《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)

1、學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 0120809320417 課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 題題 目目多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué) 院院信息工程學(xué)院信息工程學(xué)院 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)業(yè)通信工程通信工程 班班 級(jí)級(jí)通信通信 0804 班班 姓姓 名名 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 2010 年7月6日 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 通信工程通信工程 08040804 班班 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 工作單位：工作單位： 題題 目目: : 多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì) 初始條件：初始條件： 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí) 、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、 ne555、74ls9

2、0、74ls48、7 段數(shù)碼管。 要求完成的主要任務(wù)要求完成的主要任務(wù): : 1、電路原理圖設(shè)計(jì)和相關(guān)參數(shù)的確定。 2、電路仿真 3、設(shè)計(jì)報(bào)告的撰寫(xiě) 時(shí)間安排：時(shí)間安排： 序號(hào)序號(hào)階段內(nèi)容階段內(nèi)容時(shí)間時(shí)間 1方案設(shè)計(jì)1 天 2電路仿真2 天 3撰寫(xiě)報(bào)告1 天 4答辯1 天 合 計(jì)5 天 指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 年年 月月 日日 系主任（或責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年年 月月 日日 摘要摘要 本設(shè)計(jì)是基于 555 定時(shí)器產(chǎn)生脈沖的多功能數(shù)字鐘，能夠分別顯示時(shí)、分、秒，還 能夠?qū)r(shí)鐘做校時(shí)操作，本設(shè)計(jì)時(shí)鐘還具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。從 555 定時(shí)器輸出 1khz 的 脈沖經(jīng)過(guò)三個(gè)

3、串聯(lián)計(jì)數(shù)器分頻分別為 100hz、10hz 和 1hz 的時(shí)間脈沖，其中 1hz 脈沖 作為秒脈沖輸入，10hz 作為校時(shí)電路輸入。秒脈沖輸入時(shí)間計(jì)數(shù)部分，計(jì)數(shù)部分由六個(gè) 計(jì)數(shù)器組成，每?jī)蓚€(gè)分別計(jì)數(shù)秒、分和時(shí)。計(jì)數(shù)器輸出輸?shù)降?7 端數(shù)碼管譯碼器，再書(shū)到 數(shù)碼管進(jìn)行顯示出時(shí)間。校時(shí)電路工作時(shí)，封鎖計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)，由 10hz 給出計(jì)數(shù)信 號(hào)，方便校時(shí)。當(dāng)分計(jì)數(shù)部分要向時(shí)計(jì)數(shù)部分進(jìn)位時(shí)，給出的欲進(jìn)位信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，發(fā) 出進(jìn)位信號(hào)，到達(dá)報(bào)時(shí)的目的。 abstract the design is based on the pulse 555 timing produce multifunction

4、al digital clock, can show, minutes and seconds on the clock, also can make the operation, the school also has the clock strike on the design. from 1khz 555 timing of pulse output by three series counter frequency respectively, 10hz 100hz 1hz and the time pulse, including 1hz pulse as seconds, 10hz

5、as input pulses at school input circuit. seconds count part time input pulses, count by six counter composition, every two seconds, and were counting. to counter the output lost 7 digital tube decoder, book to digital tube show time. when school work, blockade circuit, signal by the binary counter c

6、ounts, convenient 10hz given signal when the school. when points to count part when, is part of binary counter to carry signals, a binary signals drive the speaker, arrive the strike. 目錄目錄 1.1.引言引言.1 2 2、多功能數(shù)字鐘、多功能數(shù)字鐘.2 2.1 任務(wù).2 2.2、要求.2 2.2.1 基本要求.2 2.2.2 擴(kuò)展功能.2 2.3 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成原理框圖.2 3、方案設(shè)計(jì)與選擇、方案設(shè)計(jì)與

7、選擇.3 3.13.1 振蕩器的設(shè)計(jì)振蕩器的設(shè)計(jì).3 3.1.1 振蕩器的選擇振蕩器的選擇.3 3.1.2 參數(shù)確定參數(shù)確定.4 3.23.2 分頻設(shè)計(jì)分頻設(shè)計(jì).5 3.33.3 時(shí)分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)時(shí)分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì).5 3.3.1 時(shí)計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì).6 3.3.2 分、秒計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì).6 3.43.4 校時(shí)電路設(shè)計(jì)校時(shí)電路設(shè)計(jì).7 3.53.5 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì).8 3.63.6 顯示部分顯示部分.8 3.73.7 總體設(shè)計(jì)電路圖總體設(shè)計(jì)電路圖.9 4、元器件的選擇、元器件的選擇 .11 4.14.1 振蕩器振蕩器 ne555ne555.11 4.1.1. ne555 的特點(diǎn)的

8、特點(diǎn).11 4.1.2 ne555 引腳位配置說(shuō)明引腳位配置說(shuō)明.11 4.24.2 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 74ls9074ls90.12 4.34.3 譯碼器譯碼器 74ls4874ls48.13 5、電路仿真、電路仿真.15 5.15.1 振蕩器部分的仿真振蕩器部分的仿真.15 5.1.1 ne555 輸出結(jié)果仿真輸出結(jié)果仿真.15 5.1.2 ne555 輸出和電容輸出和電容 c1 波形波形.15 5.25.2 分頻器的仿真分頻器的仿真.16 5.35.3 時(shí)間顯示仿真時(shí)間顯示仿真.17 5.45.4 整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)電路仿真整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)電路仿真.18 6 總結(jié)總結(jié).19 附錄附錄 元件清單元件

9、清單 .20 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .21 1.1.引言引言 時(shí)鐘是現(xiàn)在最基本最常見(jiàn)的生活用品，隨著現(xiàn)代人們的忙碌，似乎每一個(gè)角落都 裝上時(shí)鐘才能滿足人們對(duì)知曉時(shí)間的需求，現(xiàn)在很多宿舍樓，商場(chǎng)等都裝上了時(shí)鐘。 所以制作這樣一個(gè)簡(jiǎn)易的多功能時(shí)鐘有其現(xiàn)代的意義。 2 2、多功能數(shù)字鐘多功能數(shù)字鐘 2.1 任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)多功能的數(shù)字鐘。 2.2、要求 2.2.1 基本要求 1) 準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字的形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間。 2）小時(shí)為 24 或 12 進(jìn)制，分和秒為 60 進(jìn)制。 3）校正時(shí)間 2.2.2 擴(kuò)展功能 1）定時(shí)控制 2）整點(diǎn)報(bào)時(shí) 2.3 數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成原理框圖 時(shí)時(shí)顯顯示示器器分分顯

10、顯示示器器秒秒顯顯示示器器 報(bào)報(bào)時(shí)時(shí)電電路路時(shí)時(shí)譯譯碼碼器器分分譯譯碼碼器器秒秒譯譯碼碼器器 是是計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器分分計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器秒秒計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器 校校時(shí)時(shí)電電路路 振振蕩蕩器器分分頻頻器器 3、方案設(shè)計(jì)與選擇方案設(shè)計(jì)與選擇 3.13.1 振蕩器的設(shè)計(jì)振蕩器的設(shè)計(jì) 3.1.1 振蕩器的選擇振蕩器的選擇 振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘的準(zhǔn)確度， 通常選用石英體構(gòu)成的振蕩電路。一般說(shuō)來(lái)，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。如 圖 1 為電子手表集成電路中的晶體振蕩電路，常取晶振頻率為 32768hz，因其內(nèi)部有 15 級(jí) 2 分頻集成電路，所以輸出端正好是 1hz 的標(biāo)準(zhǔn)脈

11、沖。 如果精度要求不高也可以采用集成邏輯門(mén)與 rc 組成的時(shí)鐘源振蕩器如圖 2 或由 555 定時(shí)器與 rc 組成的多諧振蕩器如圖 3。這里選用 555 構(gòu)成的多諧振蕩器，設(shè)計(jì)振 蕩頻率為 1khz，電路圖如圖所示。 圖 1 晶體振蕩器 圖 2 邏輯門(mén)與 rc 振蕩器 圖 3 ne555 振蕩器電路 3.1.2 參數(shù)確定參數(shù)確定 555 定時(shí)器的脈沖時(shí)間是由于 rc 充放電確定的。根據(jù)三要素公式： （1） 1 )( 1)0( 1)( 1)( 1 rc t evcvcvctvc 充電過(guò)程的方程式： (2) 1 1 ) 3 1 ( 3 2 rc t evccvccvccvcc 充電時(shí)間為： (3)

12、1)21(7 . 02ln)21(1 1 crrcrrt 放電過(guò)程的方程式： （4） 1 2 )0 3 2 (0 3 1 rc t evccvcc 放電時(shí)間為： (5)127 . 02ln22 1 crcrt 總時(shí)間為： （6） f ttt 1 21 頻率為： （7） 121121 )2( 43 . 1 )2(7 . 0 11 crrcrrt f 首先確定 c1=0.1uf，r2=5.1k，需要輸出頻率 f=1khz，將充放電時(shí)間算出，確定 電阻 r1。通過(guò)確定 r1=4.1k。 3.23.2 分頻設(shè)計(jì)分頻設(shè)計(jì) 分頻器的工作主要有兩個(gè)：第一，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖。第二，是提供電路工作 所需要的信號(hào)

13、，比如校時(shí)電路中用到的 10hz，就是為了校時(shí)方便而設(shè)計(jì)。選擇計(jì)數(shù)器 作為分頻器，計(jì)數(shù)器有很多元件可以選擇，但是要合理充分的利用，選擇 3 片中規(guī)模 集成計(jì)數(shù)器 74ls90 可以完成上訴功能，74ls90 是二五十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。因?yàn)?555 定時(shí)器產(chǎn)生 1khz 的信號(hào)，第一片的 q3 輸出 100hz，第二片的 q3 輸出 10hz，第三 片輸出 1hz。經(jīng)過(guò) 3 次 1/10 分頻后正好是 1hz，為標(biāo)準(zhǔn)的秒輸入脈沖。 電路圖如圖 4： 圖 4 分頻電路 3.33.3 時(shí)分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)時(shí)分秒計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 3.3.1 時(shí)計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì) 時(shí)間計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)為 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)，有多種計(jì)數(shù)器可供選擇，本

14、設(shè)計(jì)仍選 74ls90 作為計(jì) 數(shù)器。設(shè)計(jì)電路圖如圖 5。當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)部分的個(gè)位接受分計(jì)數(shù)部分的信號(hào)，計(jì)數(shù)滿 10 后 向時(shí)計(jì)數(shù)部分的十位給出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)。時(shí)十位計(jì)數(shù)部分接受個(gè)位的進(jìn)位信號(hào)并進(jìn)行 計(jì)數(shù)，當(dāng)十位和個(gè)位計(jì)滿 24 個(gè)數(shù)后計(jì)數(shù)器清零。計(jì)數(shù)規(guī)律是從 002300。 圖 5 時(shí)計(jì)數(shù)部分電路 3.3.2 分、秒計(jì)數(shù)部分設(shè)計(jì) 分和秒一樣，都采用 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)，本設(shè)計(jì)仍選 74ls90 作為計(jì)數(shù)器。設(shè)計(jì)電路圖 如圖 6。當(dāng)分（秒）計(jì)數(shù)部分的個(gè)位接受秒計(jì)數(shù)部分的信號(hào)（秒計(jì)數(shù)接受的信號(hào)為振蕩 器經(jīng)分頻后輸出的 1hz 的標(biāo)準(zhǔn)脈沖） ，計(jì)數(shù)滿 60 后向時(shí)計(jì)數(shù)部分的十位給出一個(gè)進(jìn)位 信號(hào)。分（秒）十位

15、計(jì)數(shù)部分接受個(gè)位的進(jìn)位信號(hào)并進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)滿 6 就想前一級(jí)給 出進(jìn)位信號(hào)。當(dāng)十位和個(gè)位計(jì)滿 60 個(gè)數(shù)后計(jì)數(shù)器清零。計(jì)數(shù)規(guī)律是從 0056 00。 圖 6 分、秒計(jì)數(shù)部分電路設(shè)計(jì) 3.43.4 校時(shí)電路設(shè)計(jì)校時(shí)電路設(shè)計(jì) 當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤是，需要校正時(shí)間，校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基 本功能。一般的電子手表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。為了電路簡(jiǎn)單，我們只對(duì)時(shí) 和分進(jìn)行校時(shí)。校時(shí)電路要求在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)，在分校時(shí)時(shí)不 影響秒和小時(shí)的計(jì)數(shù)。時(shí)校時(shí)電路和分校時(shí)電路都是一致的，校時(shí)脈沖信號(hào)為 10hz 脈沖，這樣速度正好適中，適合校時(shí)。 圖 7 校時(shí)電路 值得注意的是，由與非

16、門(mén)構(gòu)成的組合邏輯電路，在開(kāi)關(guān) s 閉合和打開(kāi)的時(shí)候容易發(fā) 生抖動(dòng)，從而使校時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)于這中情況要采取去抖的措施，接上電容就可以， 但是為了讓去抖更有效，我還加上了由與非門(mén)組成的 rc 觸發(fā)器。由此可以保證電路 不會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象。改進(jìn)圖如圖 8： 圖 8 校時(shí)電路 3.53.5 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原理圖如下圖 9，由圖可知，當(dāng)分十位 q0q1、分個(gè)位 q0q3、秒十位 q0q2 和秒個(gè)位 q3 同時(shí)為“1”時(shí)，電路驅(qū)動(dòng) npn 三極管，報(bào)時(shí)電路工作，即當(dāng)分、秒時(shí)間 為 59 分 58-59 秒兩秒內(nèi)蜂鳴器發(fā)出響聲報(bào)時(shí)。 圖 9 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 3.63.6 顯示部分顯示部分

17、顯示部分有數(shù)碼管和 bcd 數(shù)碼管譯碼器 74ls48 組成。根據(jù) 74ls48 的特性設(shè)計(jì) 如圖 10 所示電路。q0-q3 接受計(jì)數(shù)器輸出的數(shù)據(jù)，按照數(shù)碼管顯示規(guī)律譯碼出可直接 輸入數(shù)碼管的數(shù)據(jù)，將時(shí)間實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。 圖 10 數(shù)碼管顯示電路 3.73.7 總體設(shè)計(jì)電路圖總體設(shè)計(jì)電路圖 圖 11 總體電路圖 4、元器件的選擇、元器件的選擇 4.14.1 振蕩器振蕩器 ne555ne555 ne555 (timer ic)大約在 1971由 signetics corporation 發(fā)布，在當(dāng)時(shí)是唯一非常 快速且商業(yè)化的 timer ic。 4.1.1. ne555 的特點(diǎn)的特點(diǎn) 1.只需

18、簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極 廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 2.它的操作電源范圍極大，可與 ttl，cmos 等邏輯閘配合，也就是它的輸 出準(zhǔn)位及輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。 3.其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。 4.它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 4.1.2 ne555 引腳位配置說(shuō)明引腳位配置說(shuō)明 如右圖 ne555 接腳圖 pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接 地。 pin 2 (觸發(fā)點(diǎn)) -這個(gè)腳位是觸發(fā) ne555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周 期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于 2

19、/3 vcc，下緣須低于 1/3 vcc 。 pin 3 (輸出) -當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始 555 的輸出輸出腳位，移至比 電源電壓少 1.7 伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到 o 伏左右的低電位。 于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 ma 。 pin 4 (重置) -一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè) 低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。 pin 5 (控制) -這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在 穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。 pin 6 (重置鎖定) - pin 6 重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從 1/3 vc

20、c 電壓以下移至 2/3 vcc 以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。 pin 7 (放電) -這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 on 時(shí)為 low，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為 off 時(shí)為 high，對(duì)地為高阻抗。 pin 8 (v +) -這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 ic 的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5 伏 特(最小值)至+16 伏特(最大值)。 參數(shù)功能特性： 供應(yīng)電壓 4.5-18v 供應(yīng)電3-6 ma 輸出電225ma (max) 上升/下時(shí)間 100 ns .ne555 的相關(guān)應(yīng)用: ne555 的作用范圍很廣，但一般多應(yīng)用于單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（monostable mutl

21、ivibrator）及無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(astable multivibrator)。 4.24.2 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 74ls9074ls90 74ls90 計(jì)數(shù)器是一種中規(guī)模二一五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，下降沿觸發(fā)，r0(1),r0(2)是清 零端，r9（1） ，r9(2)是置 9 端，cpa 和 qa 可組成一個(gè)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，cpb 和 qbqcqd 組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若把 qa 和 cpb 相連，脈沖從 cpa 輸入，則構(gòu)成 8421bcd 碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由 74ls90 的 truth table 可以看出，選擇 74ls90 可以在數(shù) 字鐘進(jìn)位和清零上有極大的方便，不需要其他門(mén)電路輔助就能自

22、己完成進(jìn)位和清零。 圖 12 74ls90 的連接圖 表 1 74ls90 計(jì)數(shù)/復(fù)位真值表 表 2 74ls90 bcd 數(shù)碼順序 4.34.3 譯碼器譯碼器 74ls4874ls48 74ls48 芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，下面是 74ls48 的引腳圖和 功能表。 圖 13 74ls48 引腳圖 表 3 74ls48 功能表 5、電路仿真、電路仿真 隨著科技的發(fā)展， “計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門(mén)重要的前期設(shè)計(jì)手段。 它具有設(shè)計(jì)靈活，結(jié)果、過(guò)程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、耗資大為減少， 也可降低工程制造的風(fēng)險(xiǎn)。仿真軟件有很多，multsim、protues 等

23、都可以電路仿真。本 設(shè)計(jì)仿真過(guò)程是在 protues 平臺(tái)上完成的。課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要 實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于 protues 提供了實(shí)驗(yàn)室無(wú)法相比的大量的元器件庫(kù)，提供了修改電 路設(shè)計(jì)的靈活性、提供了實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也 提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺(tái)。 5.15.1 振蕩器部分的仿真振蕩器部分的仿真 5.1.1 ne555 輸出結(jié)果仿真輸出結(jié)果仿真 將示波器接到 ne555 的輸出端 3 腳上。仿真結(jié)果如下圖，圖 14。由圖可知，單位 時(shí)間寬度為 100us，一個(gè)周期的輸出波形正好占據(jù) 10 個(gè)方格，所以 t=10*100us=1000u

24、s。f=1/t=1000hz。符合設(shè)計(jì)要求。 圖 14 ne555 輸出波形圖 5.1.2 ne555 輸出和電容輸出和電容 c1 波形波形 如圖 15 所示，ne555 輸出電平是由 c1 充放電經(jīng)比較電路后的結(jié)果。當(dāng) c1 電壓小 于三分之一 vcc 時(shí) vcc 給 c1 充電，波形上升，當(dāng) c1 充電到三分之二 vcc 時(shí)，c1 通 過(guò)電阻和三極管對(duì)地放電，波形下降。 圖 15 電容 c1 的波形 5.25.2 分頻器的仿真分頻器的仿真 圖 16 分頻電路仿真波形 上圖中從上到下依次是 1khz、100hz、10hz、1hz 的波形。從圖中可以看出來(lái)， 波形的高低電平不標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)生了形如充

25、放電的波形。分析電路不難發(fā)現(xiàn)，這是正常的 情況，因?yàn)樾酒囊_接了負(fù)載，當(dāng)芯片引腳從低電平置數(shù)為高電平時(shí)，引腳變高電 平，由于接上負(fù)載，該引腳要驅(qū)動(dòng)負(fù)載，所以電平會(huì)慢慢變低，當(dāng)引腳與負(fù)載電平相 等時(shí)，即為零時(shí)，電平保持不變，一直到下一個(gè)置數(shù)改變才發(fā)生變化。當(dāng)芯片引腳從 高電平置數(shù)為低電平時(shí)，由于置數(shù)前負(fù)載是高電平，當(dāng)引腳變低電平后，負(fù)載的高電 平與引腳的低電平中和，使電平趨于零點(diǎn)位，直到下一次置數(shù)才改變。由此反復(fù)便形 成了如圖所示的波形。 5.35.3 時(shí)間顯示仿真時(shí)間顯示仿真 1、計(jì)時(shí)中數(shù)碼管的顯示。 圖 17 時(shí)間顯示 2、計(jì)時(shí)中的電路，即將清零。 圖 18 計(jì)時(shí)中的電路 3、計(jì)時(shí)歸零，數(shù)

26、字鐘從新計(jì)時(shí)。 圖 19 計(jì)時(shí)歸零時(shí)的電路 5.45.4 整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)電路仿真整點(diǎn)報(bào)時(shí)、校時(shí)電路仿真 此部分在 protues 仿真文件包內(nèi)進(jìn)行。 校時(shí)仿真通過(guò)點(diǎn)擊校時(shí)按鈕達(dá)到校時(shí)目的，當(dāng)用點(diǎn)觸式按鍵時(shí)，沒(méi)點(diǎn)擊一次，時(shí) 間向上加 1，直到校正時(shí)間為此。還可以使用長(zhǎng)按鍵方法校正時(shí)間，當(dāng)按住按鍵不放時(shí)， 被校時(shí)部分會(huì)以每秒增加 10 的速度向上增加，加快校時(shí)速度。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)仿真，可利用分校時(shí)電路，將分顯示調(diào)節(jié)為 59，由于沒(méi)有秒校時(shí)電路，只 能等待秒計(jì)數(shù)到 58 時(shí)蜂鳴器開(kāi)始發(fā)出聲響報(bào)時(shí)，兩秒后自動(dòng)停止。即當(dāng)時(shí)鐘顯示為 xx 59 58 時(shí)開(kāi)始報(bào)時(shí)，到時(shí)鐘顯示 xx 00 00 時(shí)停止。 6 總

27、結(jié)總結(jié) 通過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)，我對(duì)數(shù)字電路設(shè)計(jì)的知識(shí)有了更深一步的了解。通過(guò)這次 的課程設(shè)計(jì)，我熟悉了更多不同的數(shù)字芯片，比如 74ls90，74ls00，74ls48，數(shù)碼管 等，這為我以后的電路設(shè)計(jì)打了一定的基礎(chǔ)。在這次的設(shè)計(jì)中，我考慮了許多不同的 方案，做出過(guò)不同的選擇，從理論上細(xì)致的比較各個(gè)方案的好壞，同時(shí)又充分的考慮 實(shí)際情況，以實(shí)際情況為主要，在此過(guò)程中學(xué)會(huì)了把理論和實(shí)際充分結(jié)合起來(lái)的思維 方式。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我采用了 multisim 和 protues 仿真軟件，通過(guò)這次的課程設(shè) 計(jì)使我對(duì)這個(gè)仿真軟件的使用更加的熟練。通過(guò)對(duì)比實(shí)際的仿真結(jié)果和用仿真軟件的 仿真結(jié)果，認(rèn)識(shí)到了理論和實(shí)際的差距。認(rèn)識(shí)到用工程的觀點(diǎn)去解決實(shí)際問(wèn)題的意義。 附錄附錄 元件清單元件清單 14蜂鳴器1 序號(hào)元件名稱(chēng)數(shù)量規(guī)格備注 1ne555 定時(shí)器1dip 封裝 274ls909dip 封裝 374ls486dip 封裝 4共陰數(shù)碼管6 5電阻15.1k 6電阻12k 7電位器15k 8導(dǎo)線若干 9瓷片電容40.1uf 1074ls003 1174ls082 12npn 三極管19013 13按鍵2 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 電子線路設(shè)計(jì)-實(shí)驗(yàn)-測(cè)試第三版，謝自美 主編，華中電子科技出版社 20