数电课设报告(完全版).doc

数字电路课程设计数字闹钟实验报告班级:04162０1学号:0416002０1姓名:丁敏捷学号：０416011０3姓名:孙露目录一.设计任务与技术指标…………………………3二．实验仪器及主要器件…………………………3三．设计原理、方案………………………………4四.电路原理图……………………………………10五．调试方法与过程………………………………11六.设计与调试过程中出现得问题及解决方法…１2七.心得体会………………………………………13=1\*CHINESENＵM3一、设计任务与技术指标设计并制作一个带有可定时起闹得数字钟。有“时”、“分”十进制显示,“秒”使用发光二极管闪烁表示;以24小时为一个计时周期;走时过程中能按预设得定时时间(精确到小时）启动闹钟,以发光二极管闪烁表示,启闹时间为3s～10s。=２＼*ＣHIＮＥSENUM3二、实验仪器及主要器件ﻩLM55５ﻩﻩﻩﻩ1ﻩﻩ2２0uＦ电容ﻩ2ﻩ74ＬＳ１６3ﻩﻩ6ﻩﻩCD4５1１ﻩﻩ4ﻩﻩﻩ74LS138ﻩ2ﻩﻩﻩﻩ7４LS１23ﻩ1ﻩ7４LＳ00ﻩﻩ5ﻩ680欧姆电阻4ﻩLED共阴极数码管４１、5k,2、４k,５1k１＝3\*CＨＩＮESENＵM3三、设计原理、方案ﻩ数字闹钟系统由标准时间源、计时部分、定时起闹部分、校时部分组成。标准时间源:采用ＬM５55构成多谐振荡器，调整电阻、电容可改变频率，使之产生１Hｚ得脉冲信号。T=0、7(RA+2RB）CＴ＝1ｓ,Ｃ＝220uFRA＋2ＲB=6、５KR2=1、5ｋ,R1=2、4K在信号输出端连接一个红色发光二极管,每秒闪烁一次。(二)计时部分:ﻩ计时部分用4个数码管分别显示小时、分钟,各自使用一个CＤ451１译码器,小时使用模2４计数器，分钟与秒使用模60计数器。标准时间源发出得1Hz信号先传递到秒位得计数器，计数到60后清零并给分钟位发出信号,同样得,分钟位在计数到60后清零,并向小时位进位,最后,小时位计数到24并清零。计时部分总体原理如下:5551sM=60秒计数器M=60分计数器2×74LS1632×74LS1632×74LS163M=24时计数器译码2×CD4511译码2×CD4511首先就是秒钟电路，来自55５产生得计时脉冲进入模60电路。模6０计数器采用异步拓展方式实现(原理图如下)仿真电路图如下(秒钟个位用置数法,秒钟十位/分钟个位/分钟十位用清零法)同样得，当秒钟电路计满6０后向分钟电路发送脉冲,用数码管显示:模24计数器采用同步扩展方式实现(原理图如下)仿真电路如下(小时个位采用置数法，小时十位采用清零法)(三）定时起闹部分:课设要求:１、正点起闹,精确到小时２、使用2片74ＬS１３８,分别选出小时得十位与个位。小时十位范围为０~2，３-8译码器只使用前2个输入端,小时个位为0~9,3-8译码器只有３个输入端,会丢失几个时间点:8点、9点、18点、１9点３、控制起闹时间得长短,用７4ＬS123构成单稳态触发器解决方法：首先需要设定闹钟得起闹时间，为实现8，９,1８,１９得闹钟,将小时个位得Ｑ3接入左数第一个74LS13８得A2，并将下列引脚接入与非门得输入端,画出真值表得到本缺失得８/９/１8/1９点得定时方式:8点--Ｙ4、Y4，9点--Y4、Y1,18点--Y5、Y５,19点:Y５、Y1。定时起闹得基本原理就是用两片138选出小时得十位与个位，当两位数字同时满足预设得时间条件时起闹，本电路采用了红色得LED灯指示闹钟起闹（因为ＮI仿真软件中没有7４ＬS1２3元件,此仿真电路将之省略），当到达预定时间(图中设置为9点)时,红灯由灭变亮。如图所示:(四）校时部分:校准时间得基本原理就是将要校准得７4LS１63芯片得ＣＬK接入RS触发器上得3号脚后，时间显示得其她部分保持不变,被校准得时间部分快速变化,当到达需要得时间点后将3号脚上得导线拔出,依次照此操作即可完成时间校准。ＲS触发器在此处起到消抖动作用,如图所示：四、电路原理图五、调试方法与过程ﻩ=1＼＊ＧＢ3①在面包板上搭建起555秒信号发生电路,并连接一个红色发光二极管,接通电源,观察二极管闪烁频率并与标准时钟对比,确定能够得到标准得１Hz信号。ﻩ=2＼*GB3②用万用表检测七段数码管就是否为共阴极数码管,各段显示就是否正常发光，并连接组成表示秒位得模60计数器,连接时钟脉冲,接通电源，观察就是否正常显示与就是否正常清零。=3\＊GB3③用同样得方法检测元件就是否正常工作并连接模60与模2４电路,并用秒脉冲检测电路就是否工作正常。=4\＊GB3④进行显示部分得整体检测,检测进位与清零就是否正常,由于完整运行需要24小时，可以通过连接信号发生器或者将555秒信号提供给时钟分计数得CＰ端来加快频率。=5\*GＢ