数字计时钟课程设计报告.doc

数字计时钟设计报告 目录 设计任务和要求………………………………………………(2) 1.1……………………………………………………………………(2) 1.2……………………………………………………………………(2) 设计的方案的选择与论证……………………………………(3) 2.1……………………………………………………………………(3) 2.2……………………………………………………………………(4) 2.3……………………………………………………………………(4) 2.4……………………………………………………………………(4) 2.5……………………………………………………………………(4) 电路设计与分析………………………………………………(6) 3.1……………………………………………………………………(6) 3.2……………………………………………………………………(6) 3.3……………………………………………………………………(9) 3.4……………………………………………………………………(10) 3.5……………………………………………………………………(10) 总结及心得……………………………………………………(13) 附录……………………………………………………………(14) 参考文献………………………………………………………(14) 一．设计任务和要求 1.1课程设计题目：数字计时钟的设计 1.2设计目的和内容 1.2.1设计目的 学生通过进行查阅资料、方案设计、单元和系统电路设计、具体组装等工作，独立完成该数字电路系统的设计，提高其独立分析、独立解决问题、独立动手的设计能力，提高学生在数字电路应用方面的实践技能，培养创造性思维及综合运用理论知识解决实际问题的能力。 1.2.2设计要求 1.设计具有计时功能的电子数字钟，显示格式为“小时：分钟：秒” 2.具有手动校时功能； 3.整点报时功能（可选） 4.拟定测试方案和设计步骤，注意数字电子钟有多种设计方案可选， 初学者避免用专用芯片设计，建议用门电路、计数器、和译码器来搭建； 5.根据性能要求，选好元器件，设计电路并画出电路图； 1.2.3设计内容和步骤 1.根据选题要求，进行方案比较，画出系统框图，进行初步设计。 2.设计单元电路，计算参数，选择元器件。 3.画出系统电路原理图初稿。 4.撰写课程设计说明书。 二．设计的方案的选择与论证 2.1 设计总体方案 报时数字钟电路的设计总体方案框图(如图2.1所示)，由控制电路、两个60进制计数器、一个12进制计数器、译码器、显示器和蜂鸣器组成。控制电路控制计数器计时和蜂鸣器报时。计数器对时、分、秒进行计时,当计时到11时59分59秒时,来一个计数脉冲,则计数器清零，重新开始计时。译码器将计数器输出的BCD码计时结果转换成十进制送到显示器。显示器显示时、分、秒计时结果。 图 2.1 总体方案框图 2.2 设计原理 报时数字电子钟由时钟发生器、计数器、译码显示器、报时等电路组成。其中时钟发生器产生标准秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累加的结果以‘时’、‘分’、‘秒’的数字显示出来。‘时’显示由12进制计数器、译码器、显示器构成。‘分’、‘秒’显示分别由60进制计数器、译码器、显示器构成。可进行整点报时，计时出现误差时，可以用校时电路校时、校分。 2.3 设计目标和方法 设计应完成基本的时分秒显示功能、校时校分功能及整点报时功能。使用EWB软件作为电子钟设计工作平台，以数字电路为设计电子钟的理论基础，对整个系统进行方案设计和功能划分。 2.4 电子钟功能分析 1.电子钟基本功能设计目标 数字钟能进行正常的时、分、秒计时,小时计时要求为12进制循环,分和秒计时要求为60进制循环。 2.电子钟扩展功能设计目标 整点报时：要求逢整点报时,在59分59秒即到整点时,扬声器发出一声即整点报时。 校时：校正时间，能够通过手动按键来调整时、分显示，实现校时功能。 2.5 总体规划 数字电子钟主干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。秒信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，用来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发一个“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分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用进制计时器，可实现小时的累计。通过六LED显示器显示出来。整点报时电路根据计时系统的输出状态产生脉冲信号，然后去触发一音频