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第一章设计任务

1.1课题的描述

1.1.1课程名称:

数字电子技术基础课程设计。

1.1.2教学目的:

通过数电课程设计,锻炼学生动手能力,巩固所学理论知识。训练学生的数字电

子电路设计能力、应用数字电路元器件和排除故障的能力。熟悉常用电子电路的

设计方法和设计软件、计算机仿真的运用。

1.2课题及要求

1.2.1课题:

周历表的设计

1.2.2基本要求:

(1具有明确的周和星期显示。

(2周和星期具备可调功能。

(3周和星期具备定时功能以提醒必要的工作事情。

(4对周和星期可以调零。

(6星期按天计算(即周期为24小时。

(7计数器的状态由LED数码管显示。

1.2.3提高要求:

(1根据实际要求增加必要的时钟如小时,分钟,秒。

(2同时可以增加年月及其钟声变化。

1.3实际设计内容(提高要求

(1设计一个周历表,可以显示星期和第几周,特别适合学生和老师用。

(2周设置二十周,一个星期为七天。

(3对于周和星期有明确的定时功能,同时可以并联几个定时器,以增加需要定

时的数目。

注:为了观察方便,设置天的周期为一秒以模拟一天的时间。

第二章系统总体设计方案

2.1系统设计方案的基本原理框图

图2.1.1周历表

根据周历表的设计要求总体的设计方案可由如图2.1.1所示的原理图来表示,整

个的系统由由四大模块组成,即秒脉冲发生器、计时器、显示器,定时器。

2.2布局

根据要求将周历表模拟如图2.2.1所示:

图2.2.1周历表框图

第三章系统分析与设计

3.1秒脉冲函数发生器:

3.1.1功能简介:

555定时器是应用非常广泛的中规模外接几个阻容元件,可以方便的构成单稳

态、多谐振荡器、施密特触发器等各种电路,主要用于信号产生、变换、控制与检

测电路中。555定时器的原理图3.1.1.1如下所示:

图3.1.1.1555定时器原理图

5--Vic控制电压6--Vi1阀值电压2--Vi2触发输入

7--Vo′放电端4--Rd复位3--Vo输出端8—Vcc555定时器功能表如表3.1.1.2

所示:

表3.1.1.2555定时器功能表

3.1.2秒脉冲的函数发生器设计图:

由555定时器构成的秒脉冲发生器如下图3.1.2.1(a、(b所示:

图3.1.2.1(a555脉冲发生器图3.1.2.1(b555脉冲发生器

接通Vcc后,Vcc经R1和R2对C充电。当Vc上升到2/3VCC时,Vo=0,T导

通,C通过R2和T放电,Vc下降。当Vc下降到1/3VCC时,Vo又由0变为1,V截

止,Vcc又经R1和R2对C充电,如此重复上述过程,在输出端Vo产生了连续的矩

形脉冲。

第一个暂稳态的脉冲宽度Tp1,即Vc从1/3VCC充电上升到2/3VCC所需要的

时间:

Tp1≈0.7(R1+R2C

第二个暂稳态的脉冲宽度Tp2,即Vc从2/3VCC放电下降到1/3VCC所需要的

时间:

Tp2≈0.7R2C

振荡周期:T=Tp1+Tp2≈0.7(R1+2R2C

根据电路的要求取C1=1,C2=0.01,T=1

解得R1=R2=470K

根据实验室现有的材料,确定电阻和电容的标称值为:

C1取105(1uF,C2取103(0.01uF

R1、R2均取510k

秒脉冲发生器输出波形如图3.1.2.2(a所示,电容两端的波形如图3.1.2.2(b所示

图3.1.2.2(a555脉冲发生波形V0

图3.1.2.2(b555脉冲发生波形VC

3.2计数器

周历表要有数字显示,以便人们更直观地明确时间。在数字系统中,根据课本

中的内容,本次实验采用七段译码器74ls48来驱动七段数码管作为显示。

3.2.1七段译码器74LS48