多功能数字时钟课程设计.pdf

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1、 目 录 一、设计总体思路.7 1.总体思路.7 2.基本原理.7 3.总体框图.8 二、单元电路.9（一）秒计数器模块.9（二）分计数器模块.10（三）小时计数模块.10（四）24 小时翻 1 模块.11（五）报时电路.11 三、总电路设计.12 四、安装与调试.13 五、故障分析与电路改进.14 六、总结与设计调试体会.15 七、附录.16 八、课程设计评分.17 一设计总体思路 1.总体思路：本次的设计要求制作一个数字时钟，通过给秒计数器一个持续脉冲，使其实现 60 进制，并产生一个进位输出信号，把它接到分计数器的输入端，同理，分计数器实现 60 进制，同时产生一个进位信号，将其接到时计

2、数器的的输入端，当实现 24 进制后，输出一个输出信号，接到 24 翻 1 计数器上，实现电路的全部功能。2.设计的基本原理：1、两片 74LS192 构成秒计数器，74LS192（1）为高位片，74LS192（2）为低位片，两片 74LS192 的置数端，CPd 都接高电平，74LS192（2）的 CP 接持续 1 秒的脉冲，将第二片的进位输出接到第一片的 CP，同时将第一片的 Q1，Q2 接一个与门，将与后的结果接到其的清零端，这样就可以实现 60 进制的秒计数器。2，根据 1 的同理，可实现分的 60 进制，所不同的地方在于，将秒的60 进制的进位输出接到分进制第二片的输入，由此实现秒向

3、分的进位。3，由 2 片 74LS192 构成时进制，第一片为高位，第 2 片为低位，分进制的输出接到第二片的输入，2 片的置数端和 CPd 都接高，然后将第一片的 Q1 和第二片的 Q2 接到一个与门上，将输出接到 2 片的清零端，这样就实现了 24 进制，并且将这个信号接到 24 翻 1 计数器的输入端。4，将分计数模块第一片的 Q0，Q2，第二片的 Q0，Q3，秒计数器的第一快的 Q0,Q2 和第二片的 Q0 全与起来，将结果接到蜂鸣器。实现报时功能。3.总体框图 秒 计 数 器 分 计 数 器 时 计 数 器 24 翻 1 CLK 调整电路 报时电路 二、单元电路 (一)、秒计数模块

4、此模块是由 2 片 74LS192 构成的，第二片的输入接持续脉冲，将其的进位输出接到第一片的输入端，2 片的置数端和 CPd 都接高电平，同时将第一片的 Q0，Q2，接到一个与门上，将输出接到其清零端，由此实现 60 进制，并且把这个信号给分计数器的 CP。单元电路图如下：(二)、分计数模块 设计思路基本上和秒计数器的思路相同，不同的地方是分计数器的第二片的输入端接得信号是来自于秒计数器的进位。单元电路图如下：(三)、时计数模块 设计思路是用 2 片 74LS192，第二片的 CP 接来自分计数器的的进位信号，第一片的 Q1 和第二片的 Q2 接到一个与门上，相与结果接到 2 片的清零端，实

5、现 24 进制，并将这个信号给 24 翻 1 的 CP。单元电路图如下：(四)、24 翻 1 计数器 设计思路：将时的进位输出接到 74LS192 的 CP。单元电路如下：（五）、报时电路 将分计数器的第二片的 Q0，Q2，第一片的 Q0，Q3，秒计数器的第二片的 Q0，Q2 和第一片的 Q0 通过与门连接起来。单元电路如下：三、总电路设计 四、安装与调试 （1）安装 1）领取实验箱子，面包板，以及设计电路所需要的各种芯片，并测试各芯片的好坏。2）将面包板固定在实验箱中，然后将已测试好的芯片合理的安装在面包板上。3）接通实验箱的电源，然后在实验箱中检测每根导线的好坏，为接电路做准备。4）按照已

6、仿真好的电路图进行分模块接线，并在每个模块接好后，进行模块电路的测试。5）将各模块安装好以后，再将模块之间连接起来，待整个电路安装完成以后，接通实验箱的电源，观察电路的运行情况，看电路能否正常工作，如果电路不能正常运行，则进行下一步工作调试。（2）调试 1）检查所用的 7 片 8 段显示器是否是好的。2）检查面包板上的芯片是否与面包板接触良好。3）检查各芯片的电源和地是否接完整。4）观察是否与实验箱接触，如果接触将面包板调整适当高度。5）检查导线是否与面包板接触不良。6）利用发光二极管为状态灯，对电路的各模块进行检查观察各模块电路是否正常。7）检查所接电路是否与仿真电路相符，观察是否有漏接的元

7、件或导线。五、故障分析与电路改进 在 2 周的课程设计中，我遇到了比较多的故障,在接线的时候遇到插线的时候很难插稳,并且导线和面包板似乎不那么配套，所以插进去的导线会莫名其妙的自己跑出来，这是最麻烦的，也是遇到最多的，并且由于板子问题，接好的线也常常出现接触不良的问题，有时出现了问题，却不知道问题在哪里，只好拔了线在重接，同时由于线多且密集,去找问题的时候是最让人头疼的。在解决这个问题的时候,我首先让芯片合理的布局,避免有些线过于密集,脱线是很难发现的缺陷,同时也便于去检查线路.接线完之后.我发现显示分的数码管的个位没有变化，在排除接线错误和原理图有错的情况下,断定这个芯片有问题,果然，当换了

8、一块芯片后，秒的进位成功的给了分的个位。在进行手调的时候，手调出错，通过分析,排除了线路接触不良的问题,通过网上查询，发现是由电路出错导致，通过认真的思考，在接了一个与门后，成功的实现了手调功能，总结下来,设计电路和接线的时候不够仔细认真,到接完了线在出错，就很难找出来，那时候就纠结了，所以在设计和接电路时要认真，不能马虎。六、总结与设计调试体会 经过这两周的课程设计，使我明白了很多东西，也学到很多知识。这次设计不仅让我又一次全面的复习了数字电子技术的一部分知识，同时也让自己体会到了安装一块电路板的酸甜苦辣，从设计到画图，再仿真，到最后接线，每一部分我都用百分百的态度认真的做，尽了自己最大的努

9、力，这些都是从书本上学不到的。这次数字时钟设计的主要困难在于实现手调和报时，这两部分的逻辑电路需要认真的思考和查找资料，并连接与非门等的逻辑电路.为了很好的完成这次课程设计,翻阅了很多资料,也领略到了书到用时方恨少的哲理.同时也感觉理论和实际之间存在 着很大的差距.设计原理图很正确,可连线之后却发现并没有正确的结果，记得有一天我把电路连好却发现分的进位始终不能给时计数器，我几乎花了半天的时间去查找错误，可找来找去，就是不能发现错误在哪里，到最后，才发现一个线坏了，就因为这样的一个小问题，却让我如此的纠结，并且浪费了半天的时间.在电路连接出来以后，我才发现其实这里面包含了很多的知识,并同时考验了

10、我们做事的认真和细心，这对我们能力的培养是有很大好处的，在以后的工作中，我们不免也会遇到类似的问题，这就要求我们沉着冷静的去面对，发现问题并解决问题.这次数电课程设计让我感触颇深.从中发现自己有很多的不足,我将努力学习去填补这些不足,这次设计也在我的大学生道路上留下很深刻的记忆.七、附录（元器件清单）元件功能 标号 数量（片）十进制同步计数器 74LS192 7 四 2 输入正或门 74LS32 1 四 2 输入与门 74LS08 4 参考文献 电子技术与 EDA 技术课程设计 郭照南主编 电子技术课程设计指导 彭介华 主编 电子线路设计、实验、测试 谢自美主编 八、课程设计评分 项 目 评

11、价 设 计 与 总 结 报 告 方案设计与论证 单元电路设计与合理性 电路图 测试结果的分析 特色与创新 实际制作完成情况 答辩情况 过程监控情况 综合评分 指导教师签名：_ 日 期：_ 注：此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非 16K 大小的图纸及程序清单）。电气与信息工程系课程设计评分表 项 目 评 价 设计方案的合理性与创造性 硬件制作或软件编程完成情况*硬件制作测试或软件调试结果*设计说明书质量 设计图纸质量 答辩汇报的条理性和独特见解 答辩中对所提问题的回答情况 完成任务情况 独立工作能力 组织纪律性（出勤率）综合评分 指导教师签名：_ 日 期：_ 注：表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非 16K 大小的图纸及程序清单）。