《二十四小时制数字钟系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二十四小时制数字钟系统设计（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、优质文档沈阳航空航天大学课 程 设 计说明书二十四小时制数字钟系统设计班级 / 学号 学 生 姓 名 mandy 指 导 教 师 徐 嵩 沈阳航空航天大学课 程 设 计 任 务 书课 程 名 称 数字逻辑课程设计 课程设计题目 二十四小时制数字钟系统设计 课程设计的内容及要求：一、设计说明和技术指标设计一个二十四小时制数字钟系统电路，技术指标如下：该数字钟系统要求利用二十四小时制表示时间，利用6位数码管进展详细时间显示；另外要求有三个按键进展时间调整，一个调整时间功能键，按一次此键进入调时功能；连按两次进入调分功能；连按三次进入调秒功能；另外两个按键分别为“+”功能和“-”功能。 二、设计要求
2、1在选择器件时，应考虑本钱。2依据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。3画出电路原理图元器件标准化，电路图标准化。三、试验要求1依据技术指标制定试验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。2进展试验数据处理和分析。四、引荐参考资料1. 童诗白，华成英主编数字电子技术根底M北京：高等教育出版社，2006年五、遵照要求撰写课程设计报告成果 指导教师 日期 一、概述数字钟是采纳数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。由于数字集成电路的开展和石英晶体振荡器的运用，使得数字钟的精度、稳定度远远超过了机械钟表。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时
3、自动打铃、时间程序自动限制、定时播送、定时启闭路灯等。因此，探究数字钟及扩大其应用，有着特别现实的意义。本设计就是关于数字钟的设计。本设计的数字钟是二十四小时制的数字钟系统，设备上配备另外有三个按键，分别为空格键，用来限制“时”、“分”、“秒”三个分路的时间调整；W键，用来调整时间起到“+”的作用；Q键，用来调整时间起到“-”的作用。操作时，按一次空格键可以使“时”停顿，通过Q和W键来调整时间，同理，按两次空格键调整“分”，三次调整“秒”，四次回到正常运行状态。本报告包括方案的原理，方案的设计步骤，各局部电路的设计，性能的测试，以及设计的心得体会。二、方案的原理本方案主要采纳具有加减功能的十进
4、制的计数器74LS192来实现数字钟系统的设计，采纳门电路和加法计数器74LS160限制各个分电路的运行，采纳门电路的组合实现时间的“+”“-”调整，当调整时间的时候，按下空格键会给对应的74LS160片子一个脉冲从而限制分电路，74HC160片子的输出端连接着门电路和74LS192的片子，协作“+”“-”按键就可以实现对数字钟的时间调整功能。原理框图如图1所示。译码显示电路时计数器分计数器秒计数器调整电路调整电路调整电路限制电路图1 二十四小时制数字钟系统的原理框图 总共三条分电路，分别限制“时”、“分”、“秒”。每条分路，例如限制“秒”的分路中，又由两个显示器，两个计数器和一组利用“+”“
5、-”调整时间的门电路组成。最终通过限制电路，用按下空格键的次数来限制每条分电路的时间调整。三、电路设计1.限制电路限制电路由显示器，开关，门电路，和计数器74LS160组成。当按下1次空格键开关时，会给计数器74LS160一个脉冲，同时显示器显示数字1，再通过门电路的组合，使进入限制“时”的计数器74LS192的UP和DOWN引脚的均为高电平，就能限制“时电路”的停顿，同理，按下2次限制“分电路”，3次限制“秒电路”，而按下4次空格键时，电路那么正常运行。限制电路如图2所示。图2 限制电路2.调整电路调整电路主要由开关和门电路构成，在限制电路中选择了要停顿的电路后，通过门电路的组合，给计数器7
6、4LS192的UP或DOWN一个低电平，就可以实现“+”、“-”的调整功能，调整电路如图3所示。图3 调整电路 3.计数器和显示电路计数器和显示电路主要由加减计数器74LS192，门电路和显示器组成，完成最根本的数字钟的运行。将“分”和“秒”用两个74LS192片子接成60进制的计数器，将“时”接成24进制的计数器，60进制计数器和显示电路如图4所示，24进制计数器和显示电路如图5所示。图4 60进制计数器和显示电路图5 24进制计数器和显示电路四、性能的测试按电路图连接好电路，调整到23时59分50秒，再正常工作到00时00分00秒。时分秒123XX22359X32359504000000图
7、6 测试数据表遵照测试数据表对电路进展测试，得到如图7,8,9,10所示的结果。图7 测试1结果图图8 测试2结果图图9 测试3结果图图10 测试4结果图五、结论本次测试结果和要求的数据完全一样，任务书的要求是该数字钟系统要利用二十四小时制表示时间，利用6位数码管进展详细时间显示；另外要求有三个按键进展时间调整，一个调整时间功能键空格，按一次空格键进入调时功能；连按两次进入调分功能；连按三次进入调秒功能；另外两个按键W和Q分别为“+”功能和“-”功能。本设计符合任务书的根本要求，可以实现任务书中要求的功能，并可以完备的运行该数字钟。六、性价比依据电路实现的功能来看，该二十四小时制数字钟系统的性
8、价比还是比拟好的。本设计电路主要应用了显示器，74LS192计数器，74LS160计数器，门电路还有开关这五种器件，尽量节约元器件以实现所要求的功能，各个元件间严密联系，数字钟的实现原理清晰简洁，思路清晰，接法简洁，不繁杂，所用原件均为常用的数字电路原件，本钱低廉，用此设计可以节约本钱，利于生产，并且所设计的电路的功能较为贴近我们日常的生活，较为符合平凡市面上所生产出售的数字手表的功能，综合还说此设计性价比拟高。七、课设体会及合理化建议经过两周的二十四小时制数字钟系统的数电课程设计，我深化学习了时序逻辑部件的相关学问，查阅了相关图书资料，并借助互联网对该问题的原理进展细致的探究。由于课题比拟困
9、难。设计涉及到加减计数器74LS192等元器件，所以我特殊对他们的工作原理进展了较深刻的学习，同时也对他们的实际应用产生了必须的了解。在课程设计的过程中，也出现了一些困扰我的问题，在书籍和互联网都无法解答我困惑的时候，教师给了我很多的讲解和提示，因此，这次的课程设计也离不开教师的协助，因为对于74LS192这个计数器还不够熟识，在实现调整功能中的“-”功能时，对于“时”，进展“00”-1的操作时因电路还未完善，会显示“99”而非“23”，通过教师对原理的讲解以及提示，最终，本设计被较为完备的实现了。 通过本次课设，我对数字电子技术根底的学问有了进一步的理解。并且学习运用了一款从未接触过的软件M
10、ultisim。在起先时，对此软件还不够熟识，而在此刻，完成了此次数电课设时，我已经可以较为娴熟的应用此软件，并依据所设计的电路进展仿真处理。通过此次的课设，我学习到了很多在课堂上没有学习到的学问，同时也提高了自己的动手实力，设计出了较为管用，贴近现实的系统。把在课本上和自学到的理论融入到了实际中。最终再次感谢教师这些天耐性的指导，使我在本次课设过程之中收获良多，此次的课程设计所带给我的全部的东西也必将在我以后的学习生活道路上起到不行替代的作用。 参考文献1 阎石主编. 数字电子技术. M北京：高等教育出版社，2006年2 陈振官等编著. 新奇高效声光报警器. M北京：国防工业出版社，2005
11、年3 谢自美编. 电子线路设计试验测试. M武汉：华中理工大学出版社，2000年4 付家才. 电子试验和实践. M北京：高等教育出版社，2004年5 杨兴瑶主编 . 新编管用电子电路500例 . M北京：化学工业出版社，2006年6 南新志、刘计训主编 . 数字电路试验教程 . M济南：山东大学出版社，2003年7 童诗白，华成英主编. 模拟电子技术根底. M北京：高等教育出版社，2006年8 华满清主编电子技术试验和课程设计M北京：机械工业出版社，2005年9 梁宗善编著.电子技术根底课程设计. M武汉：华中科技大学出版社，2009年10 戴伏生主编根底电子电路设计和实践M北京：国防工业出版社，2002年附录I 总电路图附录II 元器件清单序号编号名称型号数量1U38A和非门7400N52U14A非门7404N223U51A或门7408N154U24A同或门74LS32N65U1加减计数器74LS192N66U17加法计数器74LS160N17U5数码管DCD_HEX_BIG_BLUE78U13时钟脉冲DIGITAI_CLOCK19S1轻触按钮PB_DPST7
