多功能数字钟实验报告(2)

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1、《多功能数字钟电路的设计、制作》课程设计报告班级：(兴)2008级自动化姓名：胡荣学号：2008960623指导教师：刘勇2010年11月13日10目录一、设计目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1二、设计内容及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1三、总设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1四、主要元件及设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2五、单元电路的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51、数字电子计时

2、器组成原理．．．．．．．．．．．．．．．．．52、用74LS160实现12进制计数器．．．．．．．．．．．．．．63、校时电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74、时基电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8六、设计总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8七、设计结果及其分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8八、设计过程中的问题及解决方案．．．．．．．．．．．．．．．9九、心得体会．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

3、．9十、附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1010多功能数字钟电路设计一、设计目的通过课程设计要实现以下两个目标：一、初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即根据设计要求，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能要求；二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让我们开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面，运用已学过的分析和设计电路的理论知识，逐步掌握工程设计的步骤和方法，同时，课程设计报告的书写，为今后从事技术工

4、作撰写科技报告和技术资料打下基础。二、设计内容及要求1、功能要求：①基本功能:以数字形式显示时、分、秒的时间，小时计数器的计时要求为“12翻1”，并要求能手动快校时、快校分或慢校时、慢校分。②扩展功能:定时控制，其时间自定；仿广播电台正点报时—自动报正点时数。2、设计步骤与要求：①拟定数字钟电路的组成框图，要求先实现电路的基本功能，后扩展功能，使用的器件少，成本低；②设计各单元电路，并用Multisim软件仿真；③在通用电路板上安装电路，只要求显示时分；④测试数字钟系统的逻辑功能；⑤写出设计报告。设计报告要求：写出详细地设计过程（含数字钟系统

5、的整机逻辑电路图）、调试步骤、测试结果及心得体会。三、总设计原理数字电子钟原理是一个具有计时、校时、报时、显示等基本功能的数字钟主要由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等七部分组成。石英晶体振荡器产生的信号经过分频器得到秒脉冲，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过“时”、“分”、“秒”译码器译码，并通过显示器显示时间。四、主要元件及设备1、给定的主要器件：74LS00（4片），74LS160（4片）或74LS161（4片），74LS04（2片），74LS20（2片），74LS48（4片），数码管BS202（4只），555

6、（1片），开关（1个），电阻47k（2个）电容10uF（1个）10nF(1个)各元件引脚图如下图：1074LS00102、仪器和设备:稳压电源（或数字逻辑学习机），双宗示波器，数字万用表、数字通用板、拨线钳和电烙铁等。五、单元电路的设计1、数字电子钟的设计提示时显示器分显示器秒显示器时译码器分译码器秒译码器时计数器分计数器秒计数器校时电路振荡器分频器定时控制仿电台报时整点报时主体部分扩展部分1）、数字电子计时器组成原理图1数字电子计时器的结构框图2)、用74160实现12进制计数器CLKD0D1D2D3CLKETEPQ0Q1Q2Q3CLD’R

7、D’74LS160D0D1D2D3CLKETEPQ0Q1Q2Q3CLD’RD’74LS160111图2用整体置零法构成的12进制计数器103)、校时电路校时电路是数字钟不可缺少的部分，每当数字钟与实际时间不符时，需要根据标准时间进行校时。当数字钟接通电源或者计时出现错误是，需要校正时间，校时是数字钟应具备的基本功能。为了电路简单，只对时和分进行校时。校时电路要求在小时校正时不影响分和秒的正常计数，在分校时时不影响秒和小时的计数。时校时电路和分校时电路都是一致的，校时脉冲信号为10HZ脉冲，这样速度正好适中，适合校时。当刚接通电源或时钟走时出现

8、误差时，都需要进行时间的校准。校时是数字钟应具有的基本功能，一般电子钟都有时、分、秒校时功能。为使电路简单，这里只进行分和小时的校准。校时可采用快校时和慢校时两种方