基于小规模芯片电子时钟课程设计.docVIP

摘 要 电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。 电力电子技术分为电力电子器件制造技术和变流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。现已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养该专业人才中占有重要地位。2.1 相关芯片简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.2电力电子技术的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.1设计任务及要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.2方案的讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3.3外部电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4.1系统调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。因它本身是大功率的电技术，又大多是为应用强电的工业服务的，故常将它归属于电工类。电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。电力电子器件以半导体为基本材料，最常用的材料为单晶硅；它的理论基础为半导体物理学；它的工艺技术为半导体器件工艺。近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。电力电子电路吸收了电子学的理论基础，根据器件的特点和电能转换的要求，又开发出许多电能转换电路。这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。利用这些电路，根据应用对象的不同，组成了各种用途的整机，称为电力电子装置。这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用。 图4、74LS161 图4为74161芯片的图片。总共有16支管脚，其中每支管脚的作用如下所示： VCC: 芯片电源端，接5V电源。 Q0-Q3： 芯片输出端，输出4位符合8421编码的二进制数。 P0-P3： 预置数端口，可为芯片实现预置数功能。 R： 复位端口，当该引脚来一高电位芯片复位。 CP: 计数脉冲的输入端。 CEP: 平行输入使能端。 TC: 使用时接高电位。 CEP: 使用时接高电位。 GND: 接地端。 图5 74161动能表 由图5可以看出，只有当R、PE、CET、CEP四个端口同时达到高电平是该芯片能够实现技术功能。当R引脚由高变为低电平时，芯片实现复位功能。 （3）一般工业： 交直流电机、电化学工业、冶金工业 　　交通运输： 电气化铁道、电动汽车、航空、航海 　　电力系统： 高压直流输电、柔性交流输电、无功补偿 　　电子装置电源： 为信息电子装置提供动力 　　家用电器： “节能灯”、变频空调 　　其他： UPS、 航天飞行器、新能源、发电装置 (1)综合运用电子技术课程中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。 (2)通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。 (3)进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 (4)学会电子电路的安装与调试技能。 (5)进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。 (6)学会撰写课程设计总结报告。 (7)培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 电子课程设计的任务： 用中小规模集成芯片设计多功能数字钟， 1、准确计时，以数字形式显示时(00～23)、分(00～59)、秒(00～59)的时间。 2、具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位 3.2、方案的讨论。 方案1、利用74LS390实现十进制的计数器，实现对秒和分的各位进行计数。再利用74161构成二十四进制计数对时进行计数。 方案2、利用74LS1611来实现所有计数功能。 选择方案二来实现的原因有开始用芯片少，易于实现。比较经济。 3.3、外部电路设计。 （1）、秒晶振实现 图9 产生1HZ的脉冲用于实现秒计数的是通过使用CD4060芯片的自起振作用来实现的，芯片的默认频率为32768HZ通过13分频后可以得到1HZ的振动频率。图9是芯片的自起振动的电信电路接法，具体的