多功能数字时钟设计.doc

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1、课程设计报告学生姓名:刘佳学号：02学院:电气工程学院班级:通信171题目:多功能数字时钟设计指导教师：刘晓峰职称:高级实验师指导教师：杨修宇职称:实验师2018年12月28日一．目录1.设计要求32.设计原理及框图32.1模块组成33.器件说明44.设计过程84.1显示电路模块设计84.2时钟脉冲电路模块设计94.3计时模块电路设计104.4计时校时控制模块电路设计114.5整点报时与定点报时模块电路设计125.仿真调试过程136.收音机原理及焊接调试146.1收音机原理146.2收音机焊接工艺要求166.3收音机调试过程167.设计体会及收获171.设计

2、要求(1)以24小时为一个计时周期，稳定的显示时、分、秒。(2)当电路发生走时误差时，可以对所设计的时钟进行校时。(3)电路有整点报时功能。报时声响为四低一高，最后一响高音正好为整点。(4)电路具有闹钟功能，当闹钟所设定时间与时钟计时相同时，发出提示音，时长为一分钟。2.设计原理及框图2.1模块组成多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、定点报时模块与整点报时模块组。如图1所示。图1多功能数字时钟原理框图多功能数字时钟由时钟脉冲电路模块、秒计时模块、分计时模块、时计时模块、显示模块、计时校时控制模块、

3、定点报时模块与整点报时模块组成。时钟脉冲电路模块由振荡电路与分频电路组成，为数字时钟提供秒脉冲信号、定点整点报时信号以及调试信号。计时电路包括“秒”计时、“分”计时与“时”计时电路模块，用来记录秒脉冲个数，是数字时钟的基本单元，并以“时”、“分”、“秒”形式显示。显示电路由译码器和数码管组成，将“时”、“分”、“秒”信息用数字形式显示在数码管上。当多功能数字时钟需要“对表”时，校时电路可以使时钟暂停，分别校准“时”、“分”、“秒”位置显示的信息。同时，需要用户需要整点、定点报时电路可提供相应的报时功能。在Multisim环境中，对复杂电路设计可分为单元电路设

4、计与整体电路设计两个步骤。待各个单元电路设计完成后，将各个单元电路进行封装，连接成整体电路，这样层次化的设计可以有利于各模块电路与整体电路的仿真、调试。表1使用器材一览表74LS482片74LS854片74LS1381片74LS1606片555定时器1片74LS002片74LS1381片74LS0814片74LS211片OR82片74LS044片74LS32　5片74281片74LS031片电容10nF2只电阻28.86kΩ1只电阻57.72kΩ1只共阴极显示器6只常开开关5个单刀双掷开关　1个　蜂鸣器2片3.器件说明(1)555定时器1片555定时器是一种

5、多用途的数字-模拟混合中规模集成电路。555定时器使用灵活、方便，只需外界少量的电阻和电容元件，就可以很方便的构成施密特触发器、多谐振荡器和单稳态触发器。目前555定时器产品型号很多，但是所有双极型（又称TTL）产品型号的最后三位都是555；所有单极型（又称CMOS型）产品型号的最后四位都是7555.而且这两种类型产品的结构、工作原理及外部引脚排列都基本相同。所以在这次设计中，我们选择用555计时器来构成多谐振荡器进而构成时钟脉冲电路表2555定时器功能表图2555定时器电路结构图与引脚排列图(2)74LS1606片74LS160是一个8421BCD同步十进

6、制计数器，也就是说它只能记十个数从0000-1001（0-9）到9之后再来时钟就回到0，首先是CLK，这是时钟。之后是ROC，这是输出，MR是复位低电频有效（图上接线前面花圈的都是低电平有效）LOAD是置数信号，当他为低电平时，在始终作用下读入D0到D3。为了使161正常工作ENP和ENT接1另外D0到D3是置数端Q0到Q3是输出端。在此次设计中用来构建时钟的“时”、“分”、“秒”的计数单位。图374LS160的简易图形符号表374LS160的功能表（3）74LS482片数码管有两种：直接显示与译码显示。译码显示还有共阴极与共阳极之分，74LS47芯片为驱动

7、共阳极数码管器件，74LS48芯片为驱动共阴极数码管器件。本实验用到共阴极数码管，所以我们采用了74LS48芯片。图474LS48引脚排列图(5)74ALS046片“非”逻辑运算也称为逻辑反，数字电路中的反相器，作为实现“非”逻辑的电子元件，在实际中经常使用。反相器是可以将输入信号的相位反转180度，这种电路应用在模拟电路，比如说音频放大，时钟振荡器等。在电子线路设计中，经常要用到反相器。在此次设计中，反相器被用作在延迟进位的方面。图574LS04D引脚图（5）74LS854片在本次实验中，对两个位数相同的二进制数进行比较，以判断它们的相对大小或者是否相等。

8、当设定的报时时间与数字时钟当前的记录时间相同时，二输