数字电子钟课程设计

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1、太原理工大学计算机科学与技术学院课程设计报告课程名称：数字系统设计系部：计算机科学与技术专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：2012-6-19报告成绩：数字电子钟设计报告一.设计要求数字部分：设计一种多功能数字电子钟，该钟具有基本功能和扩展功能两部分。其中，基本功能为准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。扩展功能部分则具有：校时功能，可在任何时候将其调至标准时间或者指定时间。数字电子钟的电路也是由主体电路和扩展电路两部分构成，在电路中，基本功能部分由主体电路实现，而扩展功能部电路实现。这两部分都要

2、用到振荡电路提供的1Hz脉冲信号。在计时出现误差时电路还可以进行校时、校分、校秒功能。并且可以用数码管显示时、分、秒，各位均为两位显示，扩展部分要有相应的响应电路。要求：（1）电子钟能够显示“时”、“分”、“秒”，（23时59分59秒）。（2）能实现对“时”、“分”、“秒”的校时。（3）自己设计可供数字电子钟使用的直流稳压电源。模拟部分：（1）输出电压可在5V到15V之间连续可调（2）当电网电压在220V上下波动15%,输出电流在0~80mA范围内变化时，均可正常稳压，输出电压的变化不超过±0.3V。（3

3、）在保证正常稳压的前提下，尽量减小功率。（4）具有过流保护功能。（5）画出设计电路图，标出电路参数（6）测试所设计电路的性能指标。二.设计的作用、目的数字系统课程设计是在学习了模拟电子技术、数字电子技术课程之后进行的一个重要的实践环节，目的在于将模拟和数字这两部分课程的理论和实践联系起来，在老师指导下对某一设计课题进行电路设计和实践。它对巩固所学课程的理论知识、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力有着十分重要的作用，有利于启发学生创新思维和提高学生工程设计能力和实践动手能力。1.培养学生根据需要选学参考

4、书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考﹑深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。2.通过实际电路方案的分析比较，设计计算﹑元件选取﹑安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。3.掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高动手能力。4.了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。5.培养严谨的工作作风和科学态度。一.设计的具体实现1．系统概述数字

5、部分介绍：根据设计要求，可构造出数字钟电路的结构框图，如下图所示：小时显示器分钟显示器秒钟显示器显示译码器显示译码器显示译码器计数器计数器计数器校时电路方波信号发生器分频电路该数字钟电路的工作原理是：由方波信号发生器产生稳定的高频脉冲信号，经分频电路输出标准的秒脉冲信号，作为秒计时器脉冲。秒计数器满60后向分计数器产生进位脉冲，分计数器满60后向时计数器产生进位脉冲，时计数器按照模24的规律计数。计数器的输出经显示译码器译码后送达显示器显示。当电路计时出现误差时，可以由校时电路分别对“时”、“分”、“秒”

6、进行校时。模拟部分介绍：直流稳压电源是电子系统中的一个必备部分，除了应用蓄电池以外，绝大多数的电子系统都使用直流稳压电源。小功率稳压电源一般由电网供电，再经整流、滤波、稳压三个主要环节，将电网交流电变换成电子系统所需的稳定的低压直流。常用的稳压电路有：并联型稳压电路、串联型稳压电路、集成稳压电路等。①并联型稳压电路结构简单，设计容易，但是输出电压不可调，输出电流较小。②串联型稳压电路使输出电压可调节输出电流加大，因此多数电子系统应用中都使用串联行稳压电路或根据此原理实现的集成稳压器来实现的。直流稳压电源的

7、主要技术指标分性能指标和工作参数两类，性能参数是衡量直流稳压电源质量优劣的重要依据，工作参数是稳压电源安全稳定工作的条件。①稳压系数Sr又称位电压调整率，它用来衡量当输入电压变化而负载不变的条件下，稳压电源抗输入电压变化的能力，是直流稳压电源最主要的性能参数。其定义是当负载和温度不变时，输出电压的相对变化量与输入电压的相对变化量之比。⊿U0/U0⊿UI/UI⊿I=0,⊿T=0Sr=②输出电阻RO又称位负载调整率，它用来衡量当负载变化（即输出电流变化）而输入电压不变的条件下，稳压电源抗负载变化的能力，也是直

8、流稳压电源最主要的性能参数，其定义为当输入电压和温度不变时，输出电流变化⊿I以及所引起的输出电压变化⊿U之比。⊿U0⊿I0⊿UI=0,⊿T=0R0=③功耗P直流稳压电源将交流变成稳定直流的过程中要消耗功率，并将其消耗的功率转换成热能。2.单元电路设计、仿真与分析数字部分介绍：   由数字钟电路的结构框图可知，整个电路右方波信号发生器、分频电路、计数显示器和校时电路几部分组成。设计时可以首先分别完成各部分电路电路设计，然后再将各