低頻數(shù)字電子線路課程設(shè)計(jì)正文

1、<p><b>　　一、任務(wù)技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　1.能顯示小時(shí)、分鐘和秒。</p><p>　　2.能進(jìn)行24小時(shí)和12小時(shí)轉(zhuǎn)換。</p><p>　　3.具有小時(shí)和分鐘的校時(shí)功能。</p><p><b>　　二、總體設(shè)計(jì)思想</b></p><p&

2、gt;<b>　　1.基本原理</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘由信號(hào)發(fā)生器.“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器，LED數(shù)碼管，校時(shí)電路等組成。工作原理為時(shí)鐘源用以產(chǎn)生穩(wěn)定的脈沖信號(hào)，作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)，要求震蕩頻率為1HZ，為標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。將標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”，該計(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(gè)“分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖?！胺钟?jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制

3、計(jì)數(shù)器，每累計(jì)60分，發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”?！皶r(shí)計(jì)數(shù)器”可采用12和24進(jìn)制轉(zhuǎn)換的同步遞增計(jì)數(shù)器。LED數(shù)碼管將“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)顯示。校時(shí)電路是來對“時(shí)、分、秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整。</p><p><b>　　2.系統(tǒng)框圖</b></p><p><b>　　圖1 系統(tǒng)框圖</b></p>

4、;<p><b>　　三、具體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.總體設(shè)計(jì)電路</b></p><p><b>　　圖2 總體電路</b></p><p><b>　　2.模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　（1）振蕩器與分頻器的

5、設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)由石英振蕩器產(chǎn)生的32768HZ高頻脈沖信號(hào)作為數(shù)字鐘的時(shí)間基準(zhǔn)。由4060作為分頻器，產(chǎn)生秒脈沖頻率。如下圖：</p><p>　　圖3　秒脈沖信號(hào)發(fā)生器</p><p><b>　?。?）計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　分計(jì)數(shù)器和秒計(jì)數(shù)器相同都是六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將兩片74LS

6、160進(jìn)行串行進(jìn)位的連接，采用置數(shù)法。時(shí)計(jì)數(shù)器是24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，仍可采用兩片鐘規(guī)模集成計(jì)數(shù)器74LS160。連接方式仍為串行進(jìn)位方式進(jìn)行，并采用清零法。電路圖如下：</p><p><b>　　圖4　計(jì)數(shù)器</b></p><p>　?。?）譯碼器與顯示電路</p><p>　　秒、分、時(shí)的顯示分別采用兩個(gè)數(shù)碼管，分別顯示各自的各位和十位，該數(shù)

7、碼管可取帶譯碼功能的七段數(shù)碼管。</p><p><b>　　圖5　顯示器</b></p><p><b>　　（4）校時(shí)電路</b></p><p>　　當(dāng)時(shí)鐘指示不準(zhǔn)時(shí)，就需要校準(zhǔn)時(shí)間。計(jì)數(shù)器的校時(shí)電路由5個(gè)與非門構(gòu)成，其中U4和U5構(gòu)成了一個(gè)RS觸發(fā)器。U2的另一端接入秒的進(jìn)位信號(hào)，U3的另一端接入秒信號(hào)。當(dāng)S1接高

8、電位，S2接地，U4輸出地電位，秒的進(jìn)位信號(hào)有效，電路正常工作。當(dāng)S1接地S2接電源時(shí)U5輸出低電位，秒信號(hào)有效，分的計(jì)數(shù)器進(jìn)入快速計(jì)時(shí)狀態(tài)，此時(shí)校分。</p><p>　　時(shí)計(jì)數(shù)器的原理也是如此。如下圖：</p><p><b>　　圖6　校時(shí)電路</b></p><p>　　3.仿真及仿真結(jié)果分析</p><p>　

9、?。?）振蕩器與分頻器產(chǎn)生的秒脈沖。</p><p>　　圖7　秒脈沖信號(hào)波形</p><p><b>　　（2）時(shí)鐘仿真圖</b></p><p>　　圖8　分、秒顯示器仿真圖</p><p>　　圖9　時(shí)、分顯示器仿真圖</p><p><b>　　四、結(jié)論</b><

10、;/p><p>　　本文完成的是數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)，達(dá)到了能顯示小時(shí)、分鐘和秒的功能；能進(jìn)行24小時(shí)和12小時(shí)轉(zhuǎn)換；具有小時(shí)和分鐘的校時(shí)功能的要求。在整個(gè)電路的設(shè)計(jì)過程中，自己從中學(xué)到了不少東西，更深一步掌握了時(shí)序邏輯電路，更進(jìn)一步加深并鞏固了我們對數(shù)電知識(shí)的學(xué)習(xí)提高了動(dòng)手操作及獨(dú)立思考的能力。以及對芯片的了解及其運(yùn)用，能更加熟練的了解晶振并對其運(yùn)用。通過本次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解了理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要

11、意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。相信在以后的學(xué)習(xí)中，能設(shè)計(jì)出更好的作品。參考資料</p><p>　　[1] 童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.</p><p>　　[2] 閻石.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.</p><p><b>　　附錄<

12、/b></p><p><b>　　元件清單</b></p><p>　　74LS160 6片</p><p>　　32768HZ晶振 1個(gè)</p><p>　　4060 1個(gè)</p><p>　　七段譯碼顯示器

13、 6個(gè)</p><p>　　電阻 3個(gè)</p><p>　　電容 2個(gè)</p><p>　　非門 2個(gè)</p><p>　　與非門 15個(gè)</p><p>　　或非門 3個(gè)&l