2017毕业论文-多功能数字钟的设计与仿真

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1、多功能数字钟制作与调试多功能数字钟的设计与仿真设计任务与要求　　数字钟制作的具体要求如下：　　1．能进行正常的时、分、秒计时功能。使用6个七段发光二极管数码管显示时间。其中时位以24小时为计数周期。　　2．能进行手动校时。利用三个单刀双掷开关分别对时位、分位、秒位进行校正。　　3．会制作整点报时电路。4．能绘制数字钟电路的原理图和印制板布线图。5．列出数字钟电路的元器件明细清单。6．写出数字钟电路的安装与调试说明，并按步骤进行仿真、制作与调试。前言　　数字钟以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛应用于家庭、车站、码头、剧场等场合，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来

2、了极大的方便。该电路基本组成包含了数字电路的主要组成部分，能帮助同学们将以前所做项目有机的、系统地联系起来，培养综合分析、设计、制作和调试数字电路的能力。数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由五部分组成。其整机框图如图0-1所示。图0-1　　数字钟整体框图41--多功能数字钟制作与调试第一章　555定时器组成的振荡器学习目标　　——能叙述555定时器逻辑功能、管脚功能，并能正确使用555定时器。　　——会用555定时器构成振荡器。工作任

3、务　　学习555定时器逻辑功能、管脚功能和使用方法。　　用555定时器制作出1kHz方波信号的振荡电路。　　晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频后获得时间标准信号。也可采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。1.1　　认识555定时器读一读　　555定时器可以实现模拟和数字两项功能。　　1．可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5kΩ的电阻分压器，故称555。　　2．电源电压电流范围宽，双极型：5～16V；CMOS：3～18V。　　3．可以提供与TTL及CMOS数字电

4、路兼容的接口电平。　　4．可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。　　5．应用：脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域。　　6．TTL单定时器型号的最后3位数字为555，双定时器的为556；CMOS单定时器的最后4位数为7555，双定时器的为7556。它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。看一看　　555定时器的集成电路外形、引脚、内部结构如图1-1所示。　　　　　　(a)外引线排列图　　　　　　　　　　　　　　　(b)内部结构图41--多功能数字钟制作与调试GND：接地端：低触发端OUT：输出端：复位端CO：控制电压端TH：高触发端D

5、：放电端VCC：电源端图1-1　　555定时器外引线排列及内部结构图做一做　　按图1-2所示连接实验电路，测试555定时器的输入、输出关系（也可以用仿真软件进行仿真）。图1-2　　555定时器的输入、输出关系测试图　　测试电路说明：　　(1)开关1打到2端时，4脚复位端接电源，也就是接高电平。在表1-1和表1-2中用1表示；开关1打到1端时，4脚复位端接地，也就是接低电平。在表1-1和表1-2中用0表示。　　(2)开关2打到2端时，5脚控制电压端CO接电源2，也就是接高电平。在表1-1和表1-2中用1表示；开关2打到1端时，5脚控制电压端CO悬空。在表1-1和表1-2中用0表示

6、。　　(3)调整可调电阻RP1，控制2脚低触发端UTR的电压，其值可有电压表1读取；调整可调电阻RP2，控制5脚高触发端UTH的电压，其值可有电压表2读取。　　(4)发光二极管LED1亮说明输出端3脚UOUT输出高电平用UOH41--多功能数字钟制作与调试表示；发光二极管LED1灭说明输出端3脚UOUT输出低电平用UOL表示。　　(5)发光二极管LED2亮说明555定时器内部三极管T饱和，放电端7脚对地近视短路。用导通表示；发光二极管LED2灭说明555定时器内部三极管T截止，放电端7脚对地近视断路。用截止表示。　　参照上述条件，当电源1、电源2均为12V时，将测试结果记录到表

7、1-1中。表1-1　　555定时器性能测试记录1COUTHUTRUOUTT的状态0101当电源1为9V、电源2为6V时，将测试结果记录到表1-2中。表1-2　　555定时器性能测试记录2COUTHUTRUOUTT的状态0101读一读　　经过测试，我们可以得出555定时器的输入、输出关系如表1-3所示。表1-3　　555定时器的输入、输出关系COUTHUTRUOUTT的状态00**UOL导通41--多功能数字钟制作与调试10UOL导通不变不变*UOH截止1>VCOUOL导通