數(shù)字電路課程設(shè)計---數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計

1、<p><b>　　數(shù)字電路課程設(shè)計</b></p><p>　　課題：數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計</p><p><b>　　姓 名：</b></p><p><b>　　學(xué) 號：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b>

2、;</p><p>　　2011.12.23</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒、分、時、日的計時裝置，與傳統(tǒng)的機械鐘相比，它具有走時準確、顯示直觀、無機械傳動裝置等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用；小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直恚蟮杰囌?、碼頭、機場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。</p>

3、;<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計目的3</b></p><p><b>　　二、設(shè)計任務(wù)3</b></p><p><b>　　三、方案設(shè)計4</b></p><p>　　四、電路安裝與調(diào)試8&

4、lt;/p><p><b>　　五、數(shù)據(jù)分析9</b></p><p>　　六、所用元件清單9</p><p>　　七、設(shè)計收獲體會10</p><p><b>　　八、致謝10</b></p><p><b>　　九、參考文獻11</b><

5、/p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　1.掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計、組裝與調(diào)試方法。</p><p>　　2.熟悉集成元器件的選擇和集成電路芯片的邏輯功能及使用方法。</p><p>　　3.熟悉仿真軟件的使用。</p><p><b>　　二、設(shè)計任務(wù)</b

6、></p><p>　　用中小規(guī)模集成電路設(shè)計一臺能顯示日、時、分秒的數(shù)字電子鐘，要求如下：</p><p>　　1.由晶振電路產(chǎn)生1HZ標準秒信號。</p><p>　　2.秒、分為00—59六十進制計數(shù)器。</p><p>　　3.時為00—23二十四進制計數(shù)器。</p><p>　　4.周顯示從1到日為七進

7、制計數(shù)器。</p><p>　　5.可手動校正：能分別進行秒、分、時、日的校正。只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒、分、時、日進行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。</p><p>　　6.整點報時。整點報時電路要求在每個整點前鳴叫五次低音（500HZ）,整點時再鳴叫一次高音（1000HZ）。</p><p><b>　　三、方案設(shè)計</b>

8、;</p><p>　　1.系統(tǒng)設(shè)計原理框圖</p><p>　　2. 運用單片機知識，使用AT89C51單片機芯片控制電路，編寫c語言程序后燒制到芯片中，控制數(shù)字時鐘的運行。流程大致如下所示：</p><p>　　AT89C51 驅(qū)動電路 數(shù)碼管顯示</p><p>　　通過方案比較，一方面由于芯片器材的限

9、制，只能將設(shè)計偏向方案一，另一方面結(jié)合課程目的，是鞏固數(shù)字電路的實踐應(yīng)用。因而選用方案一。</p><p><b>　　3.使用方案的框圖</b></p><p><b>　　4.模塊電路</b></p><p><b>　　1）秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　脈沖發(fā)

10、生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如晶振為32768 Hz，通過15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出，電路圖如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.2 秒脈沖發(fā)生器</p><p><b>　　2）計數(shù)譯碼顯示</b></p><p>　　秒、分、時、日

11、分別為60、60、24、7進制計數(shù)器、秒、分均為60進制，即顯示00～59，它們的個位為十進制，十位為六進制。時為二十四進制計數(shù)器，顯示為00～23，個位仍為十進制，而十位為三進制，但當十進位計到2，而個位計到4時清零，就為二十四進制了。</p><p>　　周為七進制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“日、1、2、3、4、5、6”，所以我們設(shè)計這個七進制計數(shù)器，應(yīng)根據(jù)譯碼顯示器的狀態(tài)表來進行，如表1.1所示。&

12、lt;/p><p>　　按表1.1狀態(tài)表不難設(shè)計出“日”計數(shù)器的電路（日用數(shù)字8代替）。</p><p>　　所有計數(shù)器的譯碼顯示均采用BCD—七段譯碼器，顯示器采用共陰或共陽的顯示器。</p><p><b>　　表1.1 狀態(tài)表</b></p><p><b>　　3）校時電路</b></p&

13、gt;<p>　　在剛剛開機接通電源時，由于日、時、分、秒為任意值，所以，需要進行調(diào)整。</p><p>　　置開關(guān)在手動位置，分別對時、分、秒、日進行單獨計數(shù)，計數(shù)脈沖由單次脈沖或連續(xù)脈沖輸入。</p><p>　　4）整點報時電路（最后未能成功實現(xiàn)）</p><p>　　當時計數(shù)器在每次計到整點前六秒時，需要報時，這可用譯碼電路來解決。即</

14、p><p>　　當分為59時，則秒在計數(shù)計到54時，輸出一延時高電平去打開低音與門，使報時聲按500Hz頻率嗚叫5聲，直至秒計數(shù)器計到58時，結(jié)束這高電平脈沖；當秒計數(shù)到59時，則去驅(qū)動高音1KHz頻率輸出而鳴叫1聲。</p><p><b>　　5）整體電路</b></p><p><b>　　四、電路安裝與調(diào)試</b>&l

15、t;/p><p>　　1. 電路安裝調(diào)試過程（電路仿真結(jié)果）</p><p><b>　　2、焊接，實物調(diào)試</b></p><p>　　電路焊接分成兩部分進行，其中秒、分電路部分焊接在一塊電路板上，</p><p>　　時、日電路部分焊接在另一塊電路板上。最后通過導(dǎo)線實現(xiàn)連接。焊</p><p>　

16、　接完成后，通電進行調(diào)試。</p><p><b>　　五、數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　1.實驗數(shù)據(jù)分析</b></p><p><b>　　2.誤差分析</b></p><p><b>　　六、所用元件清單</b></p>

17、<p><b>　　1. 通用實驗底板</b></p><p><b>　　2. 直流穩(wěn)壓電源</b></p><p>　　3. 集成電路：CD4060、74HC74、74HC161、74HC00、74HC04、CD4511.</p><p>　　4. 晶振：32768 Hz</p><p

18、>　　5. 電容：100μF/16V、22pF、3～22pF之間</p><p>　　6. 電阻：200Ω、10KΩ、22MΩ</p><p>　　7. 電位器：2.2KΩ或4.7KΩ</p><p>　　8. 數(shù)顯：共陰顯示器LC5011-11</p><p>　　9. 開關(guān)：單次按鍵</p><p>　　10

19、. 三極管：8050</p><p>　　11. 喇叭：1 W /4，8Ω</p><p><b>　　七、設(shè)計收獲體會</b></p><p>　　通過這次實踐，我把書本上的知識用到了實踐上，同時學(xué)到了很多書</p><p>　　本上無法學(xué)到的知識。實踐中，先設(shè)計好整體電路再通過仿真軟件進</p><

20、;p>　　行仿真，從而驗證我們的電路是否正確。這一過程不僅讓我學(xué)會使用</p><p>　　仿真軟件，同時對于電路設(shè)計的方法又有了新的認識與體會。在調(diào)試</p><p>　　過程中，我們也遇到了一些問題，如在仿真中把芯片畫錯而導(dǎo)致在焊</p><p>　　接過程中出現(xiàn)錯誤；如同組同學(xué)焊接電路時不小心使電路短信，從而</p><p>　　

21、使數(shù)碼管顯示出現(xiàn)了亂碼，最后通過用萬用表進行排除。此次實踐，使我對一些芯片的功能有更深刻的印象。</p><p><b>　　八、致謝</b></p><p><b>　　同組同學(xué)： </b></p><p><b>　　其他： </b></p><p><b>