多功能数字钟的电路设计报告书.pdf
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1、数字电子技术课程设计第 1 页 共 10 页课程设计专用封面设计题目:数字钟所修课程名称:电子课程技术课程设计修课程时间:2009 年 12 月 07 日至 2009 年 12 月 18 日完成设计日期:2009 年 12 月 18 日评阅成绩:评阅意见:评阅教师签名:年月日_工学院_学院_2007_级_电气及其自动化专业姓名_学号_(密)(封)(线)数字电子技术课程设计第 2 页 共 10 页多功能数字钟的课程设计一、设计题目:多功能数字钟的电路设计二、设计要求:1.能直接显示时、分、秒的数字钟,要求二十四为一计数周期。2.当电路发生走时误差是具有快速校准时、分、秒的功能。3.整点自动报时,
2、在离整点10s 时,便自动发出鸣叫声,步长10s,当鸣声结束时正好为整点。4.要求电路主要采用中规模集成电路,电源电压+5V.三、题目分析:数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路等组成。秒脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳定度决定了数字钟的质量,在此次实验中用 555 定时器来实现。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用60 进制计数器,每累计60 秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60 分,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24
3、进制计数器,可以实现一天24h 的累计。译码显示电路将“时、分、秒”计数器的输出状态经七段显示译码器译码,通过六位LED显示器显示出来。为了使数字钟的功能更加完善,增加了整点报时环节和校时环节。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一个脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整四、总体方案:此次设计大概可以分五个部分:秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分、报时部分。在秒脉冲产生部分中,用555 定时器予以实现,通过调节电阻的大小最后得到我们所需要的秒脉冲;在计数电路中,我们采用74LS90这种二-五-十进制计数器,因为它可以同时可以级连组
4、成60进制和 24 进制,用起来比较方便;用 74LS90、CC4511译码器和七段显示数码管便组成多功能数字钟的显示部分;在校时部分中,我们选用的是手动校时的方式,通过按钮产生脉冲来控制 74LS90的计数,从而达到计数的目的;在最后的报时部分中,采用逻辑门电路、数据选择器74LS151和 74LS00门电路组成控制电路和蜂鸣器加以实现。通过以上几个部分的共同作用,最终达到该项设计的所有要求,设计出一个多功文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A
5、5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1
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7、5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L
8、7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8
9、T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N
10、2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC1
11、0L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7数字电子技术课程设计第 3 页 共 10 页能数字钟。下图为数字钟总设计结构图:图 1 总设计结构图五、具体实现:(1)秒脉冲产生部分(555 定时器)本设计方案使用555 多谐振荡器来产生1HZ 的信号。通过改变相应的电阻电容值可使频率微调,不必使用分频器来对高频信号进行分频使电路繁复。虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确性高,由于设计方便,操作简单,成为了设计时的首选,但是由于与实验中使用的555 芯片产生的脉冲相比较,利用晶振产生的脉冲信号更
12、加的稳定,通过电压表的测量能很好的观察到这一点,同时在显示上能够更加接进预定的值,受外界环境的干扰较少,一定程度上优于使用555芯片产生信号方式。最终我们选择了 555 定时器作为秒脉冲发生器。在 555定时器的外部接适当的电阻和电容元件构成多谐振荡器,再选择元件参数使其发出标准秒信号。555定时器的功能主要由上、下两个比较器1、2 的工作状况决定。若复位端 加低电平或接地,可使电路强制复位,不管 555 电路原处于什么状态,均可使它的输出为“0”电平。只要在555 定时器电路外部配上两个电阻及两个电容元件,并将某些引脚相连,就可方便地构成多谐振荡器。文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1
13、X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W
14、2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:C
15、C10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 H
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17、7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码
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19、 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7数字电子技术课程设计第 4 页 共 10 页84351672555UCCuOR1R2C555 是数字钟脉冲产生的核心部分。为了保证脉冲的准确性与稳定性,R1和R2采用可调电阻,经过不断的调试,R1的阻值大约在 15K左右,R2的电阻大约在 68K左右,电容 C大小为 10uF,经过多次调试后可以得到频率为
20、1Hz的秒脉冲,并将其作为整个多功能数字钟的脉冲源,作为计数器计数等功能之用。(2)计数部分74LS90是二-五-十进制异步计数器,它有两个时钟输入端BACPCP 和。其中,ACP和0Q组成一位二进制计数器;BCP和210QQQ组成五进制计数器;若将0Q与BCP相连接,时钟脉冲从ACP输入,则构成了 8421BCD 码十进制计数器。74LS90具有异步清零和异步置九功能。当R0 全是高电平,R9 至少有一个为低电平时,实现异步清零。当 R0 至少有一个低电平,R9 全是高电平时,实现异步置九。当R0、R9 为低电平时,实现计数功能。所以74LS90有两个清零端)1(0R、)2(0R,两个置 9
21、 端)1(9R和)2(9R,其引脚图和功能图明细见下图。输入输出文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X
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23、N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC
24、10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS
25、1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7W2N2T5R7文档编码:CC10L7A5U5V9 HS1X8T1C8R2 ZE7
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