数电课设报告_2.doc

PAGE PAGE 2 《电子技术基础课程设计报告》 多功能数字钟 学 院： 姓 名： 班 级： 学 号： 指导老师： PAGE PAGE 2 摘要 时钟是显示时间的工具，在我们日常生活中随处可见，与我们的生活也紧密相连，密不可分。时钟又分为机械式时钟和数字钟，而数字钟较机械式时钟具有更高的准确性和直观性，是利用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，无机械装置，具有更长的使用寿命，因此，得到了人们广泛的应用。所以本次课程设计选择做一个多功能数字钟，更贴近生活，并通过电路仿真软件来对电路进行设计和仿真。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，基友基本功能和扩展功能两部分组成。基本功能部分有准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间和校时功能。扩展功能部分具有：定时控制，仿广播电台正点报时，自动报整点时的功能。数字中的电路也由主体电路和扩展电路两部分组成，这两个部分都由振荡电路提供1HZ脉冲信号来实现功能，并通过数码管显示时、分、秒，各位均为两位显示。在计时出现误差时电路还可以进行校时和较分。 关键字： 数字时钟 数字电路 分频器 时间计数器 仿真 定时 校时 功能 显示 芯片 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘要 2 目 录 3 1 绪论 4 1.1 选题的意义和目的 4 1.2设计任务及要求 4 2 方案设计与论证 4 2.1时间脉冲产生电路 4 2.2校时电路 6 3.系统原理框图 9 4.电路图及设计文件 9 4.1工作原理 9 4.1.1电路总原理仿真图如下所示 9 4.2电路设计 10 4.2.1基于NE555的秒方波发生器的设计 10 4.2.2基于74ls160的24\60进制计数器的设计 12 4.2.3译码驱动及显示单元电路 13 4.2.4整点报时电路 14 4.2.5校时电路 14 5.测试方法与数据 14 5.1测试步骤如下： 15 5.2测试数据 15 5.3 整体电路图 16 6. 安装与焊接 16 6.1 电路安装与焊接 16 6.2 实物图 17 6.3元件清单 18 7 .结果分析与设计体会 18 参考文献 20 1 绪论 1.1 选题的意义和目的 本次设计本着锻炼动手能力和思考能力的目的，把所学知识与实际相结合。通过理论设计和实际制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《电子技术基础》一书中所学的理论知识和实验技能，掌握模拟电子系统的一般设计方法，并达到以下目的： 1. 熟悉数字逻辑设计的基本概念和原理。 2. 掌握计数器和定时器等逻辑芯片的工作原理及应用设计。 3. 熟悉数字逻辑集成芯片的外围电路设计与使用。 1.2设计任务及要求 1.产生1HZ的脉冲； 2.能显示时，分，秒，时要求24小时进制,分和秒要求为60进制； 3.可手动校正：能分别进行分、时的校正。 4.整点报时。 2 方案设计与论证 2.1时间脉冲产生电路 方案一： 由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。 555与RC振荡电路如图2-1所示。 图 SEQ 图 \* ARABIC 2-1-1 555与RC组成的多谐振荡器图 方案二: 振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。石英晶体振荡电路如图2-2所示。 图2-1-2 石英晶体振荡器图 方案三： 由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器，门电路组成的振荡电路如图2-3所示。 图 2-1-3 门电路组成的多谐振荡器图 用555组成的脉冲产生电路: R1=47kΩ，R2=47kΩ，C=10μF?，则555所产生的脉冲的为:f=1/[(R1+2*R2)CLn2=1Hz,而设计要求为1Hz,在精度要求不是很高的时候可以使用。 石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7～2KΩ之间;对于CMOS门则常在10～100MΩ之间。 由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH，由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响，因此频率稳定性较差，只能用