数字电子技术基础课程设计论文.doc

荣成学院 课 程 设 计 报 告 课程名称： 数字电子技术基础课程设计 设计名称： 数字电子钟的设计 姓 名： 学 号: 098 班 级： 0 成 绩： 指导教师： 起止日期： 2010-6-12至2010-6-18 铜陵学院电气工程系 目??????录 　…………………………………………3 一 设计的目的和意义………………………………………………4 二 设计原理…………………………………………………………5 三 详细设计及实验步骤……………………………………………6 四 设计结果与分析…………………………………………………11 五 心得体会…………………………………………………………12 六 参考文献…………………………………………………………13 铜陵学院课程设计任务书 姓 名：王为臻 院 （系）：电气工程系 专 业： 自动化 班 级：08自动化 任务起至日期：2010年6月12日至2010年6月18日 课程设计题目： 数字式电子钟的设计 课程设计要求：设计一个时分秒计数器，并具有译码显示。其中时为24进制，分秒为60进制。且能实现时分秒校准功能。 设计任务总述：该时钟系统主要由时钟模块、闹钟模块、显示模块、控制模块组成。系统具有简单清晰的操作界面，能在4V～7V直流电源下正常工作。能够准确显示时间（显示格式为时时：分分：秒秒，24小时制），可随时进行时间调整，具有闹钟时间设置。设计以硬件软件化为指导思想，充分发挥功能，大部分功能通过软件编程来实现，电路简单明了，系统稳定性高。同时，该时钟系统还具有功耗小、成本低的特点，具有很强的实用性。时钟模块、闹钟模块、显示模块、控制模块 图 1 数 字 电 子 钟 系 统 框 图 三、详细设计及实验步骤 Ⅰ、 秒脉冲信号发生器 秒脉冲信号发生器是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量。由振荡器与分频器组合产生秒脉冲信号。 ● 振荡器: 通常用555定时器与RC构成的多谐振荡器，经过调整输出1000Hz脉冲。 ● 分频器: 分频器功能主要有两个，一是产生标准秒脉冲信号，一是提供功能扩展电 路所需要的信号，选用三片74LS90进行级联，因为每片为1/10分频器，三片级联好 获得1Hz标准秒脉冲。其电路图如下： 图2 秒 脉 冲 信 号 发 生 器 Ⅱ、 秒、分、时计时器电路设计 秒、分计数器为60进制计数器，小时计数器为24进制计数器。实现这两种模数的计数器采用中规模集成计数器74LS90构成。 60进制计数器 由74LS90构成的60进制计数器，将一片74LS90设计成10进制加法计数器，另一片设置6进制加法计数器。两片74LS90按反馈清零法串接而成。秒计数器的十位和个位，输出脉冲除用作自身清零外，同时还作为分计数器的输入脉冲CP1。下图电路即可作为秒计数器，也可作为分计数器。 图3 60 进 制 计 数 器 24进制计数器 由74LS90构成的二十进制计数器，将一片74LS90设计成4进制加法计数器，另一片设置2进制加法计数器。即个位计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0100十位计数状态为Qd Qc Qb Qa = 0010时，要求计数器归零。通过把个位Qc、十位Qb相与后的信号送到个位、十位计数器的清零端，使计数器清零，从而构成24进制计数器。电路图如下: 图4 24 进 制 计 数 器 Ⅲ、 译码显示电路 译码电路的功能是将秒、分、时计数器的输出代码进行翻译，变成相应的数字。用与驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。74LS48是BCD-7段译码器/驱动器，输出高电平有效，专用于驱动LED七段共阴极显示数码管。若将秒、分、时计数器的每位输出分别送到相应七段译吗管的输入端，便可以进行不同数字的显示。在译码管输出与数码管之间串联电阻R作为限流电阻。 图5 译码显示电路 Ⅳ、 校时电路 校时电路是数字钟不可缺少的部分，每当数字钟与实际时间不符时，需要根据标准时间进行校时。K1、K2分别是时校正、分校正开关。不校正时，K1、K2开关是闭和的。当校正时位时，需要把K1开关打开，然后用手拨动K3开关，来回拨动一次，就能