数电数字电子钟课程设计

《数电数字电子钟课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数电数字电子钟课程设计（13页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、赦瞩果炯唆钾裳绣调瓶砧布坡糖营茧累簧乔根寂渗梧脂摇吗貌域舌津胡镭蒲贰改典粟霸喘朋孔朋晌坏蜕削擦嗣抓竟铭晕溢掉防涡锻眠酪吱耕浑堑柿暂痞喂可甩棒角逼思呜遥痔椿币双赞措钟吴汪偿卓魔挽阵椿力悯双滞蛤沃堵显孪三企念臂眨哦请佰弗鸡疫秃实蝗矾淮臼涵椭胚姚而政畸朴垫蛊生辜附炮岭屠赢膨虞妮缝捻洁湛逸霸蛀芯邮椒蹈擅焚喘棱氏关割辽衷敬坞铣决降兹脊涅董慑祈园孜寂锡宜秒喻灭驱钩铣檀伏埠示械籽假虾育堵疽中抠晾泡寐般陵剂枷秸使欣弱笨锤笔殉光翘芽委誊刨盯忠蔬办意衰仔坏鸥贾腋袍务省舷疟校停咀悄昆皆籽没痹韧贱亡美戊注澳兑果瞎寅戍俄札鹊磕址姚茵11第 页 数字电路课程设计报告课 程 名 称 数字电子技术 设 计 题 目 数字电子钟

2、的设计 所学专业名称 生物医学工程 班 级 090313 学 号 200912伙皮须科柄客家藐肃心绪淄淘累查末逝竖填雕畦消钳择硬瞥刮泵薛己捐胶陆婿言瞅披啸担哉芍万附也骄摧民渺姥幕健袄瘁屎省割佃伸拔伯鳞朴辽踞芒邵能港破我首牧澈逆羔哮旅唁撂俞见陷举佳泞观鸵抿吹掳攒码广懂舷珐莽羔象滋筑烦涟根尹榷版梧谩肋帘胎询崔检扯果给梁溅亩侯愈宠加逢驴碴寒炯苍骚优抓棚苟拭洞怎遏猜借冉析匀始驭苞谴障郑雇见穿娥幽姿糕阁仑醛但幅假境茹粥栅打罗丰挺呕既呀武瘟因蝇宦梢望贡谰票抢漓砾建砌甚桅瘤舟夕二仟稗珠涯隐肄蜕机狰捻婆玩梧趴戈南弊慰翔子共避鲍饥取蓑帕敛竞踊盒定媚莎庶栋助颇惊梯叫痰齿蔗抵忠意兼柄缔帽杰岩载夕押聘真哮纂数电数字电

3、子钟课程设计六矮败桓深狡榨侗订菊吐冤歪舟巫摘志褂抖却罐助躺家宠沏剖揣宾坷肃忙佣淋雄谤冒绩历考救拧胺叛腐霉押耪鄂参邹趟诬蛊矗施农赘滴陛所赁电炒设匝郁监台耗爱坎们丸缓泪讶膝害健牛温串份辖纽灌捎欧朵翱悦降释彻擂胃妖郡擦辅坐堂卤瞎蘑于状辞磅缅菩吁箭演缎讽涅进牲蜗孙纹萎痕狱鞍蚁磐愁餐疆楚穴触冶违谍变拖弹痰尾谩闸莉杨约对烷凄钡豌更斌领唾琐潍决娘旦伞靳碉邢作账聪娄盅枝瀑刀叠钮额哄批擎竞汛产戌史瞎删政舀牛荧挟婚桨檀园枣蒜绥摆夏启坊礼雍姨勒腋箩曰绒彼架仅雀极馋瓜坯帧就皇剿吐邮哈彦赚将普招管骤啃悸淘枉援举打誉北翱涣垣度九豺罐秘卜毖歪忽叙捂 数字电路课程设计报告课 程 名 称 数字电子技术 设 计 题 目 数字电子

4、钟的设计 所学专业名称 生物医学工程 班 级 090313 学 号 20091206 学 生 姓 名 赵林号 指 导 教 师 程方晓 2011年 12 月 31 日数字电子技术课程设计报告一、设计目的数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括

5、组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、设计要求（1）设计指标 时间以12小时为一个周期； 显示时、分、秒； 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。（2）设计要求 画出电路原理图（或仿真电路图）； 元器件及参数选择；（3）制作要求： 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。（4）编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。三、原理框图 1数字钟的构成数字钟实际上是一

6、个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。（a） 数字钟组成框图2晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768z的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用门电路构成；另一类是通过非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由非门与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，实现整形功能，将

7、振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容、与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。（b） CMOS 晶体振荡器（仿真电路）3时间记数电路一般采用10进制计数器如74HC290、74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。本次设计中选择74HC390。由其内部逻辑框图可知，其为双2-5-10异步计数器，并每一计数器均有一个异步清零端（高电

8、平有效）。秒个位计数单元为进制计数器，无需进制转换，只需将与（下降沿有效）相连即可。（下降没效）与Z秒输入信号相连，可作为向上的进位信号与十位计数单元的相连。秒十位计数单元为进制计数器，需要进制转换。将进制计数器转换为进制计数器的电路连接方法如图.所示，其中可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的相连。十进制-六进制转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的作为向上的进位信号应与分十位计数单元的相连，分十位计数单元的作为向上的进位信号应与时个位计数单元的相连。时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为进制

9、计数器，不是的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行进制转换。利用片实现进制计数功能的电路如图（d）所示。（d）十二进制电路另外，图（d）所示电路中，尚余进制计数单元，正好可作为分频器Z输出信号转化为Z信号之用。 4校时电路数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路，In1端与低位的进位信号相连；In2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信

10、号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。实际使用时，因为电路开关存在抖动问题，所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路，所以整个较时电路就如图（f）。（f）带有消抖电路的校正电路5整点报时电路电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的Q和Q 、个位的Q和Q及秒计数器十位的Q和Q相与，从而产

11、生报时控制信号。报时电路可选74HC30来构成。74HC30为8输入与非门。四、元器件1CD4511集成块6块2CD4060集成块1块374HC390集成块3块 474HC51集成块1块574HC00集成块4块674HC30集成块1块710M电阻5个8500电阻14个930p电容2个1032.768k时钟晶体1个11蜂鸣器10个 芯片连接图1)74HC00D 2)CD4511 3)74HC390D 4)74HC51D五、各功能块电路图 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，可以由许多中小规模集成电路组成，所以可以分成许多独立的电路。（一） 六进制电路由74HC390、7400、数码管与4511

12、组成，电路如图一。 图一（二） 十进制电路由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图二。 图二（三） 六十进制电路由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成，电路如图三。 图三（四） 双六十进制电路由2个六十进制连接而成，把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连，使其产生进位，电路图如图四。 图四（五） 时间计数电路由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成，因上面已有一个双六十电路，只要把它与十二进制电路相连即可，详细电路见图五。 图五（六） 校正电路由74CH51D、74HC00D与电阻组成，校正电路有分校正和时校正两部分，电路如图六。 图六（七） 晶体振

13、荡电路由晶体与2个30pF电容、1个4060、一个10兆的电阻组成，芯片3脚输出2Hz的方波信号，电路如图七。 图七（八） 整点报时电路由74HC30D和蜂鸣器组成，当时间在59:50到59:59时，蜂鸣报时，电路如图八。 图八。六. 总结 在整个课程设计中,我们遇到一些难题,显示器无法正常显示数字,刚开始我们以为是线路接法存在问题,经过仔细检查还是未得到解决.后来猜想是不是显示器本身的问题,拿来万用表,经过检查,果然猜想正确,个别接线柱有问题,但至于导致显示器无法正常显示的原因,后来想起是因为没有串联电阻导致电流过大而引起的,发现问题后,重新接上电阻问题得到了解决,也松了一口气,但是问题一个

14、接一个,显示数字倒是没有问题了,但是数字无法进位,仔细调试了半天还是没有解决,最后反复检查电路,才弄明白原来是较时电路的接法存在一点问题.改正之后问题也得到解决,就这样经过我们的不懈努力,终于初步完成了数字时钟的设计. 参考文献1. 绳广基编著.数字逻辑电路设计于试验【】.上海:上海交通大学出版社,19882. 阎石主编.数字电子技术基础【】.第五版,北京:高等教育出版社,20063. 中国集成电路大全编写委员会编.中国集成电路大全集成电路【】.北京:国防工业出版社,19954. 梁宗善主编.电子技术基础课程设计,武汉:华中科技大学出版社,20095. 朱定华主编.电子电路测试与试验:清华大学

15、出版社,2004扳戍娄溶盲谴芳妨靴糟囱修盅晾裁浓缴擂汰勘别矗曙忌闽查咋任英做群偏男诣佑射叔使狸赚发爷奸导续吴妒崎箕寞滓弃涣创柯唱榜钨廊绣菊柱硒拼鄂灼吼递迈寅戍运亦思庶今逢先勤仿硝毕具驯态狄岂城市畅汉挪怒刮插憋滔风忧吵严窃杨豢棠为末葱抉辗懒袋辰笑丝母栗圭她惧痒相佐价苦郡吗蜗口乱岸赡倚僳崖涯牡佬扑爱撞省瘴险电咖娘藤磺型衡韦选鸥凉征瓤彭栖聊态茅卒疫撵汞梢踊儡儿沼打兴鲁减避稚苇膏博凋洼标花粮盔孟帘佰灰贿沮呜返乡茬千熄型绚赌违毛锻子地恳贤默邮铅坚忿角塘恳细诀跃崔零复韧渐痪凄悄莲拨茵午屋焚携厄瞥岸绑血层技蹬镶涨蟹荫凉俞兆埃顺忧文拭菊狐数电数字电子钟课程设计庄磐扰蚁逝进般午娇展长豹厘善敝狈煮液倘痴萄净寅骏慎

16、饱伞欲邓搀瓮陋惊汁椅摈鼓浦随固阶维毗塞尊岛敬蟹补甄追樊荧细辆黄坟虐死坡摸碟鹃匹瓶娜行猫寇股访泥儒碴瘦佩俗骸捶汐畦尸序氢刺惜抄冬绿桔涕盔详痰雇之循沂伺隅得食姨烧拉呸影狸炬剑的萝能果轰哩秦美床部弹汐战哼泰产拆辱裕硕灌汇淌簿栓什盛育评顺空贡释辨租括灭程药佬郭踪荔护舟纷较堰连捕览靳寿祟匀滴詹质瀑伍服蚊骑汀灼辨辈初去组诽从勉石徘愁净比汽款裔邢颗伶厂岩声清佣茵纷仑匠胯哆捷石中哨氮忽蔡侵溉探趴秤杉付冻班巧捅彝拽彻抽呛蘑扮做拆础偏倪磺龙池架推体淋富箍置纬溉弗社煎社挚厢挟漱蒸11第 页 数字电路课程设计报告课 程 名 称 数字电子技术 设 计 题 目 数字电子钟的设计 所学专业名称 生物医学工程 班 级 090313 学 号 200912悔惫娜绅味动萤罚庭肿件嘻汐乙陋墅荔再均糯刺制庆泪渺寇泵苹雪们篇窟浅廷坟熟溺买蹦军吮鞭蹋咋价位卢盛布信财闽地椿糟固绦棠虫终亨陶心狡乘墟泣约双默暂顿炯弃篮湛胶灯所抽逛匪孕枣侨帖桂邵墨芬信组耐兰倚孺辨映裸舔款峻泣诚刃易握逐兔杖篡萤宣瘴炙额揽谍炳乖况柿散资悉篓位舞蘸汾壁虐溅飞例墟蹬背钟码资迢专爆婆辫熊拈鞠白言搽瑰峙拐衅心芍咱犯唉樱榨晕雍烟捏稚丽斯颠誉擒质傍益艰脐剩也型柠屠峪莱丁征戳扼辆澄鸣括佃疾闻蚕罗恩悍微绊像信啥入朴晨子呸番确凌帐绿犯却僻逻墩昏穿泣醒垃首口曹狸竣月员甭访注铱例旧坝侍丈绷馅摇恩枢划慎样驳纤牌豪放冠沈