數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程設(shè)計(jì)名稱： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題 目： 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì) </p><p>　　專 業(yè)： 自 動 化 </p><p>　　班 級： 自動化08-7班</p><p>　　姓 名：

2、 X X X </p><p>　　學(xué) 號： XXXXXXXX </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)成績評定表</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)題目</b></p><

3、p><b>　　數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)數(shù)字式電子鐘，基本要求如下：</p><p>　　1.設(shè)計(jì)一個時分秒計(jì)數(shù)器，并具有譯碼顯示。其中時為24進(jìn)制，分秒為60進(jìn)制。</p><p>　　2.實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時功能</p

4、><p><b>　　三、設(shè)計(jì)計(jì)劃</b></p><p><b>　　電子課程設(shè)計(jì)共一周</b></p><p>　　第1天：查找資料，方案論證</p><p>　　第2-3天：設(shè)計(jì)單元電路</p><p>　　第4天：設(shè)計(jì)單元電路</p><p>　　

5、第5天：撰寫設(shè)計(jì)說明書</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1．系統(tǒng)工作原理說明。</p><p>　　2．畫出整個系統(tǒng)電路原理圖。</p><p>　　3．電路圖必須電腦繪制，圖形符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4．心得體會，發(fā)展方向。</p>

6、;<p>　　5．設(shè)計(jì)說明書符合格式規(guī)范。</p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　時 間： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)的主題是數(shù)字電子鐘。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時、分、秒”

7、計(jì)數(shù)器、顯示器、整點(diǎn)報(bào)時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計(jì)時系統(tǒng)的精度，這里用多諧振蕩器加分頻器來實(shí)現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計(jì)數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計(jì)數(shù)器”的時鐘脈沖?！胺钟?jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計(jì)數(shù)器”。“時計(jì)數(shù)器”采用24進(jìn)制計(jì)時器，可實(shí)現(xiàn)對一天24小時的累計(jì)。譯碼顯示電路將“時

8、”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點(diǎn)報(bào)時電路時根據(jù)計(jì)時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)報(bào)時。</p><p>　　與同學(xué)和網(wǎng)絡(luò)上等優(yōu)秀作品相比，本作品并沒有什么創(chuàng)新之處，若非要說有什么創(chuàng)新的話，我想應(yīng)該是：本作品完全由本人獨(dú)立自主設(shè)計(jì)、制作完成。</p><p>　　關(guān)鍵詞：數(shù)字電子鐘；設(shè)計(jì)；時分秒；進(jìn)制；

9、獨(dú)立自主</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　綜述………………………………………………………………………1</p><p>　　1、方案設(shè)計(jì)與選擇………………………………………………………2</p><p>　　2、原理設(shè)計(jì)和功能描述…………………………………………………3</p>

10、<p>　　2.1數(shù)字計(jì)時器的設(shè)計(jì)思想……………………………………………3</p><p>　　2.2數(shù)字電子鐘總體框架圖……………………………………………3</p><p>　　2.3單元電路的設(shè)計(jì)……………………………………………………4</p><p>　　2.3.1數(shù)字電子鐘總原理圖……………………………………………5</p>&l

11、t;p>　　2.3.2晶體振蕩器電路…………………………………………………5</p><p>　　2.3.3分頻器電路………………………………………………………5</p><p>　　2.3.4時間計(jì)數(shù)器電路…………………………………………………6</p><p>　　2.3.5數(shù)碼管……………………………………………………………6</p>&l

12、t;p>　　2.3.6揚(yáng)聲器……………………………………………………………7</p><p>　　2.4元器件清單…………………………………………………………7</p><p>　　3、數(shù)字電子鐘仿真效果圖……………………………………………8</p><p>　　4、總結(jié)與體會…………………………………………………………9</p><p&g

13、t;　　5、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………10</p><p><b>　　綜述</b></p><p>　　隨著科技的快速發(fā)展，數(shù)字電子鐘在實(shí)際生活中的應(yīng)用越來越廣泛，小到普通的電子表，大到航天器等高科技電子產(chǎn)品中的計(jì)時設(shè)備。數(shù)字鐘是一個將“時”，“分”,“秒”顯示于人的視覺器官的計(jì)時裝置。它的計(jì)時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59

14、秒，另外應(yīng)有整點(diǎn)報(bào)時附加功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”計(jì)數(shù)器、報(bào)時電路和振蕩器組成。作為自動化的一名學(xué)生掌握并能夠獨(dú)立自主設(shè)計(jì)一個數(shù)字電子鐘是必要和必須的，既可以加深對課本上理論知識的理解又能鍛煉自己的思考和解決問題的能力。于是，在老師和學(xué)校的號召下，經(jīng)過查閱許多相關(guān)書籍和瀏覽許多網(wǎng)絡(luò)資源，我做了這款簡單數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　方案設(shè)計(jì)與

15、選擇</b></p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)的復(fù)雜性和靈活性決定了數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方案有多種，如下是我總結(jié)的部分方案。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　脈沖信號源的選擇。用555定時器制作的多諧振蕩器，信號發(fā)生器，脈沖芯片等方式都可以作為脈沖信號源，在此我選擇的是多諧振蕩器，主要考慮的是它的易于制

16、作和很好的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　時分秒計(jì)數(shù)器的選擇。時分秒計(jì)數(shù)器的選擇同樣有多種，74160N和74161N都是不錯的選擇，74LS160和 74LS161, 74LS190和74LS191等等也都可以，考慮到其簡單易用和作為課本上重點(diǎn)內(nèi)容在此我們選擇的是74160N。</p><p>&l

17、t;b>　　方案三：</b></p><p>　　譯碼顯示器的選擇。DCD_HEX或7448加上SEVEN_SEG_COM_K等也是多種方案，這里我選擇的是DCD_HEX。</p><p>　　2 原理設(shè)計(jì)和功能描述</p><p>　　2.1數(shù)字計(jì)時器的設(shè)計(jì)思想</p><p>　　要想構(gòu)成數(shù)字鐘，首先應(yīng)選擇一個脈沖源—

18、—能自動地產(chǎn)生穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)時間脈沖信號。而脈沖源產(chǎn)生的脈沖信號地頻率較高，因此，需要進(jìn)行分頻，使得高頻脈沖信號變成適合于計(jì)時的低頻脈沖信號，即“秒脈沖信號”（頻率為1Hz）。經(jīng)過分頻器輸出的秒脈沖信號到計(jì)數(shù)器中進(jìn)行計(jì)數(shù)。由于計(jì)時的規(guī)律是：60秒=1分，60分=1小時，24小時=1天，就需要分別設(shè)計(jì)60進(jìn)制，24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并發(fā)出驅(qū)動信號。各計(jì)數(shù)器輸出信號經(jīng)譯碼器、驅(qū)動器到數(shù)字顯示器，是“時”、“分”、“秒”得以數(shù)字顯示出來。</p&

19、gt;<p>　　2.2數(shù)字電子鐘總體框架圖</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　2.3單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1數(shù)字電子鐘原理效果圖</p><p><b>　　圖2-3-1</b></p><p>　　2.3

20、.2晶體振蕩器電路</p><p>　　晶體振蕩器是電子鐘的核心，晶體振蕩器設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響了整個電的好壞。這里我用555定時器制作了一個多諧振蕩器。</p><p>　　其中R1=57.72 kΩ, R1=115.4 kΩ, C=100nF,Cf=10nF,</p><p>　　f=1/0.7(Rw+2R)C=1/[0.7(57.72+2*115.4)*103*

21、100*10-9]≈50Hz。</p><p>　　其產(chǎn)生的頻率為50Hz,然后經(jīng)過整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如圖：</p><p>　　2.3.3分頻器電路</p><p>　　分頻器是由兩個74160N組成的50進(jìn)制計(jì)數(shù)器。則輸出端的頻率則是將原來的50Hz分成1Hz的頻率輸出，實(shí)現(xiàn)分頻效果。</p><p><b>　　圖

22、2-3-3</b></p><p>　　2.3.4時間計(jì)數(shù)器電路</p><p>　　時間計(jì)數(shù)電路由秒個位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個位和分十位計(jì)數(shù)器、時個位和時十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時個位和時十位計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其原理圖如下：</p><p><b>　　圖2-3-4</b&

23、gt;</p><p><b>　　2.3.5數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管和液晶（LCD）數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)提供的為LED數(shù)碼管DCD_HEX，其已內(nèi)含譯碼器功能，所以不用再另加譯碼器。</p><p><b>　　圖2-3-5</b></p><p>&l

24、t;b>　　2.3.6揚(yáng)聲器</b></p><p>　　該揚(yáng)聲器的額定頻率為200Hz，額定電壓為3V，額定電流為0.05A。</p><p><b>　　圖2-3-6</b></p><p><b>　　2.4元器件清單</b></p><p><b>　　表2-4&

25、lt;/b></p><p><b>　　3、數(shù)字電子鐘仿真</b></p><p>　　下圖為仿真結(jié)果，仿真開始時，多諧振蕩器產(chǎn)生50Hz的正弦脈沖信號，然后經(jīng)過分頻器后其輸出的頻率變?yōu)?Hz。計(jì)數(shù)器接收到脈沖信號后開始計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果顯示在數(shù)碼管上。當(dāng)分秒計(jì)數(shù)器達(dá)到59分59秒，然后再來一個脈沖信號時揚(yáng)聲器開始發(fā)聲，也就是整點(diǎn)報(bào)時。下面為其中的一張仿真圖。&l

26、t;/p><p><b>　　圖3-1</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)體會</b></p><p>　　我很喜歡模電數(shù)電，因?yàn)楦杏X這些東西很絞腦汁兒、很好玩，總想著什么時候能用這些知識做點(diǎn)什么東西出來。當(dāng)剛拿到題目時很興奮，心想總算有機(jī)會做點(diǎn)東西出來了?？墒钱?dāng)真正開始做的時候卻發(fā)現(xiàn)不知從何下手，不能很好將書上所學(xué)

27、連貫起來……</p><p>　　也就是從這時我才真正的明白理論知識學(xué)得好，或者說是應(yīng)試能力練得好與真正的能力是有差距的。這次課程設(shè)計(jì)一路走來讓我學(xué)了好多東西。</p><p>　　首先，我想最重要的就是讓我明白了理論和實(shí)踐的關(guān)系。</p><p>　　二、學(xué)會了如何使用Multisim軟件。</p><p>　　三、記住了很多元件的標(biāo)準(zhǔn)的名

28、稱。</p><p>　　四、在實(shí)踐中了解了多種元件的功能和參數(shù)。</p><p>　　五、從仿真實(shí)踐中不僅學(xué)會了如何去分析問題和解決問題，也體會到了成功的喜悅和失敗的憂郁。</p><p>　　六、提高了自己的讀圖和分析圖還有設(shè)計(jì)圖的能力。</p><p>　　總之，這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了好多東西，這種課程設(shè)計(jì)對一個大學(xué)生是非常重要的，建議

29、學(xué)校應(yīng)該多多舉辦類似的學(xué)習(xí)活動。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，童詩白、華成英主編：《 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 [ M ] .（ 第四版 ）.北京：高等教育出版社,2006.5（2009重?。?lt;/p><p>　　[2]華中工學(xué)院電子學(xué)教研室編，康華光主編：《電子 基礎(chǔ)——數(shù)字部

30、分》 [M] . （第四版）. 北京:高等教育出版社，1988年</p><p>　　[3] 清華大學(xué)電子學(xué)教研組編，閻 石主編：《 數(shù)學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ) 》 [M] . ( 第五版 ).北京：高等教育出版社，2006.5（2008年重印）</p><p>　　[4]遼寧工程技術(shù)大學(xué)電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心組編，馬玉芳、樸忠學(xué)、張國軍主編：《 電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 》 ， 2010.3</p