《數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告.doc（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 課 題 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作 學(xué) 年 09 學(xué)年 學(xué) 期 第二學(xué)期 專 業(yè) 民航機(jī)務(wù)工程 班 級(jí) 0707301 姓 名 070730123 歐陽曉宇 070730126 蔡秋政 時(shí) 間 2009 年 6 月 20 日 2009 年 6 月 26 日 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 一 設(shè)計(jì)目的 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí) 分 秒計(jì)時(shí)的裝置 與機(jī)械式時(shí)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 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路 其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路 因此 我們此次設(shè)計(jì)與制作數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理 從

2、而學(xué)會(huì)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(shí)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(shí)序電路的原理與使用方法 二 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1 設(shè)計(jì)指標(biāo) 由晶振電路產(chǎn)生 1HZ 標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào) 分 秒為 00 59 六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 時(shí)為 00 23 二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器 周顯示從 1 日為七進(jìn)制計(jì)數(shù)器 具有校時(shí)功能 可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí) 使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 整點(diǎn)具有報(bào)時(shí)功能 當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前鳴叫五次低音 500HZ 整點(diǎn)時(shí)再鳴叫一 次高音 1000HZ 2 設(shè)計(jì)要求 畫出電路原理圖 或仿真電路圖 元

3、器件及參數(shù)選擇 電路仿真與調(diào)試 3 制作要求 自行裝配和調(diào)試 并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題 4 編寫設(shè)計(jì)報(bào)告 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(huì) 三 原理框圖 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)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(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 如北京時(shí)間 一致 故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路 同時(shí)標(biāo)準(zhǔn) 的 1HZ 時(shí)間信號(hào)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 數(shù)字電子 鐘的總體圖如圖 1 所示 由圖 1 可見 數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成 石英晶體振 蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器 校對(duì)電路 六十進(jìn)制秒 分計(jì)數(shù)器 二十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù) 器及七十進(jìn)制日計(jì)數(shù)器 以

4、及秒 分 時(shí)的譯碼顯示部分等 顯 示 器 顯 示 器 顯 示 器 顯 示 器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 7 進(jìn)制周 計(jì)數(shù)器 24 進(jìn)制時(shí) 計(jì)數(shù)器 60 進(jìn)制分 計(jì)數(shù)器 60 進(jìn)制秒 計(jì)數(shù)器 晶體振蕩 器 分頻器 四 主要部分的實(shí)現(xiàn)方案 1 秒脈沖電路 由晶振 32768Hz 經(jīng) CD4060 分頻為 2Hz 再經(jīng)過 74LS74 一次分頻 即得 1Hz 標(biāo)準(zhǔn)秒 脈沖 提供給時(shí)鐘計(jì)數(shù)脈沖 如圖示 20pF 74LS74 10 Q 1Hz CD4060 Q14 C1 3 20pF 1D 11 R 32768Hz 22M 12 秒脈沖發(fā)生器 2 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路 由 6 個(gè) 74LS90 計(jì)數(shù)器

5、組成時(shí)分秒的計(jì)數(shù)電路 74LS90 是 4 位二進(jìn)制同步加計(jì)數(shù)器 它的設(shè)置為多片集成計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)提供方便 它具有異步清零 同步并行預(yù)置數(shù) 保持和 計(jì)數(shù)的功能 秒計(jì)數(shù)器 秒的個(gè)位計(jì)數(shù)單元為 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng) QDQCQBQA 變成 1010 時(shí) 通過與非門把它的 清零端變成 0 計(jì)數(shù)器的輸出被置零 跳過 1011 到 1111 的狀態(tài) 又從 0000 開始 如此重 復(fù) 秒的十為計(jì)數(shù)單元為 6 進(jìn)制 當(dāng) QDQCQBQA 變成 0101 時(shí) 通過與非門把它的清零端 變成 0 計(jì)數(shù)器的輸出被置零 跳過 0110 到 1111 的狀態(tài) 又從 0000 開始 如此就是 60 進(jìn)制 同時(shí)秒十位上的 0

6、101 時(shí) 要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給 分 個(gè)位的計(jì)數(shù)單元 2 分計(jì)數(shù)器 分的個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和秒的是一樣的 只是它要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給時(shí) 的個(gè)位計(jì)數(shù)單元 3 時(shí)計(jì)數(shù)器 當(dāng) 時(shí) 十位的 QDQC B A 為 0000 或 0001 時(shí) 時(shí) 的個(gè)位計(jì)數(shù)單元是十進(jìn)制計(jì)數(shù) 器 當(dāng)他的 QDQCQBQA 到 1010 時(shí) 通過與非門使得個(gè)位 74LS90 上的清零端為 0 則計(jì)數(shù) 器的輸出直接置零 從 0000 有開始 當(dāng)十位的 QDQCQBQA 為 0010 時(shí) 通過與非門使得該 74LS90 的清零端為 0 時(shí) 的十位有重新從 0000 開始 此時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)單元變成 4 進(jìn)制 即當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的

7、 QDQCQBQA 為 0100 時(shí) 就要又從 0000 開始計(jì)數(shù) 這樣就實(shí)現(xiàn)了 時(shí) 24 進(jìn)制的計(jì)數(shù) 4 日計(jì)數(shù)器 日計(jì)數(shù)器由兩個(gè) 74LS74 四個(gè) TTL 和一個(gè) 74LS20 構(gòu)成 實(shí)現(xiàn)了七定制的功能 每 個(gè) 74LS74 控制一個(gè)輸入 即控制 QDQCQBQA 中的一個(gè) 當(dāng)從 0000 到 0111 時(shí) 顯示是按 照 74LS74 集成們電路的邏輯功能來實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)為 0111 的時(shí)候 QCQ BQA 各為 1 1 1 他 們?nèi)齻€(gè)通過 74LS74 與非門輸出為 0 再與 QD 所控的 0 通過 TTL 集成門電路輸出了 0 如此循環(huán) 使得四個(gè) TTL 輸出都為 0000 即使得輸出變

8、為了 置零 狀態(tài) 從而實(shí)現(xiàn) 了七禁止循環(huán) 如下圖所示 Q4 Q3 Q2 Q1 顯 示 1 0 0 0 日 0 0 0 1 1 0 0 1 0 2 0 0 1 1 3 0 1 0 0 4 0 1 0 1 5 0 1 1 0 6 3 數(shù)字鐘的譯碼及顯示單元電路 譯碼顯示采用共陽極 LED 八段數(shù)碼管和譯碼器 74SL247 組成 4 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 電路應(yīng)在整點(diǎn)前 10 秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí) 即當(dāng)時(shí)間在 59 分 54 秒到 59 分 59 秒期間時(shí) 報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào) 當(dāng)時(shí)間在 59 分 50 秒到 59 分 59 秒期間時(shí) 分十位 分個(gè)位和秒十位均保持不變 分 別為 5 9 和 5 因此可將分計(jì)

9、數(shù)器十位的 QC 和 QA 個(gè)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(bào)時(shí)控制信號(hào) 報(bào)時(shí)電路由 74LS08 高音和 74LS04 低音通過 74LS32 來構(gòu)成 五 實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題及解決方法 大部分的線路都連完了之后 我們用干電池進(jìn)行了試驗(yàn) 結(jié)果發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不發(fā)光 于 是重新檢查電路 發(fā)現(xiàn)有幾處的地線與地線 電源線與電源線之間沒有連接 連上后數(shù)碼 管可以正常發(fā)光 但是問題接踵而至 數(shù)字不會(huì)變動(dòng) 即沒有起振 檢查晶振等原件及附 近電路 未發(fā)現(xiàn)問題 再檢查 74LS90 的接線 發(fā)現(xiàn)管腳多處未接地 接上后數(shù)字開始跳 動(dòng) 秒的顯示正常 但是不進(jìn)位 經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是某

10、一根線接錯(cuò)了 改正后進(jìn)位正常 時(shí) 分 秒的顯示都正常后 日的顯示又出現(xiàn)了問題 在歐陽同學(xué)反復(fù)檢查與試驗(yàn)之下 終于 發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤的根源 糾正了接錯(cuò)的導(dǎo)線之后 終于 數(shù)字鐘可以正常顯示時(shí)間 當(dāng)遇到蜂鳴器不能在要求的時(shí)間上發(fā)聲時(shí) 我們請(qǐng)教了部分已經(jīng)完成設(shè)計(jì)的同學(xué) 了 解到了一些可能的原因 對(duì)這些可能一一試驗(yàn) 究其根本 并最終解決了問題 達(dá)到了預(yù)期 的目標(biāo) 六 心得體會(huì) 通過這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作 讓我們了解了設(shè)計(jì)電路的程序 也讓我們了解了數(shù) 字鐘的原理和設(shè)計(jì)理念 要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要對(duì)著一個(gè)參考電路圖才可以連接 但是最后 的成品卻不一定與想象的完全一樣 因?yàn)樵谑论E接線中有著各種各樣的條件制約 所以要

11、合理布局這樣連出來的成品才比較美觀 設(shè)計(jì)過程中 在一次又一次的失敗面前 我們沒 有退縮 而是勇敢的去面對(duì) 積極的去解決 充分運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和他人的幫助 最終取得 了成功 通過親自動(dòng)手連線 試驗(yàn) 遇到問題 解決問題 我們鞏固了書本的知識(shí) 同時(shí) 也學(xué)到了新的學(xué)問 明白了實(shí)踐的可貴性 動(dòng)手能力的提高 細(xì)心與耐心的培養(yǎng) 品嘗自 己勞動(dòng)成果的喜悅 是我們?cè)谶@次課程設(shè)計(jì)中最大的收獲 七 元器件 1 四連面包板 1 塊 2 鑷子 1 把 3 剪刀 1 把 4 共陽八段數(shù)碼管 7 個(gè) 5 導(dǎo)線若干 6 74LS90 集成塊 6 塊 7 CD4060 集成塊 1 塊 8 74LS247 集成塊 7 塊 9 74LS20 集成塊 1 塊 10 74LS00 集成塊 1 塊 11 74LS08 集成塊 2 塊 12 74LS32 集成塊 1 塊 13 74LS04 集成塊 1 塊 14 74LS74 集成塊 4 塊 15 32 768k 時(shí)鐘晶體 1 個(gè) 16 22pF 和 20pF 可調(diào)電容各一個(gè) 17 三極管 8050 一個(gè) 18 300 7 個(gè) 22M 一個(gè) 1K 一個(gè) 10K 一個(gè) 八 參考資料及文獻(xiàn) 參考資料 電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分 第四版 電路及電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 電工電子技術(shù)實(shí)踐教材