預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告材料材料2

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案課程設(shè)計(jì)——預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)題目：數(shù)字鐘設(shè)計(jì)學(xué)院：生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案一、 題目：數(shù)字鐘設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)指標(biāo)：1.顯示時(shí)、分、秒。2.可以24小時(shí)制或12小時(shí)制。3.具有校時(shí)功能，可以對小時(shí)和分單獨(dú)校時(shí)，對分校時(shí)的時(shí)候，停止分向小時(shí)進(jìn)位。校時(shí)時(shí)鐘源可以手動(dòng)輸入或借用電路中的時(shí)鐘。4.具有正點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，正點(diǎn)前 10秒開始，蜂鳴器 1秒響1秒停地響5次。5.為了保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，由晶體振蕩器提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的基準(zhǔn)信號。三、設(shè)計(jì)要求：1.畫出總體設(shè)計(jì)框圖，以說明數(shù)字鐘由哪些相對獨(dú)立的功能模塊組成，標(biāo)出各個(gè)模塊之間互相聯(lián)系，時(shí)鐘信號傳輸路徑、方向和頻率變化。并以文字對原理作輔助說明。2.設(shè)計(jì)各個(gè)功能模塊的電路圖，加上原理說明。3.選擇合適的元器件，在面包上接線驗(yàn)證、調(diào)試各個(gè)功能模塊的電路，在接線驗(yàn)證時(shí)設(shè)計(jì)、選擇合適的輸入信號和輸出方式， 在充分電路正確性同時(shí)，輸入信號和輸出方式要便于電路的測試和故障排除。4.在驗(yàn)證各個(gè)功能模塊基礎(chǔ)上，對整個(gè)電路的元器件和布線，進(jìn)行合理布局，進(jìn)行整個(gè)數(shù)字鐘電路的接線調(diào)試。四、設(shè)計(jì)原理及方框圖精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成數(shù)字鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為 23時(shí)59分59秒，另外應(yīng)有校時(shí)功能和一些顯示星期、報(bào)時(shí)、停電查看時(shí)間等附加功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時(shí)”，“分”，“秒”，“星期”計(jì)數(shù)器、校時(shí)電路、報(bào)時(shí)電路和振蕩器組成。數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率（ 1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間 （如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ時(shí)間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案圖3-1所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖⑴晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的 32768Ｈz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。⑵分頻器電路分頻器電路將32768Ｈz的高頻方波信號經(jīng) 32768（ ）次分頻后得到1Hz的方波信號供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。⑶時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、 分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為 12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。⑷譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的 8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。⑸數(shù)碼管數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（ LED）數(shù)碼管和液晶（LCD）數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)提供的為LED數(shù)碼管。2．?dāng)?shù)字鐘的工作原理１）晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心，它保證了時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。圖3-2所示電路通過ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路，這個(gè)電路中，ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，Ｕ２實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。 輸出反饋電阻Ｒ１為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)， 完成對振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)１８０度相移， 從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性， 從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。晶體XTAL的頻率選為32768HZ。該元件專為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì)， 其頻率較低，有利于減少分頻器級數(shù)。從有關(guān)手冊中，可查得C1、C2均為30pF。當(dāng)要求頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度更高時(shí)，還可接入校正電容并采取溫度補(bǔ)償措施。由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻 R1可選為10MΩ。較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性，非門