电子电路课程设计报告-多功能数字钟

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1、湖南工程学院课程设计课程名称数字电路技术课题名称多功能数字钟专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师2011年10月21日目录一、设计要求内容与要求二、设计总体思路，基本原理和框图三、单元电路设计四、仿真结果五、实验调试六、总结与体会七、整机原理图一、设计内容与设计要求1．设计内容1.设计一个具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示钟。2．具有校时、校分、校秒功能。3．设计振荡器。2．设计要求1.设计思路清晰，给出整体设计框图，画出整机原理图；2.给出具体设计思路，设计各单元电路、电路器件；3.总

2、电路设计4.进行实验调试，验证设计结果；5.编写设计说明书；6.所有图纸和说明书用计算机打印。二、设计总体思路，基本原理和框图本次课程设计依据数字钟应具有时、校时两大主要功能，可知该电路必须有如下几部分组成，信号发生器、计数器、译码器、显示器。然而其中信号发生器是秒、分、时所共有的，秒、分、时又分别拥有自己的计数器、译码器和显示器。其中秒、分、时相互之间的关系又各不相同，从秒到分与从分到时都是六十进一，而小时则是逢24则归零，故需分开设计。秒、分、时之间还涉及到进位的设计。基本原理：信号发生器产生频率

3、为1HZ的信号送往秒计时器，开始计时，通过进位一次让分、时计时器计时，再将其分别译码，最后显示出来，当其中还要有附加电路校时。数字时钟原理框图如下时十位时个位时钟显示器秒十位秒个位分十位分个位时十位时个位计数译码秒十位秒个位分十位分个位24进制60进制60进制校时电路信号发生器CP1秒二、单元电路设计1.信号发生器在本次课程设计中采用了有CB555定时器设计的一个多振荡器，当然也可以采用石英晶体多振荡器。l多振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动产生就行脉冲。由CB555

4、的特性参数，可知当电源5V时，在100没mA的输出电流下输出电压为3.3V，故取Vcc为5V可以满足脉冲幅度的需求。当参数如下时，周期T=（R1+2R2）Cln2=1。这时刚好满足一秒钟的信号要求。图1图2555芯片2.计数电路74610是中规模集成的同步十进制加法器简单的介绍就是当Rˊ、LDˊ、EP、ET接入高电平是，74610计数器开始计数，即当接收到时钟信号为上升沿时，记一次时。从0000开始状态开始计时，直到输入第九个技术脉冲为止，此时为1001状态，再返回0000状态。当RDˊ端=0时所有触

5、发器将同时被置零，且该操作不受其他输入端状态的影响。4位同步二进制计数器74160的功能表CLKRDˊLDˊEPET工作状态×0×××置零10××预置数×1101保持×11×0保持（但C=0）1111计数图3图4数字钟的计数电路是由两个60进制计算器与一个24进制计数器电路实现，数字钟的计数电路的设计可以使用反馈清零法，当计数器正常工作时反馈电路不工作，只有当脉冲信号来临时才产生计数电路清零，实现相应模块的循环计数。以60进制计数器来说，当计数器从00,01，02,03…59计数时反馈门不起作用，只有

6、当第60个脉冲信号来临是才产生作用，使得计数器置零。在这里我们采用的是74160来实现60进制计数及24进制计数。3.六十进制计数电路（秒、分计时电路）简单说就是个位计数0~9，十位哦0~5，即个位十进制，十位逢6进一。图560进制电路图4.二十四进制电路图这样连接他们的反馈门都是由一个与非门接74160的置0端CLR’构成。当第24个脉冲信号来临前反馈门不工作，计数器不实行置零，当第24个信号来临是则实行置零操作。简单说个位与十位都处于十进制计数状态，但当十位是二十四且个位是四时让个位与十位都置零。

7、图624进制电路图5.显示模块显示管，如下图从右至左两两依次是秒、分、时。图7数码显示管的接线电路图如下图86.校时电路该电路如果是分钟校时，则右侧接秒信号（如果是时校时，则右侧接分钟信号），左侧输入端接信号发生器输出的频率为1HZ的信号。当正常工作时，图中开关如图所示，需要校时时，则只需将开关打向另一侧。图9四、仿真结果电路图仿真主要在于验证电路图的功能，检查修正，直到得到正确的电路图。用EWBf仿真结果如下，没发现错误。图10五、试验调试该电路调试主要分为几块，其一就是秒、分、时、的工作；其二就是

8、秒分之间，分时之间的进位；最后一项，校时电路能否正常工作。与调试有关截图如下：图11校时开关图12校时后恢复正常工作状态六、总结与体会本次电子电路课程设计，老师简单讲解后给我们布置任务，要求独立完成课程设计任务。本着独立自主的原则，我在为期一周的的电子课程设计中学到的不单是简单的书本知识，还有处事、学习的态度。在知识方面，我先是大概的学习了EWB使用，这是开始必备的基础。整个课程设计让我经历了一个的软件使用，另一方面我学会到了怎样面对一个陌生的事物，也学