欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:56486380
大小:572.50 KB
页数:15页
时间:2020-06-24
《数字闹钟实验数电课设报告(完全版).doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、数字电路课程设计数字闹钟实验报告班级:0416201学号:041600201姓名:丁敏捷学号:041601103姓名:孙露15目录一.设计任务与技术指标…………………………3二.实验仪器及主要器件…………………………3三.设计原理、方案………………………………4四.电路原理图……………………………………10五.调试方法与过程………………………………11六.设计和调试过程中出现的问题及解决方法…12七.心得体会………………………………………1315一.设计任务与技术指标设计并制作一个带有可定时起闹的数字
2、钟。有“时”、“分”十进制显示,“秒”使用发光二极管闪烁表示;以24小时为一个计时周期;走时过程中能按预设的定时时间(精确到小时)启动闹钟,以发光二极管闪烁表示,启闹时间为3s~10s。二.实验仪器及主要器件LM5551220uF电容274LS1636CD4511474LS138274LS123174LS005680欧姆电阻4LED共阴极数码管41.5k,2.4k,51k115三.设计原理、方案数字闹钟系统由标准时间源、计时部分、定时起闹部分、校时部分组成。(一)标准时间源:采用LM555构成多谐振荡
3、器,调整电阻、电容可改变频率,使之产生1Hz的脉冲信号。T=0.7(RA+2RB)CT=1s,C=220uFRA+2RB=6.5KR2=1.5k,R1=2.4K在信号输出端连接一个红色发光二极管,每秒闪烁一次。15(二)计时部分:计时部分用4个数码管分别显示小时、分钟,各自使用一个CD4511译码器,小时使用模24计数器,分钟和秒使用模60计数器。标准时间源发出的1Hz信号先传递到秒位的计数器,计数到60后清零并给分钟位发出信号,同样的,分钟位在计数到60后清零,并向小时位进位,最后,小时位计数到24
4、并清零。计时部分总体原理如下:5551sM=60秒计数器M=60分计数器2×74LS1632×74LS1632×74LS163M=24时计数器译码2×CD4511译码2×CD4511首先是秒钟电路,来自555产生的计时脉冲进入模60电路。模60计数器采用异步拓展方式实现(原理图如下)15仿真电路图如下(秒钟个位用置数法,秒钟十位/分钟个位/分钟十位用清零法)同样的,当秒钟电路计满60后向分钟电路发送脉冲,用数码管显示:15模24计数器采用同步扩展方式实现(原理图如下)仿真电路如下(小时个位采用置数法,
5、小时十位采用清零法)15(三)定时起闹部分:课设要求:1.正点起闹,精确到小时2.使用2片74LS138,分别选出小时的十位和个位。小时十位范围为0~2,3-8译码器只使用前2个输入端,小时个位为0~9,3-8译码器只有3个输入端,会丢失几个时间点:8点、9点、18点、19点3.控制起闹时间的长短,用74LS123构成单稳态触发器解决方法:首先需要设定闹钟的起闹时间,为实现8,9,18,19的闹钟,15将小时个位的Q3接入左数第一个74LS138的A2,并将下列引脚接入与非门的输入端,画出真值表得到本
6、缺失的8/9/18/19点的定时方式:8点--Y4、Y4,9点--Y4、Y1,18点--Y5、Y5,19点:Y5、Y1。定时起闹的基本原理是用两片138选出小时的十位和个位,当两位数字同时满足预设的时间条件时起闹,本电路采用了红色的LED灯指示闹钟起闹(因为NI仿真软件中没有74LS123元件,此仿真电路将之省略),当到达预定时间(图中设置为9点)时,红灯由灭变亮。如图所示:15(四)校时部分:校准时间的基本原理是将要校准的74LS163芯片的CLK接入RS触发器上的3号脚后,时间显示的其他部分保持不
7、变,被校准的时间部分快速变化,当到达需要的时间点后将3号脚上的导线拔出,依次照此操作即可完成时间校准。15RS触发器在此处起到消抖动作用,如图所示:四.电路原理图五.调试方法与过程①在面包板上搭建起555秒信号发生电路,并连接一个红色发光二极管,接通电源,观察二极管闪烁频率并与标准时钟对比,确定能够得到标准的1Hz信号。②15用万用表检测七段数码管是否为共阴极数码管,各段显示是否正常发光,并连接组成表示秒位的模60计数器,连接时钟脉冲,接通电源,观察是否正常显示和是否正常清零。③用同样的方法检测元件是
8、否正常工作并连接模60和模24电路,并用秒脉冲检测电路是否工作正常。④进行显示部分的整体检测,检测进位和清零是否正常,由于完整运行需要24小时,可以通过连接信号发生器或者将555秒信号提供给时钟分计数的CP端来加快频率。⑤时间校准电路检测。用万用表检测LED是否正常工作,并搭建时间校准电路,观察对应的显示是否准确灵敏。⑥闹钟时间设置检测。设置好闹钟时间后,观察在指定时间发光二极管是否由灭到亮。六.设计和调试过程中出现的问题及解决方法①首先也是最重要的一步
此文档下载收益归作者所有