合肥工业大学数字电路课程设计之电子时钟实验报告1

1设计题目：数字电子钟设计1.设计任务与要求（1）时钟功能:采用数码管显示累计时间，以24小时为周期。（2）校时功能:能快速校准“时”、“分”、“秒”的功能。（3）整时报时功能:具体要求整点前鸣叫5次低音(500Hz),整点时再鸣叫一次高音(1000Hz左右),共鸣叫6响,两次鸣叫间隔0.5s。(选做)（4）计时准确:每天计时误差不超过10s。2. 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计与论证（1）工作原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号，作为数字种的时间基准，要求震荡频率为1HZ，为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 秒脉冲。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进制计数器，可以实现24小时的累计。LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。根据题设要求，可得题设的总体设计思路框架如下：2方案一:利用编码器74Ls192芯片对电路进行输入设计。利用74LS192对芯片1kHz的输入信号进行分频，得到1HZ的秒脉冲分信号。再利用74LS192进行产生秒，分，时，最后在数码管上显示出来。方案二:利用编码器74Ls92芯片对电路进行输入设计。利用74LS92对芯片1kHz的输入信号进行分频，得到1HZ的秒脉冲分信号。再利用74LS192进行产生秒，分，时，最后在数码管上显示出来。方案三：编程实现数字时钟。方案比较：方案电路难易程度实现成本其它方案一简单低电路简单，不易调3试方案二简单低电路简单，容易实现，但无74LS92芯片方案三难高需要编程，比较难综上可知：方案一是最优方案，设计思路清晰，电路简单易实现，原材料可得；故选择第一种方案。3、单元电路设计整个电路分为振荡电路部分，分频电路部分，秒计数电路部分，分计数电路部分，小数计数部分和整点报时部分，校时电路部分七个部分组成。（1）振荡电路部分：振荡电路部分要求产生精度较高的1KHz的信号，可用555定时器产生。多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时无需外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形波形（自激振荡）。用555实现多谐振荡，需要R1，R2和电容，并接+5V的直流电源。555芯片的引脚图：4电路设计图如下：振荡周期：T=0.69(R1+2R2)C；其中当R1=5.1K，R2=4.2K，C1=0.1uF，C2=0.01uF。因为电路总存在误差，最后在实际电路中把R1设为电位器，使其可调节。（2）分频电路部分：5利用74LS192把产生1KHz的信号分频为1Hz的秒脉冲信号，其原理图如下：（3）秒计数电路部分：秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。秒的个位部分的设计：利用十进制计数器74LS192设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS192设计6进制计数器显示秒的十位，当十位计数器由0增加到5时利用反馈清零法清除，同时产生一个脉冲给分的个位。所用到的74LS192芯片为资料为：6仿真电路中所使用的是74LS161芯片，其逻辑功能与74LS192几乎一样，故设计出的秒计数电路为：7（4）分计数电路部分:分的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器。当计数到59时清零并重新开始计数。分的个位部分的设计：利用十进制计数器74LS192设计10进制计数器显示秒的个位。个位计数器由0增加到9时产生进位，连在十位部计数器脉冲输入端CP，从而实现10进制计数和进位功能。利用74LS192设计6进制计数器显示分的十位，当十位计数器由0增加到5时利用反馈清零法清除，同时产生一个脉冲给时的个位。设计的电路图如下：8（4）时计数电路部分：来自分计数电路的进位脉冲使时的个位加，个位计数器由0增加到9是产生进位，连在十位计数器脉冲输入端CP，当十位计到2且个位计到3是经过74LS192与门产生一个清零信号，将所有时的个位与十位都清零。电路原理图如下：9（6）整点报时部分电路：当59分50秒开始，进行预报时，每当个位数为奇数时蜂鸣器响一声，共5声。在此电路中不用常规中的报时电路那么复杂，而是巧用74LS148芯片；把判断59分，50秒，的电平线接入到74LS148的输入端，当达到59分50秒+秒的个位为奇数时，芯片的GS端恰好输出低电平来判断是否该进行报时，此 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 简单易懂，而且电路连接不复杂。原理图如下：10其中74LS148的相关资料如下：11（7）校时电路数字钟应具有秒校时，分校正和时校正功能，因此，应截断秒个位，分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号两信号进行或后接入其中。这里利用轻触开关来实现校时功能，轻触开关的一端接高电平，另一端接时或分的个位，秒的个位的CP，当按下轻触开关时，时或分或秒的个位就会加1，这样就能实现校时功能。4.总的电路原理图如下：将设计的各个单元电路进行级联，得到数字电子钟系统电路原理12图如下：材料清单：编号类型数量其它15551274LS1929374LS001474LS041574LS082674LS14817R115K电位器8R214.7K9C110.01uF10C210.1uF135.调试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 及调试中所遇问题及解决方法。在按原理图连接好电路后，并不能成功的工作；故进行一步一步的调试；在调试过程中需要对电路的原理必须掌握，在这种我遇到很多问题，但在自己仔细琢磨和请教老师下，都一一的解决了。编号调试遇到问题分析问题解决方法问题110进制，就开始进位反馈清零信号不对不用进位信号清零，用8+2与反馈清零法问题2分频后秒脉冲较快产生的1KHz的信号频率不准确（1）调节振荡电路电位器（2）分频加大模值问题3时计数部分由23直接变为04当24时，忘记清除个位添加清除个位的电路后，问题解决问题4数码管偶尔乱码电路接触不良选择较好的导线，确保每一次连线稳固在排除完电路中上述问题后，电路正常工作。打开电路时，随机产生一个时间，调节到目的时间，并按24小时时间值进行，当达到整14点时，能进行整点报时，且误差很低。综上述，电路完全符合要求。6．心得和体会。通过这次对数字电子钟的设计作，让我了解了电路设计的基本步骤，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路先进行软件模拟仿真再进行实际的电路制作，不能直接的去连电路。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。还有我们不能直接的拿其他人的电路来直接用，而是应该通过对数字电路的了解，和相关芯片的功能的了解，结合自身知识，参考他人电路，设计出自己的数字电子时钟。这次试验，让我收获很多，学到了理论之外的一些知识，提高了自己的动手能力和分析问题处理问题的能力。最后谢谢许良凤老师在试验中给与悉心的指导。157.参考资料。[1]谢自美.电子线路设计.实验.测试[M]，武昌：华中理工大学出版社 1.设计任务与要求 （1）时钟功能:采用数码管显示累计时间，以24小时为周期。 （2）校时功能:能快速校准“时”、“分”、“秒”的功能。 （3）整时报时功能:具体要求整点前鸣叫5次低音(500Hz),整点时再鸣叫一次高音(1 （4）计时准确:每天计时误差不超过10s。 2.方案设计与论证 单元电路设计 调试分析及调试中所遇问题及解决方法。 心得和体会。 7.参考资料。