電子時鐘 課程設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　課 程 名 稱 電子技術(shù)基礎(chǔ) </p><p>　　院 部 名 稱 機電工程學院 </p><p>　　專 業(yè) 自動化 </p><p>　　班 級

2、 10自動化 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、課程設(shè)計應(yīng)達到的目的............................................</p><p>　　二、課程設(shè)計題目

3、及要求..............................................</p><p>　　三、課程設(shè)計任務(wù)及工作量的要求....................................</p><p>　　1.設(shè)計要求.......................................................</p>&

4、lt;p>　　2.總體參考方案.................................................</p><p>　　3.單元電路設(shè)計....................................................</p><p>　?。?）.秒脈沖發(fā)生器.....................................

5、........</p><p>　?。?）.秒、分、時計數(shù)器...........................................</p><p>　?。?）.秒、分、時譯碼顯示模塊....................................</p><p>　?。?）.校時電路 ............................

6、....................</p><p>　　4.附圖說明各部分功能的實現(xiàn)....................................</p><p>　?。?）.開始狀態(tài)................................................</p><p>　?。?）.時、分、秒分別校時............

7、............................</p><p>　?。?）.3滿60秒向分鐘進位狀態(tài)...................................</p><p>　　（4）.滿60分向小時進位狀態(tài)....................................</p><p>　?。?）.23:59:59向00:00:00

8、進位狀態(tài)................................</p><p>　　5. 整體電路圖....................................................</p><p>　　6. 實驗室調(diào)試....................................................</p><p&

9、gt;　?。?）.元件清單.................................................</p><p>　　（2）.調(diào)試過程...............................................</p><p>　?。?）.調(diào)試結(jié)果(照片).........................................<

10、/p><p>　?。?）.調(diào)試心得體會..............................................</p><p>　　參考文獻.......................................................</p><p>　　致謝......................................

11、..................</p><p>　　課程設(shè)計應(yīng)達到的目的</p><p>　　1、掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、測試方法；</p><p>　　2、進一步鞏固所學的理論知識，提高運用所學知識分析和解決實際問題的能力；</p><p>　　3、提高電路布局﹑布線及檢查和排除故障的能力；<

12、;/p><p>　　4、培養(yǎng)書寫綜合實驗報告的能力。</p><p><b>　　課程設(shè)計題目及要求</b></p><p><b>　　數(shù)字電子時鐘設(shè)計</b></p><p>　　1、準確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間。</p><p>　　2、小時計時采用24進制的計

13、時方式，分、秒采用60進制的計時方式。</p><p>　　3、具有快速校準時、分的功能。</p><p>　　課程設(shè)計任務(wù)及工作量的要求</p><p><b>　　設(shè)計要求</b></p><p>　?。?）、準確計時，以數(shù)字形式顯示時、分、秒的時間。</p><p>　?。?）、小時計時采用

14、24進制的計時方式，分、秒采用60進制的計時方式。</p><p>　?。?）、具有快速校準時、分的功能。</p><p><b>　　2、總體參考方案</b></p><p><b>　　框圖</b></p><p><b>　　3.單元電路設(shè)計</b></p>

15、<p><b>　　.秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　采用555施密特觸發(fā)器</p><p><b>　　相關(guān)計算如下</b></p><p><b>　　仿真圖</b></p><p>　?。?）.秒、分、時計數(shù)器</p><p>

16、;　　秒脈沖信號經(jīng)過6級計數(shù)器，分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時?！懊搿薄胺帧庇嫈?shù)器為六十進制，小時為二十四進制。</p><p>　　由秒脈沖獲得的1Hz的頻率首先送到計數(shù)器，這里采用的是十進制計數(shù)器74LS192，達到10次脈沖向前進位并且同步清零，一次來實現(xiàn)“秒”各位的十進制，然后產(chǎn)生一個進位信號，向“秒”的十位送達一個脈沖，“秒”的十位數(shù)字將要顯示六時，將Q1，Q2經(jīng)過

17、與門與MR相連，一次達到“秒”的六十清零的目的，同樣，分鐘的個位的計數(shù)要通過秒十位的Q1，Q2經(jīng)過與門，與“分”個位的家計數(shù)器相連，時，“12翻1”小時計數(shù)器是按照“01——02——03——……——22——23——00——01——02——……”規(guī)律計數(shù)的，這與日常生活中的計時規(guī)律相同。在此實驗中，它是由兩片cc40192和一片cc4011構(gòu)造成的同步二十四計數(shù)器，利用異步清零端實現(xiàn)起從23——00的翻轉(zhuǎn)，其中“24”為過渡狀態(tài)不顯示。

18、其中，“時”十位是3進制，“時”個位是十進制。</p><p>　　74LS192功能及引腳圖</p><p>　　、 可預(yù)置的十進制加/減計數(shù)器</p><p><b>　　仿真圖</b></p><p>　　.秒、分、時譯碼顯示模塊</p><p>　　本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的

19、數(shù)字，顯示器有兩種：共陽極顯示器或共陰極顯示器。74LS48譯碼器對應(yīng)的顯示器是共陰極顯示器。</p><p><b>　?。?）.校時電路</b></p><p>　　當數(shù)字鐘走時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間。校時電路實現(xiàn)對“時”“分”“秒”的校準。在電路中設(shè)有正常計時和校對位置。本實驗實現(xiàn)“時”“分”的校對。對校時的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數(shù)；在分校正

20、時不影響秒和小時的正常計數(shù)。需要注意的時，校時電路是由與門構(gòu)成的組合邏輯電路如下圖示：</p><p>　　方法：“秒”校時采用等待校時法。正常工作時，將開關(guān)S1撥向VDD位置，不影響與門G1傳送秒計數(shù)信號。進行校對時，將S1撥向接地位置，封閉與門G1，暫停秒計時。標準時間一到，立即將S1撥回VDD位置，開放與門G1?！胺帧焙汀皶r”校時采用加速校時法。正常工作時，S2和S3接地，封閉與門G3或G5，不影響或門G2

21、或G4傳送秒、分進位計數(shù)脈沖。進行校對時，將S2、S3撥向VDD位置，秒脈沖通過G3、G2或G5、G4直接引入“分”、“時”計數(shù)器，讓“分”、“時”計數(shù)器以秒節(jié)奏快速計數(shù)。待標準時、分一到，立即將S2、S3撥回接地位置，封鎖秒脈沖信號，開放或門G2、G4對秒、分進位計數(shù)脈沖的傳送</p><p><b>　　仿真圖</b></p><p>　　附圖說明各部分功能的實現(xiàn)

22、</p><p><b>　　（1）.開始狀態(tài)</b></p><p>　?。?）.時、分、秒分別校時</p><p><b>　　.</b></p><p>　?。?）..滿60秒向分鐘進位狀態(tài)</p><p>　?。?）、滿60分向小時進位狀態(tài)</p>&l

23、t;p>　　、23:59:59向00:00:00進位狀態(tài)</p><p><b>　　整體電路圖</b></p><p><b>　　實驗室調(diào)試</b></p><p><b>　?。?）元件清單</b></p><p><b>　?。?）調(diào)試過程</b&

24、gt;</p><p>　　于6月7日下午開始進行實物調(diào)試，歷時四個小時。首先調(diào)試的是秒脈沖發(fā)生器，以NE555為主要芯片其引腳示意圖如下圖示</p><p>　　選擇合適的電阻電容，根據(jù)仿真的數(shù)據(jù)以及連接方式，對其進行調(diào)試，由于脈沖產(chǎn)生的波形不穩(wěn)定，可以采取將脈沖信號經(jīng)過非門調(diào)試。計數(shù)器采用的是十進制計數(shù)器74LS192，其引腳示意圖以及功能表如下示</p><p&g

25、t;　　74ls192引腳圖</p><p>　　74ls192功能表</p><p>　　將192的輸出端Q1、Q2、Q3、Q4分別與譯碼器74LS48的A、B、C、D相連接，其引腳示意圖如下圖示</p><p>　　譯碼器與共陰極的七段數(shù)碼管分別相連接。主要部分已經(jīng)完成，所需要注意的是，每一個芯片都要接通電源和地。至于控制電路以及邏輯進位和清零，所需要的芯片主要

26、是與門和或門以及非門，三者的引腳示意圖分別如下示</p><p>　　（與門74LS08） (或門74LS32) （非門74LS00）</p><p>　?。?）調(diào)試結(jié)果(照片)</p><p>　　由于跳動的太大，在進行校正時，可能不會盡如人意，照片如下圖示</p><p><b>　　調(diào)試心得體會

27、</b></p><p>　　通過這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計，我們才把學到的東西與實踐相結(jié)合。從中對我們學的知識有了更進一步的理解，而且更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課程設(shè)計的一般步驟，和設(shè)計中應(yīng)注意的問題。設(shè)計本身并不是有很重要的意義，而是

28、同學們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要點。同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。</p><p>　　另外，我還漸漸熟悉了pruteus這個仿真軟件的各個功能，讓我體會到了期中的樂趣，還在電腦制作文檔的過程中，使我對辦公軟件有了更進一步的了解和掌握。</p><p><b>　　參考文獻</b&g

29、t;</p><p>　　現(xiàn)代數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 清華大學出版社 北京交通大學出版社.</p><p>　　模擬電子技術(shù)（修訂版） 清華大學出版社 北京交通大學出版社</p><p>　　模擬電子技術(shù)教程 電子工業(yè)出版社</p><p>　　朱定華主編.電子電路測試與實驗.北京：清華大學出版社，2004.</p>&

30、lt;p><b>　　致謝</b></p><p>　　首先要感謝xx老師的悉心教導(dǎo)，幾天來，趙老師的不辭勞苦給我留下了深刻的印象，xx老師嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度以及他豐富的學識，讓我們學到了很多在《數(shù)字電子電路》等方面的知識，同時讓我們認識它的趣味性、實用性，讓我深深的喜歡上了這門學科。當我們在課程設(shè)計上遇到困難時，老師一邊又一遍的給我們講解，在此，向xx老師致以最誠摯的謝意。</p&