數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目：數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)學(xué)年：0405年第二學(xué)期班級專業(yè)：電子信息工程1034班設(shè)計(jì)人：徐賢曉學(xué)號：200310811431指導(dǎo)老師：李小立時(shí)間：2005年6月19號2005年6月23號 湛江海洋大學(xué)信息學(xué)院 2005年6月23號數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)目的（1） 掌握數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，初步了解設(shè)計(jì)的要求和步驟（2） 熟悉集成電路的使用方法和各種芯片的功能二設(shè)計(jì)要求（1） 設(shè)計(jì)指標(biāo)1 時(shí)鐘以十二小時(shí)為一個周期2 顯示時(shí)、分、秒；3 具有校時(shí)功能，可以對時(shí)和分單獨(dú)校時(shí)；4 為了設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確，由石英晶體振蕩電路提供時(shí)間基準(zhǔn)信號（2） 設(shè)計(jì)要求1 畫出電路原

2、理圖；2 元件及參數(shù)選擇；（3） 制作要求 ：自己獨(dú)立完成設(shè)計(jì)，并能發(fā)現(xiàn)問題解決問題。（4） 編寫設(shè)計(jì)報(bào)告：寫出設(shè)計(jì)過程，附上有關(guān)資料和圖紙，寫上心得體會。 三原理框圖數(shù)字鐘的構(gòu)成：數(shù)字鐘的邏輯框圖如下圖所示，它由石英晶體振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器和校時(shí)電路組成，石英晶體振蕩器產(chǎn)生的信號經(jīng)過分頻作為秒脈沖，秒脈沖送入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果通過“時(shí)”、“分”、“秒”譯碼器顯示時(shí)間。四、 各塊的功能電路圖1、石英晶體振蕩電路 石英晶體振蕩器的特點(diǎn)是振蕩頻率準(zhǔn)確、電路結(jié)構(gòu)簡單、頻率容易調(diào)整。用反相器與石英晶體構(gòu)成的振蕩電路如下圖。常取振蕩的頻率為32768Kz，因其內(nèi)部有15級2分頻集成電

3、路，所以輸出端正好可得到1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖。如果精度要求不高可以采用集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩。2 分頻器的設(shè)計(jì) （1）由于石英晶體振蕩器產(chǎn)生的頻率很高，要得到秒脈沖，需要用分頻電路。（2） 選用3片中規(guī)模集成電路計(jì)數(shù)器74LS90可以完成分頻的功能（3） 因每片為十分之一分頻，3片級聯(lián)則可獲得所需要的頻率信號，即第一片的Q0端輸出頻率為500Hz，第二片的Q3端輸出為10Hz。（4） 分頻器的功能只要有兩個：第一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號，第二提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號1 時(shí)間計(jì)數(shù)電路：脈沖信號經(jīng)過計(jì)數(shù)器，分別得到：秒“個位、十位，”分“個位、十位以及“時(shí)”個位、十位的計(jì)時(shí)。“秒”“分

4、”計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制，小時(shí)為12小時(shí)。具體設(shè)計(jì)在總電路圖可以看到。2 譯碼器；譯碼是將給定的代碼進(jìn)行翻譯，采用的碼制不同，譯碼電路也不同。74LS48驅(qū)動器是與8421BCD編碼計(jì)數(shù)器配合用的七段譯碼驅(qū)動器。74LS48的輸入端和計(jì)數(shù)器對應(yīng)的輸出端，74LS48的輸出端和七段顯示器的對應(yīng)段相連。3 顯示器：本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字，而且顯示器用的是共陰（接地）顯示器。4 校時(shí)電路：當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間（或者稱校時(shí)），校時(shí)是數(shù)字應(yīng)具備的基本功能，一般電子手表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能，為電路簡單，這里只進(jìn)行時(shí)和分的校時(shí)。校時(shí)電路設(shè)計(jì)要求：在小時(shí)校正時(shí)

5、不影響分和秒的正常計(jì)時(shí)，在分校時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。校時(shí)電路具體如下：五、總電路圖這個電路圖比較復(fù)雜，但是很多都是跟我們在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)里學(xué)到的芯片是相似的。電路的調(diào)試：（1） 七段譯碼器與七段顯示器的測量：把顯示器與74LS48相連，第一接觸時(shí)，數(shù)碼管完全沒有顯示數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地而造成的，接地后發(fā)現(xiàn)還是沒有顯示正確的數(shù)字，后來經(jīng)過同學(xué)的調(diào)試發(fā)現(xiàn)芯片引腳接觸不良，所以確認(rèn)芯片是否接觸良好是非常重要的。（2） 時(shí)間計(jì)數(shù)器的連接和測試：這里的問題總是接觸不好，引腳接觸不良，但是只要有耐心還是比較容易解決的。（3） 校時(shí)電路：校時(shí)電路的問題不是很大。沒有什么錯誤。六、總結(jié)1 設(shè)

6、計(jì)體會 通過這次對數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了一些設(shè)計(jì)電路的步驟，同時(shí)也了解了關(guān)于數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)原理與設(shè)計(jì)思想，這次想到數(shù)字鐘是由于我的Protel DXP（電路設(shè)計(jì)教程）里要求的課程設(shè)計(jì)，但是由于時(shí)間的緊迫，這個設(shè)計(jì)沒有進(jìn)行仿真，比較遺憾，不過在設(shè)計(jì)的過程中還是是學(xué)到不少東西的，由于有些芯片我們在數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)里沒有學(xué)過的，我們在查找這些資料的過程中就學(xué)到很多東西，有些芯片本來我們不懂的，但是經(jīng)過查資料使我對有些不是懂的芯片有了一定的了解。如果有時(shí)間，最好能夠做出一個實(shí)物圖就比較了解，但是時(shí)間實(shí)在太緊拉，雖然老師布置了很久，但是由于我們要考試復(fù)習(xí)就沒有多少是時(shí)間去想，有點(diǎn)遺憾。2、對以后設(shè)計(jì)的一點(diǎn)建議在這次設(shè)計(jì)中得到老師的指導(dǎo)比較少，都是靠我們自己找資料，這樣就比較盲目，所以在以后的課程設(shè)計(jì)中希望能多點(diǎn)得到老師的指導(dǎo)，而且有些芯片我們實(shí)驗(yàn)室根本就沒有， 有時(shí)候比較難調(diào)試。但是老師也給了我不少的幫助，在這里表示感謝！多謝老師在我設(shè)計(jì)過程中給與我的幫助。參考文獻(xiàn)：Protel DXP電路