

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、<p> 數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報告</p><p> 課 程 名 稱 數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ) </p><p> 設(shè) 計(jì) 題 目 數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì) </p><p> 所學(xué)專業(yè)名稱 電子信息工程 </p><p> 班 級
2、 </p><p> 學(xué) 號 </p><p> 學(xué) 生 姓 名 </p><p> 指 導(dǎo) 教 師 </p><p> 2010年 6 月 20
3、日</p><p> 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報告</p><p><b> 一、設(shè)計(jì)目的</b></p><p> 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計(jì)時的裝置,與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無機(jī)械裝置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。</p><p> 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的
4、數(shù)字電路,其中包括了組合邏輯電路和時序電路。</p><p> 因此,我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理,從而學(xué)會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時敘電路.通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法.</p><p><b> 二、設(shè)計(jì)要求&l
5、t;/b></p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)指標(biāo) </b></p><p> 時間以12小時為一個周期;</p><p><b> 顯示時、分、秒;</b></p><p> 具有校時功能,可以分別對時及分進(jìn)行單獨(dú)校時,使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間;</p><p>
6、 計(jì)時過程具有報時功能,當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報時;</p><p> 為了保證計(jì)時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。</p><p><b> ?。?)設(shè)計(jì)要求</b></p><p> 畫出電路原理圖(或仿真電路圖);</p><p><b> 元器件及參數(shù)選擇;</b&
7、gt;</p><p><b> ?。?)制作要求:</b></p><p> 自行裝配和調(diào)試,并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。</p><p> ?。?)編寫設(shè)計(jì)報告 </p><p> 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程,附上有關(guān)資料和圖紙,有心得體會。</p><p><b> 三、原理框圖&
8、lt;/b></p><p><b> 1.?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成</b></p><p> 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間(如北京時間)一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。</p><p><b&
9、gt; 數(shù)字鐘組成框圖</b></p><p><b> 2.晶體振蕩器電路</b></p><p> 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類,一類是用TTL門電路構(gòu)成;另一類是通
10、過CMOS非門構(gòu)成的電路,本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖(b)所示,由CMOS非門U1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路,U2實(shí)現(xiàn)整形功能,將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻R1為非門提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。電容C1、C2與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對振蕩頻率的控制功能,同時提供了一個180度相移,從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具
11、有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性,從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。</p><p> CMOS 晶體振蕩器(仿真電路)</p><p><b> 3.時間記數(shù)電路</b></p><p> 一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器如74HC290、74HC390等來實(shí)現(xiàn)時間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。本次設(shè)計(jì)中選擇74HC390。由其內(nèi)部邏輯框圖可知,其為雙2-5-10
12、異步計(jì)數(shù)器,并每一計(jì)數(shù)器均有一個異步清零端(高電平有效)。</p><p> 秒個位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器,無需進(jìn)制轉(zhuǎn)換,只需將QA與CPB(下降沿有效)相連即可。CPA(下降沒效)與1HZ秒輸入信號相連,Q3可作為向上的進(jìn)位信號與十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連。</p><p> 秒十位計(jì)數(shù)單元為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器,需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。將10進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖?。?4所示
13、,其中Q2可作為向上的進(jìn)位信號與分個位的計(jì)數(shù)單元的CPA相連。</p><p> 十進(jìn)制-六進(jìn)制轉(zhuǎn)換電路</p><p> 分個位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同,只不過分個位計(jì)數(shù)單元的Q3作為向上的進(jìn)位信號應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連,分十位計(jì)數(shù)單元的Q2作為向上的進(jìn)位信號應(yīng)與時個位計(jì)數(shù)單元的CPA相連。</p><p> 時個
14、位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個位計(jì)數(shù)單元相同,但是要求,整個時計(jì)數(shù)單元應(yīng)為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不是10的整數(shù)倍,因此需將個位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個整體才能進(jìn)行12進(jìn)制轉(zhuǎn)換。利用1片74HC390實(shí)現(xiàn)12進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖(d)所示。</p><p><b> ?。╠)十二進(jìn)制電路</b></p><p> 另外,圖(d)所示電路中,尚余-2進(jìn)制計(jì)數(shù)單元,正好可作為分
15、頻器2HZ輸出信號轉(zhuǎn)化為1HZ信號之用。</p><p> 4.譯碼驅(qū)動及顯示單元電路</p><p> 選擇CD4511作為顯示譯碼電路;選擇LED數(shù)碼管作為顯示單元電路。由CD4511把輸進(jìn)來的二進(jìn)制信號翻譯成十進(jìn)制數(shù)字,再由數(shù)碼管顯示出來。這里的LED數(shù)碼管是采用共陰的方法連接的。</p><p> 計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對時間的累計(jì)并以8421BCD碼的形式輸送
16、到CD4511芯片,再由4511芯片把BCD碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示出來。</p><p><b> 5.校時電路</b></p><p> 數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能,因此,應(yīng)截?cái)喾謧€位和時個位的直接計(jì)數(shù)通路,并采用正常計(jì)時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。即為用COMS與或非門實(shí)現(xiàn)的時或分校時電路,In1端與低位的進(jìn)位信號相連;In2端與
17、校正信號相連,校正信號可直接取自分頻器產(chǎn)生的1HZ或2HZ(不可太高或太低)信號;輸出端則與分或時個位計(jì)時輸入端相連。當(dāng)開關(guān)打向下時,因?yàn)樾U盘柡?相與的輸出為0,而開關(guān)的另一端接高電平,正常輸入信號可以順利通過與或門,故校時電路處于正常計(jì)時狀態(tài);當(dāng)開關(guān)打向上時,情況正好與上述相反,這時校時電路處于校時狀態(tài)。</p><p> 實(shí)際使用時,因?yàn)殡娐烽_關(guān)存在抖動問題,所以一般會接一個RS觸發(fā)器構(gòu)成開關(guān)消抖動電路
18、,所以整個較時電路就如圖(f)。</p><p> (f)帶有消抖電路的校正電路</p><p><b> 6.整點(diǎn)報時電路</b></p><p> 電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報時,即當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時,報時電路報時控制信號。</p><p> 當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間
19、時,分十位、分個位和秒十位均保持不變,分別為5、9和5,因此可將分計(jì)數(shù)器十位的QC和QA 、個位的QD和QA及秒計(jì)數(shù)器十位的QC和QA相與,從而產(chǎn)生報時控制信號。</p><p> 報時電路可選74HC30來構(gòu)成。74HC30為8輸入與非門。</p><p><b> 四、元器件</b></p><p> 1.四連面包板1塊(編號A45)
20、</p><p><b> 2.鑷子1把</b></p><p><b> 3.剪刀1把</b></p><p> 4.共陰八段數(shù)碼管6個</p><p><b> 5.網(wǎng)絡(luò)線2米/人</b></p><p> 6.CD4511集成塊6塊<
21、;/p><p> 7.CD4060集成塊1塊</p><p> 8.74HC390集成塊3塊</p><p> 9.74HC51集成塊1塊</p><p> 10.74HC00集成塊4塊</p><p> 11.74HC30集成塊1塊</p><p> 12.10MΩ電阻5個</p
22、><p> 13.500Ω電阻14個</p><p> 14.30p電容2個</p><p> 15.32.768k時鐘晶體1個</p><p> 16.蜂鳴器10個(每班)</p><p><b> 芯片連接圖</b></p><p> 1)74HC00D
23、 2)CD4511</p><p> 3)74HC390D 4)74HC51D</p><p><b> 2.面包板的介紹</b></p><p> 面包板一塊總共由五部分組成,一豎四橫,面包板本身就是一種免焊電板。</p&
24、gt;<p><b> 面包板的樣式是:</b></p><p><b> 面包板的注意事項(xiàng):</b></p><p> 面包板旁一般附有香蕉插座,用來輸入電壓、信號及接地。</p><p> 上圖中連著的黑線表示插孔是相通的。</p><p> 拉線時,盡量將線緊貼面包板,
25、把線成直角,避免交叉,也不要跨越元件。</p><p> 面包板使用久后,有時插孔間連接銅線會發(fā)生脫落現(xiàn)象,此時要將此排插孔做記號。并不再使用。</p><p><b> 五、各功能塊電路圖</b></p><p> 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路,可以由許多中小規(guī)模集成電路組成,所以可以分成許多獨(dú)立的電路。</p>
26、<p><b> 六進(jìn)制電路</b></p><p> 由74HC390、7400、數(shù)碼管與4511組成,電路如圖一。</p><p><b> 十進(jìn)制電路</b></p><p> 由74HC390、7400、數(shù)碼管與4511組成,電路如圖二。</p><p><b>
27、 六十進(jìn)制電路</b></p><p> 由兩個數(shù)碼管、兩4511、一個74HC390與一個7400芯片組成,電路如圖三。</p><p><b> 雙六十進(jìn)制電路</b></p><p> 由2個六十進(jìn)制連接而成,把分個位的輸入信號與秒十位的Qc相連,使其產(chǎn)生進(jìn)位,電路圖如圖四。</p><p>&
28、lt;b> 時間計(jì)數(shù)電路</b></p><p> 由1個十二進(jìn)制電路、2個六十進(jìn)制電路組成,因上面已有一個雙六十電路,只要把它與十二進(jìn)制電路相連即可,詳細(xì)電路見圖五。</p><p><b> 校正電路</b></p><p> 由74CH51D、74HC00D與電阻組成,校正電路有分校正和時校正兩部分,電路如圖六。
29、</p><p><b> 晶體振蕩電路</b></p><p> 由晶體與2個30pF電容、1個4060、一個10兆的電阻組成,芯片3腳輸出2Hz的方波信號,電路如圖七。</p><p><b> 整點(diǎn)報時電路</b></p><p> 由74HC30D和蜂鳴器組成,當(dāng)時間在59:50到5
30、9:59時,蜂鳴報時,電路如圖八。</p><p> 六、總接線元件布局簡圖</p><p> 整個數(shù)字鐘由時間計(jì)數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點(diǎn)報時電路組成。</p><p> 其中以校正電路代替時間計(jì)數(shù)電路中的時、分、秒之間的進(jìn)位,當(dāng)校時電路處于正常輸入信號時,時間計(jì)數(shù)電路正常計(jì)時,但當(dāng)分校正時,其不會產(chǎn)生向時進(jìn)位,而分與時的校位是分開的,而校正電路也
31、是一個獨(dú)立的電路。</p><p> 電路的信號輸入由晶振電路產(chǎn)生,并輸入各電路。</p><p><b> 簡圖如圖九。</b></p><p><b> 七、芯片連接總圖</b></p><p> 因仿真與實(shí)際元件上的差異,所以在原有的簡圖的基礎(chǔ)上,又按實(shí)際布局畫了這張按實(shí)際芯片布局的接
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 數(shù)電數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)--數(shù)字電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)--數(shù)字電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)報告---數(shù)字電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)----數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)
- 多功能數(shù)字電子鐘-數(shù)電課程設(shè)計(jì)
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)--電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)---數(shù)字式電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)--數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)報告
- 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì) (2)
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)---12時制數(shù)字顯示電子鐘
- 電子鐘課程設(shè)計(jì)----數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)報告vhdl電子鐘
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)---數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)
- 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)
- 數(shù)電課程設(shè)計(jì)--- 多功能電子鐘設(shè)計(jì)
- 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)
- 數(shù)電數(shù)字時鐘課程設(shè)計(jì)-- 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì)
- 課程設(shè)計(jì)---數(shù)字電子鐘
- 數(shù)字電子鐘課程設(shè)計(jì)
評論
0/150
提交評論