课程设计--数字时钟

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1、评语：成绩：签名：日期：课程设计报告书课程名称：题目：系（院）：学期：专业班级：姓名：学号：1设计目的与要求1.1目的：1.1.1巩固加深对电子技术基础知识的理解，培养学生独立分析问题，解决问题，提高综合运用所学知识的能力。1.1.2通过查找资料，选方案，设计电路，安装调试，写报告等环节的训练，熟悉设计的过程，步骤。为以后从事电子电路设计，研制电子产品打下基础。1.1.3了解电子线路设计的工程，工艺激射规范，学会书写设计说明书。1.1.4培养学生严肃，认真的科学态度和工作作风。1.2要求：1.2.1画出

2、总体设计框图，以说明各课题有哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径，方向和频率变化，并以文字对原理作辅助说明。1.2.2设计各个功能模块的电路图，真值表并加上原理说明。1.2.3有条件时选择合适的元器件，在面包上接线验证，调试各个功能模块的电路，在接线验证时设计，选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性的同时，输入方式和输出方式要便于电路的测试和故障排除。1.2.4设计整个电路的电路图，加上原理说明。有条件时对整个电路的元器件和布线进行合理布局，并进行整体电路的接线

3、调试。2设计指标设计一个多功能数字钟，将”时””分’”秒”显示于人的视觉器官。它的计时周期为24小时，满刻度为23时59分59秒，另有校时，报时功能。3总体框图设计多功能数字钟由五部分组成。3.1振荡器：产生一标准秒脉冲信号。3.2计数器：将计数器作适当链接，实现秒、分、时计时功能。3.3译码和显示电路：将计数的BCD码转换成七段信号，用LED七段数码管显示出清晰直观的数字信号。3.4校时电路：对数字钟计时产生的误差进行校准。3.5报时电路：计数到整点时驱动音响电路进行报时。计数器译码和显示电路校时电路

4、振荡器报时电路4功能模块设计4.1振荡器振荡器采用CB555定时器，将CB555定时器接成多谐振荡器。因为T=(R1+2R2)C㏑2,所以要使T=1S，若取C=10uF，R1=R2，则R1=48K，占空比为2/3此时振荡器产生一标准秒脉冲信号。4.2计数器计数器用来实现计时功能，所以“时”、“分”、“秒”计数器采用异步清零、并行进位方式设计24进制与60进制计数器。而它们之间则采用串行进位方式，所用芯片为74160。74160状态表：等效十进制Q3Q2Q1Q0输出C0000001000102001003

5、001104010005010106011007011108100009100110000004.2.1分、秒60进制计数器接法：4.2.2时24进制计数器接法：4.3译码与显示电路将输出信号通过74LS48芯片译码后输入LED七段数码管显示。4.4校时电路如图，当按下S1时，接成四进制的74160芯片计数，Y1、Y2、Y3分别对应1、2、3输出低电平通过非门选通“时”、“分”、“秒”校时脉冲传输门，同时通过与门关闭“时”、“分”、“秒”的进位输入传输门，此时，按下S2则产生校时脉冲到校时输入校正选中的

6、计时计数器。4.5报时电路从整点前五秒开始报时，报时五秒钟。将时钟的分、秒计数器的输出端坐逻辑运算，显然，当分钟59，秒钟50时计数器输出为“1“的端口输入到下图的输入端，将逻辑输出到V0，则整点前10秒V0输入为高电平三极管开通喇叭开始响，报时十秒钟，整点过后V0输入低电平三极管关断喇叭停止报时。上图等效为下图：所以Y=Q1·Q2·Q3·Q4·Q5·Q6。Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6分别为“分”计数器十位的Q2、Q0和“分”计数器个位的Q3、Q0以及“秒”计数器十位的Q2、Q0.5总电路图设计6

7、元器件清单型号名称数量74160十进制计数器774LS00四2输入与非门274LS04六反相器174LS08四输入与门474LS48七段数码管译码器6LED七段数码管显示器6VCC电源1SB按钮开关2GND接地端1CB555555定时器1R147K电阻2R220K电阻1C110uF电容1C20.01uF电容19012NPN型三极管1VD二极管1SW双向传输门6喇叭17总结通过此次课程设计，让我对数字电子这门课有了更深刻的认识，设计过程中不断的遇到难题，然后用自己所学的知识来解决这些难题，这对于方法的掌握

8、很有帮助，同时又能综合其他课程的知识，自己设计更能了解电子线路设计的工程、工艺与规范，还能培养我们严肃、认真的科学态度和工作作风。熟悉设计的过程、步骤，为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。除此之外，我希望设计的同时能提供一些实验供我们自己探讨，理论与实践相结合，这样才能更好的掌握它们。关于此多功能数字钟：首先脉冲发生器是采用555定时器产生的，脉冲不稳定且周期误差较大，计时不准.对于振荡器可以采用频率一定的石英晶体振荡器；同时，所