數(shù)字時鐘設(shè)計(jì)報(bào)告-同濟(jì)大學(xué)

數(shù)字電子鐘PAGEPAGE11/系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)2/設(shè)計(jì)方案3/方案中各部分單元的設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇4/畫出符合設(shè)計(jì)要求的完整系統(tǒng)電路圖。5/打印并在規(guī)定時間內(nèi)上交設(shè)計(jì)報(bào)告（準(zhǔn)備進(jìn)行答辯，并在計(jì)算機(jī)中演示設(shè)計(jì)程序）設(shè)計(jì)題目數(shù)字電子鐘1、設(shè)計(jì)任務(wù)：2、供選方案：分頻時，CD4020,CD4040,CD4060也都能實(shí)現(xiàn)各種級數(shù)的二進(jìn)制分頻器。3、方案的選擇和器件參數(shù)的計(jì)算：易于分頻成秒信號，所以最終采用后者。的分頻功能。剛開始想采用十四位2進(jìn)制計(jì)數(shù)器CD4060，不過很遺憾，EWB中沒有該集成電路，所以改用十二位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器CD4040和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74290配合使用，其中74290通過常用的清零法，改裝成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器。具體做法是把輸入計(jì)數(shù)脈沖CP加在CLKA端，將QD與控制清零端R1,R2從外部連接起來，這樣當(dāng)74290計(jì)數(shù)至1000B(8)，QD會輸出一個高電平至R1,R2,這樣74920內(nèi)數(shù)據(jù)會清零，從而實(shí)現(xiàn)八進(jìn)制功能。將十位的74LC290的QB和QC端分別與控制清零端R1,R2從外部連接起來，這樣當(dāng)74290計(jì)數(shù)至0110B(6)，會輸出兩個高電平分別至R1,R2,這樣74920內(nèi)數(shù)據(jù)會清零，從而實(shí)現(xiàn)六進(jìn)制功能。同時由QB,QC經(jīng)過與門接入分計(jì)數(shù)器的CLKA端，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)位功能。時計(jì)數(shù)功能稍顯復(fù)雜，在分秒基礎(chǔ)上，需要將個位74LC290的QC端和十位的QB端在外部經(jīng)過與門，分別連入兩集成電路的R1,R2端，當(dāng)兩計(jì)數(shù)器以8421編碼方式得到24（0010B,0100B）時，R1,R2會收到高電平清零，完成24進(jìn)制功能。在校分控制中,我采用的是方案A,該方案簡單可行,且在模擬仿真中看不出抖動情況。具體做法是用一個雙擲開關(guān)，從八進(jìn)制分頻器引出脈沖信號，一處引入秒個位計(jì)數(shù)器的CKLA，另一處直接接入分個位計(jì)數(shù)器的CLKA，當(dāng)開關(guān)按下可起對時功能。在校分控制中，我采用的是方案C，該方案可完全消除抖動。后四個與非門用7400集成電路，而第一個與非門采用獨(dú)立元件。邏輯式計(jì)算如下：當(dāng)H置上時，對7400－1，對7400－2，對7400－3，對7400－4，對最后一個獨(dú)立與非門，當(dāng)H置下時，同理可得，把蜂鳴器接入三極管集電極，當(dāng)分進(jìn)位脈沖送入NPN型三極管基極時，使發(fā)射結(jié)電壓保持正向偏置，集電節(jié)電壓反向偏置，使三極管工作于放大狀態(tài)，蜂鳴器整點(diǎn)報(bào)時。蜂鳴器頻率選用200Hz而集電極保護(hù)電阻選用5Kohm.4、電路調(diào)試及體會調(diào)試這部分工作在EWB仿真軟件上進(jìn)行。為了節(jié)省調(diào)試時間，也為了唯一確定每部分的具體情況，對于電路的調(diào)試分為幾個部分，分別對電路各個部分的功能都進(jìn)行調(diào)試，之后，每連接一部分都要調(diào)試一次。整個過程花了不少時間，尤其是調(diào)試晶振，由于頻率大，基本上通過分頻器得到一個秒脈沖需要半個多小時?？僧?dāng)做完時才發(fā)現(xiàn)做這個數(shù)字鐘是多么簡單的一件事，主要是在調(diào)試時花了不少時間，期間換了不少器件，有的器件在理論上可行，但在實(shí)際運(yùn)行中就無法看到效果，所以調(diào)試花了我不少時間，有時無法找出錯誤便更換器件重新接線以使電路正常運(yùn)行。在實(shí)際的操作過程中，能把理論中所學(xué)的知識靈活地運(yùn)用起來，并在調(diào)試中會遇到各種各樣的問題，電路的調(diào)試提高了我們解決問題的能力，學(xué)會了在設(shè)計(jì)中獨(dú)立解決問題，也包括怎樣去查找問題。似乎所有的事都得自己親手去操作才會在腦海中留下深刻的印象，這個小小的課程設(shè)計(jì)讓我可以熟練的操作EWB軟件，也了解了不少器件的功能的應(yīng)用，也加深了對數(shù)字電路認(rèn)識和理解。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，我對整個電路設(shè)計(jì)有些自己的體會，比如選用集成電路時，有份集成電路索引會使選用過程更有針對性，而具體應(yīng)用集成電路時