资料：李翔_数字钟

实验课课题论文
《电子线路实验》
论文报告
——简易数字钟的设计及其分析
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姓名：李翔
学号：23320102204040
学院：信息科学与技术学院系别：2010 级通信工程系
班级：1 班
【论文课题】
基于EWB50C软件实现的简易数字钟设计
【文章摘要】
1.在EWB软件上设计搭接数字钟各个模块的电路实现；
2.根据实验设计要求，展示实验过程中选择相应的芯片和器件的过程以及
相应的原理、原理图；
3.测试时出现的问题以及问题的原因和解决办法；
4.实验心得体会和收获。

【关键字】
EWB 数字钟同步置数异步置零 74160 闹钟整点报时
【论文正文】
引言
所谓数字钟，是指利用电子电路构成的计时器。

相对机械钟而言，数字钟能达到准确计时，并显示小时、分、秒，同时能对该钟进行调整。

在此基础上，还能够实现整点报时，定时报闹等功能。

设计过程采用系统设计的方法，先分析任务，得到系统要求，然后进行总体设计，划分
子系统，然后进行详细设计，决定各个功能子系统中的内部电路，最后进行测试。

一、设计目标
1. 实现数字钟时钟的基本功能即正常走时和调时
2.可以循环显示秒分时和万年历，并且可以对万年历进行设定。

3.通过led 指示显示星期，可以对星期进行设定调整。

4.在主菜单部分留下足够多的功能端，留待后面附加功能的设计添加。

二、总体设计
1、整体框图
本数字钟的功能列表如下：
1）基本功能：秒、分钟、小时、星期、计时、显示及校对；
2）整点报时功能：在每小时59分50秒发声（闪灯）提示；
3）定时报闹功能：可设定闹钟定点报闹，时长为一分钟；
依据数字钟的功能表，电路中应包括秒信号发生器、调整控制电路、时间计数器、显示电路和电源。

其整体框图如图所示：
2、方案说明
采用异步电路
异步电路在不同的模块间采用逐个控制的方式。

此种方式思路简单，是为一一对应关系，适合初学者及功能不太复杂的设计。

在设计中，我就采用了此种方法。

但异步电路存在着两大缺陷：其一是整体控制需要应用较多的门电路，其二是会出现在计数至5、9时的进位，需要调试改进。

3、芯片选择：
我们希望芯片的使用能使电路尽量简单，由此展开对74160、74190、74192的功能对比：
①采用74160芯片
该芯片管脚及功能表如图所示：74160为异步复位，同步置数，ENP，ENT 同时为一时才可以计时，其中之一为高电平时，则保持。

RCO产生进位信号。

74160相对于其他芯片来说，功能及使用均比较简单，但是也因功能简单导致在实现数字钟的某些特定功能时需要加入比较多的附加电路。

例如74160没有减计数的功能，须寻求其他方法来解决，这样设计就会复杂了。

②7486芯片管脚及功能表：
③4072芯片管脚及功能表：
综上所述，由于本次的简易数字钟只是实现一些比较简单的功能，因此不选用功能较多的芯片，相比之下选择74160芯片更合适电路的简易原则，因此本实验采用74160芯片。

三：实验电路：
封转电路简介
计时：
闹钟：
闹钟总模块集成
闹钟判断：
整点报时功能：
五、调试中出现的问题及解决办法
在调试的过程中出现了许多问题，不过在经过认真的调试和同学们的讨论之后，也大致都解决掉了这些问题。

不过最重要的还是在这个讨论的过程中对数电知识的进一步掌握和对独立思考并解决问题能力的锻炼。

1、首先遇到的问题就是在整体电路的构思上，因为上课讲解的需要实现的功能比较多，想起来感觉比较迷茫，因此很长一段时间都无从下手。

另外对这些芯片的不熟悉，所以最先几天都是在搭接电路，选不好芯片，掌握不好芯片的功能使用，致使进程缓慢。

解决办法：首先花一定的时间对芯片的使用进行学习，掌握置数法、置零法的接线要求，这样就不会出现盲目性。

另外，不要一下想太多功能，逐个模块的进行实现，最后在统筹到一起，这样比较有条理性。

2、整点报时的报时时间段的设置出现问题，按照自己的想法，8~23点报时，但是调试的时候在20点之后就不在报时了。

解决办法：原因在与没有理解74160的芯片功能。

它是一个10进制的计数器，也就是10对应的二进制数是0001 0000，而不是0000 1010。

就是因为简单的认为16进制，才在逻辑上出现了问题。

在解决上，是用红色测控灯记录下了时间对应的二进制数，然后找规律，最终找到正确的逻辑进行控制。

3、星期显示上，刚开始用的是异步置零法，发现显示的时候跳过了周日，然后这个时间没有灯亮。

解决办法：因为异步置零是在状态出现的时候就立即置零，这样就直接没有了最后认为应该有的状态。

解决办法应该有两种：第一种就是方法不便进位端该换下一个状态，但是这个方法经过尝试之后没有成功，原因不明，因此改用第二种方法；第二种方法就是改成同步置数，这样就不会出现跳跃一个状态的现象。

不过要注意接线的变化。

4、当然，这个电路还有很多的瑕疵，比如说调整时间的时候数码管不能闪烁；。

还有很多功能都没有实现，本人对于数字电路的知识业绩的不是很牢固。

总之，要能够很完美的实现所提出的要求，的确需要我们付出很多的努力。

【参考文献】
1、《电子线路实验讲义》厦门大学电子电路基础教学实验室 2010.1
2、《数字电子技术基础》高等教育出版社 2005.5第五版阎石主编
【致谢】
在本报告编写过程中，许多老师和同学给予了我帮助在此，我对以上所有同志表示衷心的感谢！
由于水平有限，错误之处在所难免，恳请对本报告提出批评和指教。