文档介绍：《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
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...........................5
1、数字电子计时器组成原理.................5
2、用74LS160实现12进制计数器..............6
3、校时电路...............................7
4、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.................................9
十、附录.....................................10
多功能数字钟电路设计
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****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(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:
74LS00
2、仪器和设备:
稳压电源(或数字逻辑学****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
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
3)、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式。校时脉冲采用秒脉冲,则为快校时;如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供则为慢校时。图3中
C1、 C2用于消除抖动