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数字电子专业技术课程设计报告

数字电子技术课程设计报告 题 目:数字钟地设计与制作 学 年:10-11学 期: 第一学期 专 业:电子商务班 级: 01 学 号:姓 名: 周华国 时 间: 2011年X月XX日—2011年X月XX日 广东省高州市中英理工学校 电子时钟设计报告 一.设计要求 设计一台可以显示“时”、“分”、“秒”地数字电路,并且可以进行正点报时,其具体要求如下: 电子时钟地计时周期为24小时或12小时. 振荡器采用石英晶体多谐振荡器或555多谐振荡器. 分频器计数器不可使用74LS90二---五---十进制加法计数器. 必须能正点报时. 显示器件采用七段数码管实现“时”、“分”、“秒”地六位显示,并且可以自动复位. 通过开关或按键控制整个系统工作地开始和暂停,同时设置复位按键,当按下按键时,“秒”、“分”、“时”全都清零. 能准确计时. 二.电子时钟地组成方框图及原理分析 数字时钟电路系统由石英晶体多谐振荡器或555多谐振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路以及正点报时电路,其组成方框图如下所示: 显示器显示器显示器 显示器 显示器 显示器 译码器译码器译码器 译码器 译码器 译码器 校时电路正点报时电路多谐振荡器分频器秒个位位秒十位分个位分十位时个位时十位 校时电路 正点报时电路 多谐振荡器 分频器 秒个位位 秒十位 分个位 分十位 时个位 时十位 工作原理如下所述: 用石英晶体多谐振荡器或555多谐振荡器产生相应频率地脉冲信号送到分频器,经分频器分频后得到电子时钟所需要地标准地1HZ地秒脉冲送到计数器,通过计数器产生相应地二进制代码,再把计数器所产生地二进制代码送到译码器进行代码转换后送到显示器显示出来.同时,校时电路也将对“时”、“分”计数器进行校时,与此同时,正点报时电路到达正点时将会发出高低不同地声音进行报时. 555振荡器 555振荡器是电子时钟地重要部位,它可以产生我们所需要地振荡频率.振荡频率地准确决定了电子时钟地准确.在这里,我们可以采用石英晶体多谐振荡器或555多谐振荡器. 555多谐振荡器是一种中规模地模数混合电路 555多谐振荡器其引线端子图如图2所示: 图2 功能表 复位端RES 高触发端THR 低触发端TRI 输出端 放电管 0 X X 0 导通 1 2/3VCC 1/3VCC 0 导通 1 2/3VCC 1/3VCC 保持 不变 1 2/3VCC 1/3VCC 1 截止 555多谐振荡器如图3所示: 图3 工作原理如下所述: 若电路地初始状态为1态,接通电源后,+VCC 经R1、R2对C进行充电,当电容C地充电电压大于2/3VCC时,引起THR2/3VCC,TRI1/3VCC,即C1=1,C2=0时,输出电压UO为0,此时放电管导通,放电管导通后,电容C经过R2、7#,内部地放电开始放电,使电容C地电压开始降低,当电容C地电压UC降低到1/3VCC时,引起THR2/3VCC,TRI1/3VCC,即C1=0,C2=1,输出电压UO为1,此时放电管截止,接着+VCC对电容C进行充电,如此反复,形成振荡.其振荡周期为:T=0.7(R1+2R2)C 分频器 由于振荡器所产生地信号频率很高,要得到秒脉冲,需要分频器进行分频,在这里,可选74LS192十进制加法计数器,其引线端子图如图4所示: 图4 功能表 CLR LOAD’ UP DOWN 输入 输出 逻辑功能 1 X X X X 0 复位 0 0 X X D D 置数 0 1 1 X 加1 加1计数 0 1 1 X 减1 减1计数 计数器 计数器是将来自分频器地1HZ地标准秒脉冲转换为二进制代码,可以用74160,其引线端子图如图5所示: 图5 功能表 输入 输出 CLR’ LOAD’ ENP ENT CLK DCBA QDQCQBQA 0 X X X X XXXX 0 0 0 0 1 0 X X DCBA DCBA 1 1 1 1 XXXX 加法计数 1 1 0 X X XXXX 保持 1 1 X 0 X XXXX 保持 功能如下: (1).CLR’=0时,计数器将会清零,Q3Q2Q1Q0=0000;工作时,CLR’=1. (2).当LOAD’=0时,不论ENP、ENT为任意电平,只要CLK脉冲上升沿一到,所预置地数码D3D2D1D0将存入计数器,同时获得输出. (3).LOAD’=ENP=ENT=1,在CLK脉冲上升沿地作用下,执行十进制加法计数,计数满十,从CO端输出一个正跳变进位脉冲. (4).CLR’=LOAD’=1时,只要ENP或ENT其中一个为低电平0,不论其余各端地状态如何,计数器地状态保持不变. 时钟电路地计数器分为时计

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