助的優(yōu)良傳統(tǒng)。為了充分體現(xiàn)這些精神和能力，所以讓同學(xué)獨(dú)立自主的

2、制造一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，故，對(duì)同學(xué)設(shè)計(jì)的數(shù)字時(shí)鐘進(jìn)行如下要求：時(shí)鐘顯示功能，能夠以十進(jìn)制顯示“時(shí)”，“分”，“秒”。二、設(shè)計(jì)的作用、目的..（1）．在同學(xué)掌握《數(shù)字電子技術(shù)》課程的基本理論以及方法的基礎(chǔ)上，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，同時(shí)積極有效的提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，獨(dú)立思考和解決問題的能力，創(chuàng)新思維能力、協(xié)調(diào)能力，以及團(tuán)結(jié)合作、互幫互助的優(yōu)良傳統(tǒng)。（2）．掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方法；進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力。（3）.熟悉集成電路的引腳安排，掌握各芯片的邏輯功能及使用方法了解面

3、包板結(jié)構(gòu)及其接線方法，了解數(shù)字鐘的組成及工作原理，熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作。（4）.掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)、調(diào)試方法。一、設(shè)計(jì)過程1.方案設(shè)計(jì)與論證數(shù)字鐘的邏輯結(jié)構(gòu)主要包括有六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器（其中包括六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器均由十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160接成）、動(dòng)態(tài)顯示譯碼器、LED數(shù)碼管顯示環(huán)節(jié)、555定時(shí)器（可以提供一個(gè)比較精確的1Hz的時(shí)鐘脈沖），時(shí)間設(shè)置環(huán)節(jié)可以提供時(shí)間的初始設(shè)置，動(dòng)態(tài)顯示譯碼器提供將BCD代碼(即8421碼)譯成數(shù)碼顯示管所需要的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使LED數(shù)碼管用十進(jìn)制數(shù)字顯示出BCD代碼所表示的數(shù)值。數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成

4、框圖：..時(shí)顯示器分顯示器秒顯示器時(shí)譯碼器分譯碼器秒譯碼器24時(shí)計(jì)數(shù)器60分計(jì)數(shù)器60秒計(jì)數(shù)器校時(shí)電路555定時(shí)器(1)．555定時(shí)器的設(shè)計(jì)555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字—模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密斯觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用。本設(shè)計(jì)方案使用555多諧振蕩器來(lái)產(chǎn)生1HZ的信號(hào)。通過改變相應(yīng)的電阻電容值可使頻率微調(diào)，不必使用分頻器來(lái)對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行分頻使電路繁復(fù)。雖然此振蕩器沒有石英晶體穩(wěn)定度和精確性高，由于設(shè)計(jì)方便，操作簡(jiǎn)單，

5、成為了設(shè)計(jì)時(shí)的首選，但是由于與實(shí)驗(yàn)中使用的555芯片產(chǎn)生的脈沖相比較，利用晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)更加的穩(wěn)定，通過電壓表的測(cè)量能很好的觀察到這一點(diǎn)，同時(shí)在顯示上能夠更加接進(jìn)預(yù)定的值，受外界環(huán)境的干擾較少，一定程度上優(yōu)于使用555芯片產(chǎn)生信號(hào)方式。最終我們選擇了555定時(shí)器作為秒脈沖發(fā)生器。..在555定時(shí)器的外部接適當(dāng)?shù)碾娮韬碗娙菰?gòu)成多諧振蕩器，再選擇元件參數(shù)使其發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)。555定時(shí)器的功能主要由上、下兩個(gè)比較器Ｃ1、Ｃ2的工作狀況決定。若復(fù)位端ＲＤ加低電平或接地,可使電路強(qiáng)制復(fù)位,不管555電路原處于什么狀態(tài),均可使它的輸出Ｑ為“0”電平。只要在55

6、5定時(shí)器電路外部配上兩個(gè)電阻及兩個(gè)電容元件,并將某些引腳相連,就可方便地構(gòu)成多諧振蕩器。555是數(shù)字鐘脈沖產(chǎn)生的核心部分。為了保證脈沖的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性，R1和R2采用可調(diào)電阻，經(jīng)過不斷的調(diào)試，R1的阻值大約在15K左右，R2的電阻大約在68K左右，電容C大小為10uF，經(jīng)過多次調(diào)試后可以得到頻率為1Hz的秒脈沖，并將其作為整個(gè)多功能數(shù)字鐘的脈沖源，作為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)等功能之用R1=R2T=（R1+2R2）Cln2=1R1=1／（3Cln2）∏=48k∏..(2)．計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器是一種計(jì)算輸入脈沖的時(shí)序邏輯網(wǎng)絡(luò)，被計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)就是時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘脈沖，它不僅

7、可以計(jì)數(shù)而且還可以用來(lái)完成其他特定的邏輯功能，如測(cè)量、定時(shí)控制、數(shù)字運(yùn)算等等。首先是由555定時(shí)器給秒個(gè)位計(jì)數(shù)器一個(gè)1Hz的脈沖，秒信號(hào)經(jīng)秒計(jì)數(shù)器.分計(jì)數(shù)器.時(shí)計(jì)數(shù)器之后，分別得到“秒”個(gè)位十位，“分”個(gè)位十位，以及“時(shí)”個(gè)位十位輸出信號(hào)，然后送至顯示電路，以便實(shí)現(xiàn)用數(shù)字顯示時(shí).分.秒的要求?！懊搿焙汀胺钟?jì)數(shù)器應(yīng)為六十進(jìn)制，二“時(shí)”計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制。采用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和“12翻1”計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)可以用反饋清零法。當(dāng)計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門不起作用，

8、只有當(dāng)進(jìn)位脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模的循環(huán)計(jì)數(shù)