多功能數(shù)字時(shí)鐘課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　任務(wù)書</b></p><p><b>　　Ⅰ 設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　中文：多功能數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)</p><p>　　英文：Design of Multi-function Digital Clock</p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)功

2、能要求</b></p><p>　　1、能正確顯示時(shí)、分、秒（6位：HH:MM:SS）；</p><p>　　2、要有總體復(fù)位開關(guān)；</p><p>　　3、能可靠校時(shí)、校分；</p><p>　　4、整個(gè)電路的控制開關(guān)要求在5個(gè)以內(nèi)；</p><p>　　5、秒信號(hào)發(fā)生器可以用555構(gòu)成的電路產(chǎn)生；<

3、;/p><p><b>　?、?設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容</b></p><p>　　學(xué)習(xí)與研究相關(guān)的《電子技術(shù)》理論知識(shí)，查閱資料，拿出可行的設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，完成電路參數(shù)計(jì)算、元器件選型、繪制電路原理圖；</p><p>　　進(jìn)行電路軟件仿真（如：Multisim 2001、EWB、Prot

4、el等），或制作實(shí)物進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)有效性。</p><p><b>　　撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。</b></p><p>　　簽名 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘實(shí)際上是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻鐘表作為一種定時(shí)工具被廣泛的

5、使用在生產(chǎn)生活的各方面。人類最初依靠太陽的角度來進(jìn)行定時(shí)，所以受天氣的影響比較大，為了克服依靠自然現(xiàn)象定時(shí)的缺點(diǎn)人們發(fā)明的機(jī)器鐘表，電子鐘表一系列的定時(shí)工具。而電子鐘表具有價(jià)格便宜，質(zhì)量輕，定時(shí)誤差小等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)，生活的各個(gè)方面。由于電子鐘的能提供精確又被廣泛的運(yùn)用在測量之中。此數(shù)字電子鐘采用555定時(shí)器提供定時(shí)脈沖，74160,74290集成塊作為計(jì)時(shí)模塊，8段數(shù)碼顯示管作為顯示工具。其設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以廣泛的用于公共場所，

6、匾額裝飾，以及教學(xué)等方面。 </p><p>　　率計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路，它的計(jì)時(shí)周期為二十四小時(shí)。數(shù)字電子鐘主要由時(shí)鐘信號(hào)源、秒計(jì)數(shù)器、分計(jì)數(shù)器、時(shí)計(jì)數(shù)器、譯碼顯示管組成。其中電路系統(tǒng)由時(shí)鐘信號(hào)源，時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器，譯碼器及顯示器電路組成。秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，一般多用555定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)，將標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基信號(hào)送入秒計(jì)數(shù)器，秒計(jì)數(shù)器采用六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)六十秒發(fā)出一個(gè)“

7、分脈沖”信號(hào)，該信號(hào)將作為分計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖，分計(jì)數(shù)器同樣采用六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)六十分鐘，發(fā)出一個(gè)時(shí)脈沖信號(hào)，而該信號(hào)將被送到式計(jì)數(shù)器，時(shí)計(jì)數(shù)器采用十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)一天二十四小時(shí)的計(jì)時(shí)。譯碼顯示電路將時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)器輸出狀態(tài)通過顯示驅(qū)動(dòng)電路，七段顯示譯碼器譯碼，在經(jīng)過六位LED七段顯示器顯示出來。</p><p>　　通過不懈的努力，該課程設(shè)計(jì)圓滿完成，設(shè)計(jì)的各項(xiàng)基本指標(biāo)均以滿足，并通過multi

8、sim 10進(jìn)行了電路的仿真，對(duì)所用到的元器件進(jìn)行了參數(shù)的分析，并本著使電路簡潔高效新穎的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過比對(duì)分析不同方案，選用最優(yōu)化方案。既滿足設(shè)計(jì)要求，又能體現(xiàn)數(shù)電和模電知識(shí)的結(jié)合。</p><p>　　關(guān)鍵詞：六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、譯碼顯示、分頻器、555定時(shí)器; </p><p><b>　　目 錄</b></p><p&g

9、t;　　引言 ………………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　第一章 設(shè)總體方案……………………………………………………………………………………2</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo) ………………………………………………………………………………………2</p><p>　　1.2 總體設(shè)計(jì)方案說明 ………

10、…………………………………………………………………………2</p><p>　　1.3各部分電路功能的簡單介紹…………………………………………………………………………2</p><p>　　第二章 詳細(xì)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.1數(shù)碼顯示管設(shè)計(jì)部分 ……………………………………………………………

11、…………………4</p><p>　　2.2校時(shí)電路 ………………………………………………………………………………………4</p><p>　　2.3六十、十二分頻器設(shè)計(jì) ………………………………………………………………6</p><p>　　2.4上下午指示燈原理 ……………………………………………………………………8</p><p>　　

12、2.5 直流穩(wěn)壓電源原理……………………………………………………………………9</p><p>　　2.6 555定時(shí)器設(shè)計(jì)部分 …………………………………………………………………10</p><p>　　2.7調(diào)時(shí)按鈕設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………………11</p><p>　　第三章 整體設(shè)計(jì)電路圖方案………………………

13、…………………………………………………12</p><p>　　3.1 設(shè)計(jì)原理圖 ……………………………………………………………………………………12</p><p>　　結(jié)論……………………………………………………………………………………………14</p><p>　　致謝…………………………………………………………………………………………………16</

14、p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………17</p><p>　　附錄一………………………………………………………………………………………………18</p><p>　　附錄二………………………………………………………………………………………………19</p><p><b>　　引 言<

15、/b></p><p>　　隨著人類社會(huì)步入高度發(fā)達(dá)的信息化時(shí)代，電子信息類產(chǎn)品日益廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。市場需求的變化使產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，能否盡快開發(fā)出適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品已成為企業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵。定時(shí)器在實(shí)際工作中用到的場合很多，它成為今天工業(yè)控制領(lǐng)域、通訊設(shè)備、信息處理以及日常生活中最廣泛使用的電路之一，在許多領(lǐng)域中計(jì)時(shí)器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時(shí)報(bào)警器、游戲中的倒時(shí)器，交通信號(hào)燈、紅綠燈

16、、行人燈、交通纖毫控制機(jī)、還可以用來做為各種藥丸，藥片，膠囊在指定時(shí)間提醒，用于各種競賽的計(jì)時(shí)器、競賽用定時(shí)器、數(shù)控電梯、數(shù)控機(jī)床、交通燈管理系統(tǒng)、各種智能醫(yī)療器械等，定時(shí)器是家用電器中的常用產(chǎn)品。</p><p>　　電子技術(shù)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，電子設(shè)計(jì)也越來越普遍地應(yīng)用于整個(gè)電子行業(yè)中。電子設(shè)計(jì)是人們進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)和制造過程中十分關(guān)鍵的一步，其核心就是電子電路的設(shè)計(jì)。</p>

17、<p>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)能鞏固電子技術(shù)的理論知識(shí)，提高電子電路的設(shè)計(jì)水平，加強(qiáng)綜合分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)我們的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力，啟發(fā)我們的創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新思維。課程設(shè)計(jì)是針對(duì)一些課程的要求，對(duì)我們綜合性的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們的獨(dú)立能力，能夠運(yùn)用課程中所學(xué)到的理論與實(shí)踐緊密結(jié)合地去獨(dú)立地解決實(shí)際問題，使我們靈活應(yīng)用電路原理和電子技術(shù)的有關(guān)知識(shí)。我們通過自己動(dòng)腦動(dòng)手解決實(shí)際問題，鞏固和運(yùn)用在“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字

18、電子技術(shù)”及“電路分析”等課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，基本掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)技能，通過從原理圖的設(shè)計(jì)和仿真到具體電子系統(tǒng)的安裝和調(diào)試，全面提高了我們的實(shí)際動(dòng)手能力、安裝調(diào)試能力、科學(xué)試驗(yàn)?zāi)芰Φ确矫娴木C合素質(zhì)，對(duì)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)及畢業(yè)后從事電子技術(shù)方面的工作都有很大的幫助。</p><p>　　第1章 設(shè)計(jì)總體方案</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)&l

19、t;/p><p>　　采用555定時(shí)器提供1HZ的定時(shí)脈沖</p><p>　　使用數(shù)碼顯示管顯示時(shí)，分，秒</p><p>　　使用74160來進(jìn)行時(shí)間計(jì)數(shù)</p><p>　　帶小時(shí)調(diào)時(shí)，分調(diào)時(shí)，秒調(diào)時(shí)功能</p><p><b>　　要有總體復(fù)位開關(guān)；</b></p><p&

20、gt;<b>　　能可靠校時(shí)、校分；</b></p><p>　　1.2 總體設(shè)計(jì)方案說明</p><p>　　數(shù)字電子鐘的原理方框圖如圖1.1所示。干電路系統(tǒng)由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路組成。秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào)，它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度，用555定時(shí)器接成的多諧振蕩器加分頻器來實(shí)現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)送入“秒計(jì)

21、數(shù)器”，“秒計(jì)數(shù)器”采用六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)六十秒發(fā)現(xiàn)胡一個(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”也采用六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每累計(jì)六十分鐘，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”。“時(shí)計(jì)數(shù)器”采用十二進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)一天二十四小時(shí)的累計(jì)。指示器部分是由T觸發(fā)器構(gòu)成的，每有一個(gè)脈沖進(jìn)入T觸發(fā)器，其輸出端狀態(tài)就會(huì)發(fā)生改變，與原態(tài)相反。上下午指示燈是由十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器每一個(gè)周期產(chǎn)生一次脈沖，作為指示部分的

22、時(shí)鐘脈沖而出現(xiàn)的指示燈交替工作的狀態(tài)。譯碼顯示電路將“時(shí)”、“分”、“秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)由七段顯示譯碼器譯碼，通過四位LED七段顯示器顯示出來。校時(shí)電路時(shí)用來對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整的。校準(zhǔn)部分是將單次脈沖轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼，再經(jīng)過譯碼器對(duì)輸出端進(jìn)行選擇，從而形成對(duì)電路的校準(zhǔn)的可控</p><p>　　框架圖如圖所示總共分為六個(gè)小部分：時(shí)間顯示部分，譯碼部分，分頻器部分，調(diào)時(shí)部分，穩(wěn)壓電路部分

23、以及信號(hào)發(fā)生電路部分，此設(shè)計(jì)各部分由統(tǒng)一電源集中供電。電阻選擇時(shí)，應(yīng)考慮到受溫度影響較小的固態(tài)鋁質(zhì)電解電容確保定時(shí)的精確性分頻器采用74160使用方便，而其容易購買顯示部分采用LED七段數(shù)碼顯示管 ，具有顯示明亮，容易識(shí)別，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，調(diào)時(shí)部分采用普通的按建開關(guān)。</p><p>　　1.3各部分電路功能的簡單介紹</p><p>　　1.3.1秒脈沖信號(hào)發(fā)生器</p>

24、<p>　　秒脈沖信號(hào)發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量。由振蕩器與分頻器組合產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)。</p><p>　　1.3.2分頻器電路</p><p>　　分頻器: 分頻器功能主要有兩個(gè)，一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)，一是提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號(hào) </p><p><b>　　1.3.3校時(shí)電路</b&g

25、t;</p><p>　　當(dāng)數(shù)字鐘剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行時(shí)間的校準(zhǔn)，實(shí)用校時(shí)電路很多。校時(shí)電路包括校準(zhǔn)小時(shí)電路、校準(zhǔn)分鐘電路和校準(zhǔn)秒電路，但校準(zhǔn)信號(hào)頻率必須要大，可手動(dòng)較時(shí)或脈沖校時(shí)，可用普通機(jī)械開關(guān)或由機(jī)械開關(guān)與門電路構(gòu)成無抖動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)校時(shí)。</p><p>　　1.3.4時(shí)間計(jì)數(shù)器電路</p><p>　　時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,

26、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,而根據(jù)設(shè)計(jì)要求,時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器.</p><p>　　1.3.5數(shù)字顯示電路</p><p>　　計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出,選用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,選用DCD_HEX作為

27、顯示譯碼電路。</p><p>　　圖 1. 圖1.1 數(shù)字電子時(shí)鐘系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　第2章 詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1數(shù)碼顯示管設(shè)計(jì)部分</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p>　　數(shù)碼顯示部分采用六塊共陰

28、極七段數(shù)碼顯示管分別對(duì)時(shí)，分，秒進(jìn)行顯示。芯片如上圖所示，其有四個(gè)引腳，從左往右優(yōu)先級(jí)依次降低。該芯片是集顯示譯碼器、顯示器為一體的數(shù)碼顯示管，方便使用。</p><p><b>　　2.2校時(shí)電路</b></p><p>　　校時(shí)電路是數(shù)字鐘不可缺少的部分，每當(dāng)數(shù)字鐘與實(shí)際時(shí)間不符時(shí)，需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行校時(shí)。S1、S2分別是時(shí)校正、分校正開關(guān)。不校正時(shí)，S1、S2

29、開關(guān)是閉和的。當(dāng)校正時(shí)位時(shí)，把S1開關(guān)閉合一次，則選擇對(duì)秒的校對(duì)，閉合兩次則選擇對(duì)分的校對(duì)，閉合三次是對(duì)時(shí)的校對(duì)，閉合四次回到初態(tài)，即電路處于正常工作狀態(tài)。當(dāng)選擇校對(duì)時(shí)，用手撥動(dòng)S2開關(guān)，來回?fù)軇?dòng)一次，就能使時(shí)位增加一。在初態(tài)時(shí)，即正常工作時(shí)，S2撥動(dòng)無效。根據(jù)需要去撥動(dòng)開關(guān)的次數(shù)，校正完畢后把S1開關(guān)接到低電平上。其電路圖如下圖2.2</p><p>　　以下校準(zhǔn)電路是由三部分組成，即計(jì)數(shù)部分、譯碼部分和控制部

30、分。計(jì)數(shù)部分是由兩個(gè)JK觸發(fā)器組合而成，U36的輸出端分別接在U35的JK端和二—四譯碼器的優(yōu)先級(jí)較低端，其JK端接高電平。U35的輸出端接在二—四譯碼器的優(yōu)先級(jí)較高端。U35、U36的清零和設(shè)置端都接低電平。這樣是為了將單次脈沖轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼，其輸出如表2.1</p><p><b>　　表2.1</b></p><p>　　對(duì)應(yīng)以上輸入74LS139的輸出如表2

31、.2</p><p><b>　　表2.2</b></p><p>　　此時(shí)，如圖2.2當(dāng)為原態(tài)時(shí)，A、B、C輸出為高電平，G為低電平時(shí)鐘信號(hào)正常輸入，D、E端不導(dǎo)通，F(xiàn)為時(shí)鐘信號(hào)。S1開關(guān)閉合一次，A、B為低電平，C為高電平，G端為</p><p>　　圖 2.2 校時(shí)電路連接圖</p><p>　　高電平U32不導(dǎo)通

32、U34導(dǎo)通，則D、E、F端為S2觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)閉合兩次時(shí)，A、C為低電平，B為高電平，G端為高電平U32不導(dǎo)通U34導(dǎo)通，則D、E、F端為S2觸發(fā)信號(hào)。當(dāng)閉合三次時(shí)，B、C為低電平，A為高電平，G端為高電平U32不導(dǎo)通U34導(dǎo)通，則D、E、F端為S2觸發(fā)信號(hào)。通過以上的邏輯電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒進(jìn)位端的控制，從而達(dá)到對(duì)時(shí)鐘的校準(zhǔn)。</p><p>　　2.3 六十、十二分頻器設(shè)計(jì)</p><

33、;p>　　2.3.1分頻器原理</p><p>　　分頻器主要對(duì)555定時(shí)器發(fā)來的1s脈沖按照時(shí)分秒的規(guī)律進(jìn)行計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)電子鐘的計(jì)數(shù)要求，由于市場沒有現(xiàn)成的六十、十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器所以只能用74LS160實(shí)現(xiàn)六十、十二進(jìn)制計(jì)數(shù)需要</p><p>　　74LS160和74LS00組成六十進(jìn)制的秒計(jì)數(shù)器和工作原理</p><p>　　74LS160工作原理如表2.3&

34、lt;/p><p>　　用2塊74ls160實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)第一塊正常計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)滿十，c引腳輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖并置U4 的11,12,13,14引腳為0，當(dāng)?shù)诙煊?jì)數(shù)滿六時(shí)c引腳輸出一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖并置U3的 11，12，13，14腳為0</p><p>　　其中L低電平，H為高電平。D1，D2，D3，D4為輸入端，Q0，Q1，Q2，Q3</p><p>　　輸出端CR為清零端

35、，LD為置數(shù)端，P、T為允許端，CP為脈沖輸入端。</p><p>　　U3、U4共同構(gòu)成秒計(jì)數(shù)器，它由兩個(gè)74LS160構(gòu)成六--十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，如圖2.3。U4作為秒個(gè)位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的復(fù)位輸入RD、和置位輸入LD都接低電平，秒信號(hào)脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖輸入到CP1端，輸出端C控制U3秒十位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入。Q1、Q2、Q3、Q4作為秒個(gè)位的計(jì)時(shí)值送至秒個(gè)位七段顯示譯碼。</p><p&g

36、t;　　U3作為秒十位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它的計(jì)數(shù)脈沖輸入受到秒個(gè)位U4的控制，其計(jì)數(shù)器使能端CLK與U4的輸出端C相連接。當(dāng)U3計(jì)數(shù)器計(jì)到0110，即清零信號(hào)到復(fù)位輸入端時(shí)，Q1、Q2、Q3、Q4輸出的都是零。Q1、Q2、Q3、Q4作為秒十位的計(jì)時(shí)值送至秒十位七段顯示譯碼。</p><p>　　U6 、U5分別構(gòu)成分個(gè)位十進(jìn)制和分十位六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，如圖2.4。U5、U3與U6、U4的連接方法相似。當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出為011

37、00000狀態(tài)，U5、U6的RD端同時(shí)為“0”，使計(jì)數(shù)器立即返回到00000000狀態(tài)。這樣就構(gòu)成了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 U5、U6共同構(gòu)成時(shí)計(jì)數(shù)器，它由兩個(gè)74LS160構(gòu)成六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。如圖2.5，U10作為時(shí)十位計(jì)數(shù)器，它的復(fù)位輸入RD、和置位輸入LD都接低電平，時(shí)信號(hào)脈沖作為計(jì)數(shù)脈沖輸入到CP1端，輸出端C控制U9秒十位計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)脈沖輸入。Q1、Q2、Q3、Q4作為秒個(gè)位的計(jì)時(shí)值送至秒個(gè)位七段顯示譯碼。當(dāng)計(jì)數(shù)器輸出為10000

38、100狀態(tài)，U9、U10的LD端同時(shí)為“0”，使計(jì)數(shù)器立即返回到00000001狀態(tài)。這樣就構(gòu)成了十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　圖2.3六十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器</p><p>　　圖2.4六十進(jìn)制分計(jì)數(shù)器</p><p>　　圖2.5十二進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器</p><p>　　表2.3 74LS160工作原理表 </p>&l

39、t;p>　　2.4 上下午指示燈原理</p><p>　　上下午指示燈電路是由JK觸發(fā)器組成的T觸發(fā)器和指示燈組成，當(dāng)觸發(fā)器時(shí)鐘端每進(jìn)入一次脈沖時(shí)，其輸出端狀態(tài)就會(huì)發(fā)生一次變化，輸出狀態(tài)與原態(tài)相反，從而使指</p><p><b>　　圖2.6指示燈電路</b></p><p>　　示燈狀態(tài)來回變化。工作電路如圖2.6，觸發(fā)器功能如表2.

40、 4.</p><p>　　表2.4 T觸發(fā)器功能表</p><p>　　2.5直流穩(wěn)壓電源原理</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源電路的構(gòu)成，是由220V，50HZ交流電電源、交流變壓器、橋式整流電路、濾波、穩(wěn)壓幾個(gè)部分組成。220V交流電經(jīng)變壓器變?yōu)?V交流電，后經(jīng)整流（全波整流）、濾波（0.33mF電容）、穩(wěn)壓（W7805）輸出+5V直流電。工作原理圖如圖2.7

41、。</p><p>　　圖2.7直流穩(wěn)壓電源工作原理圖</p><p>　　2.6 555定時(shí)器設(shè)計(jì)部分</p><p>　　2.6.1 用555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器原理</p><p>　　振蕩器由555定時(shí)器構(gòu)成。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)頻率信號(hào)。555定時(shí)器的功能主要由上、下

42、兩個(gè)比較器Ｃ1、Ｃ2的工作狀況決定。上比較器Ｃ1的反相端“-”加上的參考電壓為2/3ＶＣＣ,下比較器Ｃ2的同相端“+”加上的參考電壓為1/3ＶＣＣ。若觸發(fā)端 Ｓ的輸入電壓Ｖ2≤1/3ＶＣＣ,下比較器Ｃ2輸出為“1”電平,ＳＲ觸發(fā)器的Ｓ輸入端接受“1”信號(hào),可使觸發(fā)器輸出端Ｑ為“1”,從而使整個(gè)555電路輸出為“1”;</p><p>　　555內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)電壓比較器C1和C2，一個(gè)基本RS觸發(fā)器和一個(gè)集電極開

43、路的放電三極管TD三部分構(gòu)成。</p><p>　　當(dāng)>，>時(shí)，比較器輸出=0，=1，觸發(fā)器置0，使得定時(shí)器輸出=0，同時(shí)TD導(dǎo)通。</p><p>　　當(dāng)<， <時(shí)，比較器輸出=1， =0，觸發(fā)器置1，使得定時(shí)器輸出=1，同時(shí)TD截止。</p><p>　　當(dāng)<； >時(shí)，比較器輸出=1， =1，觸發(fā)器維持原狀態(tài)不變。</p

44、><p>　　根據(jù)以上分析，可得到555集成定時(shí)器功能狀態(tài)表，如表2.5所示。</p><p>　　2.6.2 秒信號(hào)輸出部分</p><p>　　圖2.8秒信號(hào)發(fā)生原理圖</p><p>　　用555定時(shí)器做秒信號(hào)發(fā)生器，其原理如圖2.8，555定時(shí)器產(chǎn)生1KHZ的信號(hào)，再經(jīng)過三個(gè)分頻器將1KHZ轉(zhuǎn)換為1HZ秒信號(hào)。這樣做的原因，是因?yàn)橹苯佑?

45、55定時(shí)器產(chǎn)生1HZ秒信號(hào)是不穩(wěn)定的，受外界條件影響較大。而產(chǎn)生較大頻率時(shí)外界干擾較小，從而選擇了分頻這一電路。</p><p><b>　　2.7調(diào)時(shí)按鈕設(shè)計(jì)</b></p><p>　　調(diào)時(shí)按鈕如圖2.9，開關(guān)S1在高低電平之間來回?fù)軇?dòng)一次，產(chǎn)生一次時(shí)鐘脈沖。從而達(dá)到對(duì)電路的控制。</p><p>　　圖2.9調(diào)時(shí)按鈕開關(guān)原理圖</p

46、><p>　　第3章 整體設(shè)計(jì)電路圖方案</p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)原理圖</b></p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　從總的原理圖來看如圖3.1，電路電源是由穩(wěn)壓源電路輸出提供的+5V直流電壓。由開關(guān)S1，S2控制時(shí)鐘的校準(zhǔn)。當(dāng)電路正常工作時(shí)，開關(guān)S1,S

47、2接地，此時(shí)校時(shí)電路的由兩個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端輸出為0，0，再經(jīng)過二四譯碼器74LS139譯碼。74LS139輸出端Y0端輸出為低電平，經(jīng)反相器后變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)時(shí)、分、秒的EP、ET端都為高電平，Y1、Y2、Y3都為高電平經(jīng)反相器后變?yōu)榈碗娖剑捎赮1、Y2、Y3接在或門上，或門輸出端為低電平。此時(shí)，在S2端的高電平有效三態(tài)門不導(dǎo)通，而秒信號(hào)源、秒信號(hào)進(jìn)位端和分信號(hào)進(jìn)位端的低電平有效三態(tài)門正常導(dǎo)通，電路正常工作。<

48、;/p><p>　　當(dāng)開關(guān)S1在高低電平來回?fù)軇?dòng)一次時(shí)，此時(shí)校時(shí)電路的由兩個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端輸出為0，1，再經(jīng)過二四譯碼器74LS139譯碼。74LS139輸出端Y1端輸出為低電平，經(jīng)反相器后變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)，時(shí)、分的EP、ET端都為低電平，不工作。秒的EP、ET端都為高電平，Y0、Y2、Y3都為高電平經(jīng)反相器后變?yōu)榈碗娖?，由于Y1、Y2、Y3接在或門上，或門輸出端為高電平。此時(shí)，在S2端的高電平有

49、效三態(tài)門導(dǎo)通，而秒信號(hào)源、秒信號(hào)進(jìn)位端和分信號(hào)進(jìn)位端的低電平有效三態(tài)門不導(dǎo)通，S2來回?fù)軇?dòng)一次，秒電路數(shù)值就會(huì)相應(yīng)加一，電路處于秒校準(zhǔn)狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)開關(guān)S1在高低電平來回?fù)軇?dòng)二次時(shí)，此時(shí)校時(shí)電路的由兩個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端輸出為1，0，再經(jīng)過二四譯碼器74LS139譯碼。74LS139輸出端Y2端輸出為低電平，經(jīng)反相器后變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)，時(shí)、秒的EP、ET端都為低電平，不工作。分的E

50、P、ET端都為高電平，Y0、Y1、Y3都為低電平經(jīng)反相器后變?yōu)榈碗娖?，由于Y1、Y2、Y3接在或門上，或門輸出端為高電平。此時(shí)，在S2端的高電平有效三態(tài)門導(dǎo)通，而秒信號(hào)源、秒信號(hào)進(jìn)位端和分信號(hào)進(jìn)位端的低電平有效三態(tài)門不導(dǎo)通，S2來回?fù)軇?dòng)一次，分電路數(shù)值就會(huì)相應(yīng)加一，電路處于分校準(zhǔn)狀態(tài)。</p><p>　　當(dāng)開關(guān)S1在高低電平來回?fù)軇?dòng)三次時(shí)，此時(shí)校時(shí)電路的由兩個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的四進(jìn)制計(jì)數(shù)器輸出端輸出為1，1，再經(jīng)

51、過二四譯碼器74LS139譯碼。74LS139輸出端Y3端輸出為低電平，經(jīng)反相器后變?yōu)楦唠娖?，此時(shí)，分、秒的EP、ET端都為低電平，不工作。時(shí)的EP、ET端都為高電平，Y0、Y1、Y2都為高電平經(jīng)反相器后變?yōu)榈碗娖?，由于Y1、Y2、Y3接在或門上，或門輸出端為高電平。此時(shí)，在S2端的高電平有效三態(tài)門導(dǎo)通，而秒信號(hào)源、秒信號(hào)進(jìn)位端和分信號(hào)進(jìn)位端的低電平有效三態(tài)門不導(dǎo)通，S2來回?fù)軇?dòng)一次，時(shí)電路數(shù)值就會(huì)相應(yīng)加一，電路處于時(shí)校準(zhǔn)狀態(tài)。<

52、/p><p>　　每當(dāng)時(shí)顯示電路循環(huán)一個(gè)周期時(shí)，上下午指示燈狀態(tài)變換一次。因此，可以通過增加時(shí)的進(jìn)位信號(hào)達(dá)到調(diào)校上下午指示燈的效果。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問題的能力。經(jīng)過兩周的努力，基本上完成了課題，在完成課題過程中，同時(shí)我們的實(shí)踐能力增強(qiáng)了許多，而且在理論上也有

53、了更深的認(rèn)識(shí)。實(shí)習(xí)的過程實(shí)際上就是能力提高的過程。我沉得做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了，通過動(dòng)手實(shí)

54、踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個(gè)期末測試之后的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的作用是非常大的。剛開始設(shè)計(jì)時(shí)，我們覺得無從下手，在經(jīng)過一番資料查找與討論后，我們發(fā)現(xiàn)它其實(shí)并不是很難懂，只是還不會(huì)靈活運(yùn)用。這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)會(huì)了一種設(shè)計(jì)的思想。把問題分成多個(gè)模塊，一一拆解開來。再逐一加以分析，最終解決問題。</p><p>　　回頭看看我們的設(shè)計(jì)，還存在一些問

55、題，本次實(shí)習(xí)中，實(shí)習(xí)老師只對(duì)我們進(jìn)行了宏觀的基本的指導(dǎo)，在實(shí)習(xí)過程中，完全放手讓我們自己搞。這樣對(duì)我們來說是一種極大的考驗(yàn)，也是我們最好的鍛煉自己單獨(dú)解決問題的能力的時(shí)候！針對(duì)老師提出的課程設(shè)計(jì)問題，自己獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過動(dòng)腦動(dòng)手及查閱圖書資料文獻(xiàn)等多種途徑解決問題，鞏固和運(yùn)用了在“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”及“電路分析”等課程中所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，基本掌握了常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法，提高了設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)技能，為以后從事電

56、子電路設(shè)計(jì)、研制電子產(chǎn)品打下了基礎(chǔ)。這種經(jīng)歷對(duì)我們來說，無疑是非常寶貴的！</p><p>　　與其他課題相比較，這個(gè)課題中接線較為復(fù)雜，因此可就更能考驗(yàn)全局布線的統(tǒng)籌觀。電路的接線工藝是本設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)的很重要的因數(shù)。由于接線較為復(fù)雜，因此更能體現(xiàn)實(shí)踐課程的特色。在報(bào)告制作中，電路圖的繪制也是一中鍛煉，我們?yōu)榇擞謱W(xué)習(xí)了繪圖軟件的用法與操作。</p><p>　　在整個(gè)實(shí)習(xí)工程中，我們同學(xué)之

57、間進(jìn)行了大量的技術(shù)交流與合作。一起攻克難題，又增進(jìn)了大家的友誼。也培養(yǎng)出了我們同學(xué)之間的這種合作精神。通過這種合作，大家一起討論解決問題，共同查閱資料。合作雙方能否融洽的合作其實(shí)也是考核的一個(gè)很重要的方面。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動(dòng)是人類生存生活永恒不變的話題。通過實(shí)習(xí)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識(shí)到老一輩電子設(shè)計(jì)為我們的社會(huì)付出。我想說，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中

58、，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以，而且設(shè)計(jì)也是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學(xué)里兩年的相處還趕不上這十來天的合作，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，確實(shí)很累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮； 正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會(huì)作出我們應(yīng)該做的一切，這有什么不好？我們不斷的反問自己。也許有人不喜歡這類的工作，也許有人認(rèn)為設(shè)計(jì)的

59、工作有些枯燥，但我們認(rèn)為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會(huì)需要我們，我們也可以為社會(huì)而</p><p>　　對(duì)我們而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在本次數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)完成之

60、際，謹(jǐn)向我的指導(dǎo)老師致予衷心的感謝。</p><p>　　此次課程設(shè)計(jì)得到了老師細(xì)心指導(dǎo)，給我很大的支持。這設(shè)計(jì)過程中遇到了很多困難，諸如怎樣不熟悉的元器件的使用，數(shù)字電路的競爭冒險(xiǎn)等問題，老師給與細(xì)心的解釋和引導(dǎo)。在解決這些問題的過程中多得到了老師的大力支持，在此再次衷心的感謝。</p><p><b>　　作者_(dá)_____</b></p><p

61、>　　2010 年 06 月 21日</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 邱關(guān)源，電路（第五版），高等教育出版社，2006年</p><p>　　2. 郭照南.電子技術(shù)與EDA技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　3. 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）.高等教育出版社，2009

62、年</p><p>　　4. 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）.高等教育出版社，2009年</p><p>　　5. 網(wǎng)絡(luò)資源，百度網(wǎng)··</p><p>　　6. 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）. 高等教育出版社.</p><p>　　7. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)&Multisim10仿真.電子工業(yè)出版

63、社.2010.7.1</p><p>　　8. Cheung K M. More on the decoder error probability for Reed-solomon codes[J].IEEE Tran Information Theory.1989，35（12）：1</p><p>　　9. John F.Wakely.Digital Design-principles

64、& practices.3rd ed.Beijing:</p><p>　　Higher Education press and PearsonEducation North Asia Limited,2001</p><p><b>　　附 錄 一</b></p><p><b>　　元器件列表</b><