数字电子技术课程设计

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1、大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:《数字电子技术——数字电子钟》课程设计报告学院：信息工程学院专业班级：通信工程10—1班姓名：牛爱学号：1005140123指导教师：张新颖大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此，我们此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理，从

2、而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步地了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。二、设计要求和设计指标1、设计一个能显示时、分、秒的数字钟，显示时间从00：00：00到23：59：592、设计的电路包括产生脉冲信号，时、分、秒的计时电路，显示电路。3、扩展功能：能实现校时、校分、校秒；整点报时。三、设计内容3.1方案设计与选择数字电子技术的复杂性和灵活性决定了数字电子钟的设计方案有多种，如下是我总结的部分方案。方案一

3、：脉冲信号源的选择。用555定时器制作的多谐振荡器，信号发生器，脉冲芯片等方式都可以作为脉冲信号源，在此我选择的是多谐振荡器，主要考虑的是它的易于制作和很好的稳定性。方案二时分秒计数器的选择。时分秒计数器的选择同样有多种，74160N和74161N都是不错的选择，74LS160和74LS161,74LS190和74LS191等等也都可以，考虑到其简单易用和作为课本上重点内容在此我们选择的是74LS160。方案三：译码显示器的选择。DCD_HEX或7448加上SEVEN_SEG_COM_K等也是多种方案，这里我选大连海洋大学课程设计报告纸学院(系)

4、:专业班级:姓名:学号:择的是7SEG—COM—CAT。3.2原理设计和功能描述3.2.1数字计时器的设计思想要想构成数字钟，首先应选择一个脉冲源——能自动地产生稳定的标准时间脉冲信号，即“秒脉冲信号”（频率为1Hz）。由于计时的规律是：60秒=1分，60分=1小时，24小时=1天，就需要分别设计60进制，24进制计数器，并发出驱动信号。各计数器输出信号经译码器、驱动器到数字显示器，是“时”、“分”、“秒”得以数字显示出来。3.2.2数字电子钟总体框架图译码译码译码译码译码译码秒计数器分计数器时计数器555定时器图1大连海洋大学课程设计报告纸学院

5、(系):专业班级:姓名:学号:3.3单元电路设计3.3.1数字电子钟原理效果图图23.3.2晶体振荡器电路晶体振荡器是电子钟的核心，晶体振荡器设计的质量直接影响了整个电的好坏。这里我用555定时器制作了一个多谐振荡器。其中R1=R2=100kΩ,C1=4.76uF,C2=100nF,f=1/0.7(R1+R2)C1=1/[0.7×2×100)*4.76*10-6]≈1Hz。其产生频率为1Hz的秒脉冲。如图：大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:图33.3.3时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数

6、器、时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，时个位和时十位计数器为24进制计数器，其原理图如下：图4大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:3.3.4数码管数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为LED数码管7SEG—COM—CAT，再另加4511译码器。图53.3.5扬声器该扬声器的额定频率为200Hz，额定电压为3V，额定电流为0.05A。图6大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:3.4元器件清单该课程设计所需要

7、的元件如下表：元件名称数量(个)7SEG—COM—CAT74LS160451155574LS0474LS0874LS00100kΩ电阻5V直流电源BUZZER100nF电容4.76uF电容导线666112321111若干3.4.1数字电子钟仿真下图为仿真结果，仿真开始时，多谐振荡器产生1Hz的正弦脉冲信号。计数器接收到脉冲信号后开始计数，计数结果显示在数码管上。当分秒计数器达到59分59秒，然后再来一个脉冲信号时扬声器开始发声，也就是整点报时。下面为其中的一张仿真图。大连海洋大学课程设计报告纸学院(系):专业班级:姓名:学号:图7四、本设计改进建

8、议及设计总结1、本设计校时电路是将各个位上的使能端引出接一个单刀双掷开关，一端（1端）接低位的进位信号，另一端（2端）接校时电路。校正某