电子技术课程设计多功能数字时钟范文
多功能数字电子钟-数电课程设计
华南理工大学广州学院
数字电路课程设计报告
题目:多功能数字电子钟
专业:自动化
班级:一班
姓名:姚楸
同组队员:陈杰涛、姚楸、李卓鸿、刘志健、
吴壁文、陈孟鹏、黎杰豪、江泉河
学号: 201130087082 日期:2013年1月
一、设计目的
为了巩固课本所学知识,培养动手能力和实际解决问题的能力,加深对课
堂知识的理解和运用,进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用,能
掌握电路的组装和基本问题的排除。通过课程设计要实现以下两个目标:一、学生初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即学生根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;二、课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践,而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际方面,运用已学过的分析和设计电路的理论知识,逐步掌握工程设计的步骤和方法,同时,课程设计报告的书写,为今后从事技术工作撰写科技报告和技术资料打下基础。
二、设计要求和设计指标:
a设计一个能显示时、分、秒的数字钟,显示时间从00:00:00到23:59:59;
b设计的电路包括产生时基信号,时、分、秒的计时电路,显示电路。
c具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;
d计时过程具有整点报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时
三、总体框图设计
本设计通过555定时器产生1HZ的方波通过加法器进行计数,
计数后产生的BCD码通过译码器译码最后通过数码管显示出
来。
四、功能模块设计和原理说明
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计
一、背景介绍
数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理
1、时钟驱动
电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路
晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路
控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路
为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
数电课程设计多功能数字钟1
一、设计总体思路与基本原理
本次设计要求具有大小月份自动调节功能,即日计数器实现大月31天,小月30天,二月28天。基于要求可用两片十进制计数器(74160)级联构成日计数器,控制置数端使其每次从01开始计数(对应每月第一天是1号);从日计数器的输出通过与非门等译出31、30、28这三个信号,再根据月计数器的四个输出端译码输出两个控制端控制74153的数据选通端,选择译出的31、30、28三个信号,同时月计数器加1,当月数为12时输出端用与非门控制其同步置数端置1。
设计的基本原理为:1、两片74160构成日计数器,74160(1)为高位片,74160(2)为低位片,两片74160的同步脉冲,清零端CLR都接高电平(不清零),74160(2)的D、C、B、A置数端为0001,74160(1)的D、C、B、A置数端为0000,74160(2)的使能端ENP、ENT接高电平,其进位端RCO接到74160(1)的使能端ENP,ENT接高,两片74160的置数端接到一起,由74153的选通输出信号控制,当日期为31、30或28时,它们的置数端会分别为0,置数后日期低位置为1,高位置为0。2、16进制计数器74161构成月计数器,其脉冲与74160的脉冲是同步的,使能端ENT、A、CLR接高电平,ENP 接74160置数端的反,即在日置数时月份加1,其置数输入为0001,置数端LOAD由它的输出端译码控制,即在12月后置1。3、由日计数器译码产生的28、30、31三个信号分别接到74153数据选择器的1C0、1C1、1C2,数据选择器的个1G′接地,选择端A、B与月计数器译码输出两个信号相接,实现BA在2月时输入为10;1、3、5、7、8、10、12月BA为00;4、6、9、11为01,以控制通道选通而实现31、30、28三种不同月数。
数电课程设计报告数字钟的设计
数电课程设计报告第一章设计背景与要求
设计要求
第二章系统概述
设计思想与方案选择
各功能块的组成
工作原理
第三章单元电路设计与分析
各单元电路的选择
设计及工作原理分析
第四章电路的组构与调试
遇到的主要问题
现象记录及原因分析
解决措施及效果
功能的测试方法,步骤,记录的数据
第五章结束语
对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明
总结设计的收获与体会
附图电路总图及各个模块详图
参考文献
第一章设计背景与要求
一.设计背景与要求
在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦;数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与
机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用;数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路;
设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能;
1以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制;
2时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时;
3整点报时采用蜂鸣器实现;每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束;
4才用两个按键分别控制“校时”或“校分”;按下校时键时,是显示值以0~23循环变化;按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化;
二.设计要求
电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用;在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容;通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法;即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求;
电子课程设计总结报告 数字电子时钟
电子技术课程设计报告
设计课题: 数字电子钟的设计
姓名:
学院: 机械与电子工程学院
专业班
电信班
级:
学号:
设计时间
指导教师:
摘要
数字电子钟是一种用数字显示时﹑分﹑秒的记时装置,与传统的机械钟相比,它具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的日常生活中的电子手表,大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数显电子钟等。
本课程设计要通过简单的逻辑芯片实现数字电子钟。数字电子钟从原理上讲是一种典型的数字电路的应用,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。要点在于用555芯片连接输出为一秒的多谐振荡器用于时钟的秒脉冲,用74LS160(10进制计数器)74LS00(与非门芯片)等连接成60和24进制的计数器,再通过七段数码管显示,构成了简单数字电子钟。
关键词:数字电子钟、555芯片、计数器、数码管
目录
摘要 (1)
第1章概述 (3)
第2章课程设计任务及要求 (4)
2.1 设计任务 (4)
2.2 设计要求 (4)
第3章系统设计 (5)
3.1方案论证 (5)
3.2 系统设计 (5)
3.2.1 结构框图及说明 (5)
3.2.2 系统原理图及工作原理 (6)
3.3 单元电路设计 (7)
3.3.1单元电路工作原理 (7)
3.3.2元件参数选择 (10)
第4章修改测试 (14)
第5章软件仿真 (15)
5.1 仿真电路图 (15)
5.2 仿真过程 (16)
5.3 仿真结果 (17)
第6章设计总结 (19)
第7章使用仪器设备清单 (20)
参考文献 (21)
收获、体会和感想 (22)
第1章概述
基于C51单片机的多功能电子时钟设计(完美实现版)
作业名: 单片机课程设计报告——电子时钟****: ***
学生姓名: lycaner
班级: 北京交通大学电子信息工程学院自动化
学号: XXXXXXXX
电子时钟实验报告
一,实验目的
1. 学习8051定时器时间计时处理、按键扫描及LED数码管显示的设计方法。
2. 设计任务及要求利用实验平台上4个LED数码管,设计带有闹铃功能的数字时钟
二,实验要求
A.基本要求:
1. 在4位数码管上显示当前时间。显示格式“时时分分”
2. 由LED闪动做秒显示。
3. 利用按键可对时间及闹玲进行设置,并可显示闹玲时间。当闹玲时间到蜂鸣器发出声响,
按停止键使可使闹玲声停止。
4.实现秒表功能(百分之一秒显示)
B.扩展部分:
1.日历功能(能对年,月,日,星期进行显示,分辨平年,闰年以及各月天数,并调整)
2.音乐闹铃(铃音可选择,闹铃被停止后,闪烁显示当前时刻8秒后,或按键跳入正常时间显示状态)
3.定时功能(设定一段时间长度,定时到后,闪烁提示)
4.倒计时功能(设定一段时间长度,能实现倒计时显示,时间长减到0时,闪烁提示)
5.闹铃重响功能(闹铃被停止后,以停止时刻开始,一段时间后闹铃重响,且重响时间的间隔可调)
三,实验基本原理
利用单片机定时器完成计时功能,定时器0计时中断程序每隔0.01s中断一次并当作一个计数,设定定时1秒的中断计数初值为100,每中断一次中断计数初值减1,当减到0时,则表示1s到了,秒变量加1,同理再判断是否1min钟到了,再判断是否1h到了。
为了将时间在LED数码管上显示,可采用静态显示法和动态显示法,由于静态显示法需要译码器,数据锁存器等较多硬件,可采用动态显示法实现LED显示,通过对每位数码管的依次扫描,使对应数码管亮,同时向该数码管送对应的字码,使其显示数字。由于数码管扫描周期很短,由于人眼的视觉暂留效应,使数码管看起来总是亮的,从而实现了各种显示。
数字钟心得体会
篇一:数字钟心得体会
心得体会:
1、通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中,我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图,和芯片上的选择。这个方案总共使用了计数器cd390三个,译码器cd4511和数码管各六个,分频计数器74ls90三个,ne555定时器一个.74ls248,cd4510
各两个,74ls04,74ls08,74ls20,74ls74,ne555定时器各一个。
2、在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的接
用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知法可以行得通,但实际接上电路,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考
且对于其在电路中的使用有了更多的认识。
试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并
平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能,平时看课本,这次看了,下次就忘了,通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实
期末测试之后的课程设计对我们的作用是非常大的。践,实践是认识的动力和最终目的,实践是检验真理的唯一标准。所以这个
4、在制作pcb时,发现细心耐心,恒心一定要有才能做好事情,首先是线的
否则只是一纸空话。
布局上既要美观又要实用和走线简单,兼顾到方方面面去考虑是很需要的,
5、在画好原理图后的做pcb版时,由于项目组成员对单面板的不熟悉,导致
数字电子钟设计电子设计课程设计报告
数字电子钟设计电子设计课程设计报告
电子技术课程设计报告
——数字电子钟设计
学院:
课程:
小组成员:
姓名:
学号:
指导老师:
日期:
一、选择课题
数字电子钟
二、选题意义和技术指标及设计要求
1、数字电子钟设计的意义:
数字电子时钟早已成为人们生活中不可缺少的必需品,广泛用于个人家庭及车站、码头、剧院和办公室等公共场所,给人们的生活、工作、学习以及娱乐带来了极大的方便。由于数字集成电路技术的发展使数字钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点。而且它还用于计时、自动报时及自动控制等各个领域。
数字电子时钟是采用数字电路实现对时、分、秒数字显示的计时装置,数字钟的精度、稳定度远远的超过老式的机械钟表,并且与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,因此具有更广泛的应用。
2、数字电子钟的设计要求
1)数字电子钟的最基本计时功能要保证正常计时;
2)数字电子钟需要有校时部分以防止走时不准,能做到快速调整时间;
3)数字电子钟需要有整点报时功能以提醒整点时间的到来;
4)尽量设计电路时要做到简洁人性化,尽量避免复杂的操作。
3、数字电子钟设计的目的
1)熟练掌握我们半年来所学习的数字电子技术基础知识;
2)通过设计电路,提高对各种集成电路芯片的认识与理解程度;
3)熟悉逻辑电路的特点;
4)学会熟练使用电路仿真软件如Multisim的使用;
5)提高查找电路故障的能力,培养科学严谨的学习习惯。
4、数字电子钟的技术指标
1)设计信号发生器并产生1HZ频率的时钟脉冲信号;
2)使用7段数码管实现精准的“时”、“分”、“秒”显示计时;
3)以24小时为一个循环计数周期;
数字电子技术课程设计报告
数字电子技术课程设计报告题目:数字钟的设计与制作
学年:03/04学年学期:第二学期
专业:通信班级:通信022
学号:姓名:张慧慧
指导教师及职称:钱裕禄
讲师
时间:2004年6月28日— 2004年7月7日浙江万里学院电子信息学院
数字电子技术课程设计报告
一、设计目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.
二、设计要求
(1)设计指标
①时间以12小时为一个周期;
②显示时、分、秒;
③具有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;
④计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时;
⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
(2)设计要求
①画出电路原理图(或仿真电路图);
②元器件及参数选择;
③电路仿真与调试;
④PCB文件生成与打印输出。
(3)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
三、原理框图
1.数字钟的构成
数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
课程设计(论文)基于lcd液晶显示的多功能数字钟的设计(附pcb图及电路原理图)
目录
1前言 (1)
2总体方案设计 (2)
2.1设计内容 (2)
2.2设计内容 (2)
2.3方案论证 (3)
2.4方案选择 (4)
3单元模块设计 (5)
3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (5)
3.1.1 温度采集电路 (5)
3.1.2 DS1302时钟电路 (5)
3.1.3 串行通信接口电路 (6)
3.1.4 USB连接电路 (6)
3.1.5 按键电路 (7)
3.1.6液晶显示显示电路 (7)
3.2特殊器件介绍 (7)
3.2.1 STC89C52单片机芯片 (7)
3.2.2 DS1302介绍 (8)
3.2.3 温度传感器DS18B20 (9)
3.2.4 液晶显示LCD1602 (9)
4软件设计 (10)
4.1软件选择 (10)
4.2软件设计流程 (10)
4.2.1 温度采集流程 (11)
4.2.2 日期数据处理流程 (12)
5系统的仿真及调试 (13)
5.1系统仿真 (13)
5.2硬件调试 (13)
5.3软件调试 (14)
6结论 (16)
7总结与体会 (17)
7.1设计小结 (17)
7.2设计收获及改进 (17)
7.3致谢 (17)
8参考文献 (18)
附录: (19)
1前言
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器(Microcontroller),它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
数电课程设计数字电子时钟的实现
课程设计报告设计题目:数字电子时钟的设计与实现
班级:
学号:
姓名:
指导教师:
设计时间:
摘要
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。从原理上讲,数字钟是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim 7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。由于集成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路
目录
摘要 (1)
第1章概述 (3)
第2章课程设计任务及要求 (4)
2.1设计任务 (4)
2.2设计要求 (4)
第3章系统设计 (6)
3.1方案论证 (6)
3.2系统设计 (6)
3.2.1 结构框图及说明 (6)
3.2.2 系统原理图及工作原理 (7)
3.3单元电路设计 (8)
3.3.1 单元电路工作原理 (8)
课程设计——多功能时钟1
××大学××学院××课程设计
多功能时钟
学生姓名
学号
所在系
专业名称
班级
指导教师
成绩
××大学××学院
二○一二年六月
摘要:多功能时钟在日常生活中的运用非常广泛。此次课程设计是以STC89C51为主芯片,结合8位LED数码管显示器组成一个简单的多功能电子时钟,本电子时钟具有时、分、秒的显示及调整功能。采用24小时制,时间显示格式为时(十位,个位)、分(十位,个位)、秒(十位,个位),并有校准时间、秒表、等多项功能。通过STC89C51的中断设置时间并用LED数码管显示出来。经过按键来实现不同的功能。经调试,通过按键基本能实现本次课程设计的要求的功能。本设计应用单片机强大的控制功能制作而成的多功能时钟,该时钟能显示时、分、秒及复位功能。
关键字:STC89C51,电子时钟,多功能
Abstract: Multifunctional clock in daily life is widely used. This course is designed to give priority to with STC89C51chip, combined with 8 LED digital tube display and a buzzer, consisting of a simple multifunctional electronic clock, electronic clock, minutes and seconds, with sometimes display and adjustment function. By24 hours, the time display format too times( ten,individual ), component( ten,individual ), second ( ten,individual ), and the calibration time, the whole point timekeeping functions. Through the STC89C51interrupt setting time and with LED digital tube display. The key to achieve different functions. After the debugging, through the buttons can basically realize the requirements of the curriculum design of function. Design and application of the single chip microcomputer strong control function produced by the clock, the clock can display hours, minutes and seconds and reset function.
数电课程设计数字电子时钟的实现
数电课程设计数字电子时钟的实现
课程设计报告
设计题目:数字电子时钟的设计与实现
班
级:
学
号:
姓
名:
指导教师:
设计时间:
摘
要
钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,大大的扩展了原先钟表的报时。诸如,定时报警、按时自动打铃、时间程序自动控制等,这些,都是以钟表数字化为基础的。功能数字钟是一种用数字电路实现时、分、秒、计时的装置,与机械时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。从原理上讲,数字钟是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,此次设计与制作数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及使用方法。通过此次课程设计可以进一步学习与各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。通过仿真过程也进一步学会了Multisim7的使用方法与注意事项。
本次所要设计的数字电子表可以满足使用者的一些特殊要求,输出方式灵活,如可以随意设置时、分、秒的输出,定点报时。由于集成电路技术的发展,,使数字电子钟具有体积小、耗电省、计时准确、性能稳定、维护方便等优点。
关键词:数字钟,组合逻辑电路,时序电路,集成电路
目
录
摘要
(1)
第1章概述
(3)
第2章课程设计任务及要求
(4)
2.1设计任务 (4)
2.2设计要求············································
4
第3章系统设计 (6)
3.1方案论证 (6)
3.2系统设计 (6)
电子技术课程设计题目(10)范文
1.集成数字式闹钟
一、设计目的
1.进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤
2.进一步将理论和实践相结合
3.熟悉和掌握仿真软件的应用
二、设计任务与要求
(1) 时钟功能:具有24小时或12小时的计时方式,显示时、分、秒。
(2) 具有快速校准时、分、秒的功能。
(3) 能设定起闹时刻,响闹时间为1分钟,超过1分钟自动停;具有人工止闹功能;止闹后不再重新操作,将不再发生起闹。
(4) 计时准确度:每天计时误差不超过10秒。
(5) 供电方式:220V,50HZ交流供电,当交流中断时,自动接上内部备用电源供电,不影响计时功能。
三、设计要求
1.完成全电路的理论设计
2.参数的计算和有关器件的选择
3.对电路进行仿真
4.撰写设计报告书一份;A3 图纸至少1张。报告书要求写明以下主要内容
(1)总体方案的选择和设计
(2)各个单元电路的选择和设计
(3)仿真的过程的实现
参考资料
[1]《实用电子电路手册(数字电路分册)》.北京:高等教育出版社,1991
[2]郁汉琪.数字电子技术实验及课题设计. 北京:高等教育出版社,1995
2.楼道触摸延时开关
一.设计目的
1.进一步熟悉和掌握数字电子电路的设计方法和步骤
2.进一步将理论和实践相结合
3.熟悉和掌握仿真软件的应用
二、设计任务(内容)
(1)设计一楼道触摸延时开关,其功能是当人用手触摸开关时,照明灯点亮,并
持续一段时间后自动熄灭。
(2)开关的延时时间约1分钟左右。
三、设计要求
1.完成全电路的理论设计
2.参数的计算和有关器件的选择
3.对电路进行仿真
4.撰写设计报告书一份;A3 图纸至少1张。报告书要求写明以下主要内容
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电子技术课程设计多功能数字时钟
电子技术课程设计
数字钟的设计
一、设计任务与要求
1.能直接显示“时”、“分”、“秒”十进制数字的石英数字
钟。
2.能够24小时制或12小时制。
3.具有校时功能。能够对小时和分单独校时,对分校时的时候,
停止分向小时进位。校时时钟源能够手动输入或借用电路中的时钟。
4.整点能自动报时,要求报时声响四低一高,最后一响为整点。
5.走时精度高于普通机械时钟(误差不超过1s/d)。
二、方案设计与认证
1、课题分析
数字时钟一般由6个部分组成,其中振荡器和分频器组成标准的秒信号发生器,由不同进制的计数器,译码器和显示器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数,把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成,“分”、“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器构成。其原理框图如图1所示。
2、方案认证
(1)振荡器
振荡器是计时器的核心,主要用来产生时间标准信号,也叫时基信号。数字钟的精度,主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。振荡器的频率越高,计时的精度就越高,但耗电量将增大。一般采用石英晶体振荡器经过分频后得到这一信号,也可采用由555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号。
(2)分频器
振荡器产生的时基信号一般频率都很高,要使它变成能用来计时的“秒”信号,需由分频器来完成。分频器的级数和每级的分频次数要根据时基频率来定。例如,当前石英电子钟多采用32768 Hz的标准信号,将此信号经过15级二分频即可得到周期为1s的
“秒”信号。也可选用其它频率的时基信号,确定好分频次数后再选择合适的集成电路。
(3)计数器
数字钟的“秒”、“分”信号产生电路都由六十进制计数器构成,“时”信号产生电路由二十四进制计数器构成。“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器来实现是很容易的,它们的个位为十进制,十位为六进制,这样,符合人们一般计数习惯。“时”计数也能够用两块十进制计数器实现,只是做成二十四进制。上述计数器均可用反馈清零法来实现。
(4)译码显示电路
因本设计选用的计数器全部采用二-十进制集成块,因而计数器的译码显示均采用BCD-七段显示译码器,显示器采用共阴极或共阳极的七段显示数码管。
(5)校时电路
在刚开机接通电源或计时出现误差时,都需要对时间进行校正。校“时”电路的基本原理是将周期为0.5s的脉冲信号直接引进“时”计数器,同时将“分”计数器置零,让“时”计数器快速计数,在“时”的指示达到需要的数字后,切断0.5s的脉冲信号。
(6)整点报时电路
数字钟整点报时是最基本的功能之一。此电路要求每当“分”和
“秒”计数器计到59分50秒时,便自动驱动音响电路,在10s内自动发出5次鸣叫声。要求每隔1s叫一次,每次持续时间为1s,共响5次,而且前四次为低音,最后一响为高音,此时计数器正好为整点(“0”分“0”秒)。
三、单元电路设计与参数计算
(1)振荡器及分频器
方案一:
石英晶体的振荡频率为4 MHz,不能用来作为数字时钟的输入信号,必须将它变为1s的脉冲信号。因此,还要对时钟进行分频。由图2可知,4MHz晶振的输出送到U1芯片分频。U1芯片选用MCI4064 14级二分频器,由输出端Q14得到214分频的脉冲信号,f Q14=4 MHz/214=4 MHz/16384≈244.141Hz。再经U2(仍选用MCI4060)芯片进行28分频,由输出端Q8可得到周期为1s的脉冲信号,f Q8=244.141Hz/256≈0.594Hz,其周期为1/ f Q8=1/0.594Hz≈1.048s。能够用U1芯片的Q12、Q13端为整点报时提供频率分别为1000Hz和500Hz的信号,因为f Q12=4/212M Hz=4/4096MHz=976.56Hz, f Q13=4/213MHz=4/8192MHz=488.281。