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1、 数字电子技术项目设计题 目 数字电子钟逻辑电路设计 二O一O 年 六 月 二十九 日 淄博职业学院数字电子技术项目设计项目设计主要内容 一设计任务 二数字电子钟逻辑电路的设计框图 三数字电子钟逻辑电路的电路原理图 四系统硬件设计过程及完成的功能 五检测与调试. 六总结与体会I 数字电子钟逻辑电路设计一、 设计目的（1） 掌握数字电子钟的设计方法（2） 掌握常用数字集成电路的功能和使用（3） 巩固数字电路理论知识，掌握逻辑电路和真值表的画法二、 数字钟的功能及要求（1）功能数字电子钟是一种用数字显示秒、时、时装置，与传统的机械钟比，它具有走时准确、显示只管、无传统转动装置等优点，因而得到广泛的
2、应用：小到们日常的弟子手表，大到车站、码头、机场等公共场所的大型数显电子钟。(2)设计要求1.画出电路原理图2.电路仿真与调试3.编写设计报告，写出设计与制作的全过程，总结体会三、实验器材及主要元件（1）74LS48（ 6片） （2）74LS90（5片）（3）74LS191（1片）（4）74LS00（5片）（5）74LS04（3片）（6）74LS74（1片）（7）74LS2O（2片）（8）555集成芯片（1片）（9）共阴七段显示器（6片）（10）电阻、电容、导线等（若干）四、设计原理 图1数字电子钟原理如图1所示。石英晶体振荡器和分频器产生稳定的校时信号和“秒”计时信号，对“秒”计时信号进行6
3、0进制计数，形成“分”计时信号和秒计数值，再对“分”计时信号进行60进制计数，形成“时”计时信号和分计数值，再进一步对“时”计时信号进行24进制计数得到时计数值。秒计数值、分计数值和时计数值译码显示时间。五、单元电路设计（1）石英晶体振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，但耗电量将增大。如果精度要求不高也可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。（2）分频器由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要分屏电路。本实验由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器，产生1KHz的脉冲信号。故采用3片中规模集成电路计
4、数器74LS90来实现，得到需要的秒脉冲信号。(3)计数器秒、分、时、日分别为60、60、24、7进制计数器、秒、分均为60进制，即显示0059，它们的个位为十进制，十位为六进制。时为二十四进制计数器，显示为0023，个位仍为十进制，而十位为三进制，但当十进位计到2，而个位计到4时清零，就为二十四进制了。用两个十进制计数器，在做适当的反馈可构成60进制和24进制计数器。（4）译码器译码是指把给定的代码进行翻译的过程。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI，灭灯输入/动态灭灯输出B
5、I/RBO,当LT=0时，74LS48出去全1。Q4 Q3 Q2 Q1显示1 0 0 0日0 0 0 110 0 1 020 0 1 130 1 0 040 1 0 150 1 1 06（4） 校时电路当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在刚刚开机接通电源时，由于日、时、分、秒为任意值，所以，需要进行调整。置开关在手动位置，分别对时、分、秒、日进行单独计数，计数脉冲由单次脉冲或连续脉冲来实现。这里使用的是RS触发器来实现脉冲的输入，RS触发器真值表见下表。RSQn+100Qn01110 0 11不确定由以上真值表可以看出，可以通过对RS两端进行控制，是
6、输入端的状态发生变化，已实现手动输出单词脉冲，从而实现对计数器的手动控制，达到所需要的时间。（5）显示器用7段发光二极管显示时间，可采用译码器74LS48驱动共阴极数码管实现计时显示。六、数字电子钟逻辑电路图七、数字电子钟的组装与调试根据电路图和有关器件进行组装，扩展电路检查无误且均无连线错误并且显示正常后，将两个电路连为一个整体，接上+5V电源。观察时钟是否显示正常；是否在上午7时59分发出闹时信号，持续时间一分钟；是否有四声低音分别发生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一声高音法正在59分59秒，它们持续时间均为1秒。若不正常则检查电路各个部分，直到得到满意的结果。八、设计总结通
7、过这次的数字电子钟逻辑电路的设计，我们学到了很多的知识和技能，真的很有收获。我们进一步巩固了所学的理论知识，体会到了什么是学以致用，理论与实践是紧密联系在一起的，了解了真值表和逻辑电路图的应用，锻炼了我们的逻辑思维能力，能够把所学的理论知识和实践结合起来，锻炼了我们的动手能力，对我们能力的提升有很大的帮助。看到自己的作品，我们有一种成就感，也看到了一些的不足，激励我们要更加努力，培养创新精神。这次的数字电子钟逻辑电路设计使我们收获很大，更加了解电路设计，为我们以后的学习和工作打下了良好的基础。九、参考文献（1）彭介华编著，电子技术课程设计指导，北京高等教育出版社，1996（2）梁宗善主编，电子
8、技术基础课程设计，华中科技大学出版社，2009（3）绳光基编著，数字逻辑电路设计与试验，上海交通大学出版社，1988（4）张宏富，龚一光主编，数字电子技术实验指导书，成都信息工程学院（5）中国集成电路大全编写委员会汇编，中国集成电路大全TTL集成电路，北京国防工业出版社,1985（6）朱定华主编，电子电路测试与试验，清华大学出版社，2004课程设计成绩:项 目业务考核成绩（70%）（百分制记分）平时成绩（30%）（百分制记分）综合总成绩（百分制记分）数字电子钟注:教师按学生实际成绩（平时成绩和业务考核成绩）登记并录入教务MIS系统，由系统自动转化为“优秀（90100分）、良好（8089分）、中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）”五等。指导教师评语:指导教师（签名）: 1
