课程设计:基于数字钟的大小月份自动调节系统课程设计说明书.
数字钟课程设计书
数字钟课程设计书一、教学目标本课程旨在让学生了解数字钟的基本原理和制作方法,掌握基本的电子电路知识和编程技能,培养学生动手实践能力和创新思维。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解数字钟的工作原理;(2)掌握常用的电子元器件及其功能;(3)学习基本的编程语言,能够编写简单的控制程序。
2.技能目标:(1)能够独立完成数字钟的电路设计和搭建;(2)能够编写程序实现数字钟的功能;(3)培养学生的团队协作能力和问题解决能力。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对科学的热爱和探索精神;(2)培养学生动手实践的兴趣,提高学生的自信心;(3)培养学生团队协作意识,增强学生的社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数字钟的工作原理、电子电路设计、编程控制等方面。
具体安排如下:1.数字钟的工作原理:介绍数字钟的基本构成,时钟芯片的使用方法,以及数字显示电路的原理。
2.电子电路设计:学习常用的电子元器件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并掌握其功能;学习电路图的绘制方法,能够根据需求设计简单的电子电路。
3.编程控制:学习基本的编程语言,如C语言或Python语言,掌握编程的基本方法;学习如何通过编程控制数字钟的显示和功能。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:用于讲解数字钟的工作原理、电子电路设计的基本知识、编程控制的方法等;2.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得,提高学生的思考能力和团队协作能力;3.实验法:安排学生进行数字钟的动手制作,培养学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源本课程所需教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。
1.教材:选用正规出版的数字钟制作教材,为学生提供系统的学习资料;2.实验设备:准备数字钟制作所需的电路元器件、编程器、实验板等设备,保证学生能够动手实践;3.多媒体资料:制作课件、视频等资料,为学生提供直观的学习体验。
具有大小月份自动调节的数字日历数电课程设计报告
目录第一章设计总体思路和框图 (2)1. 设计总体思路 (2)2.基本原理 (2)3.总体设计框图 (2)第二章单元电路设计 (4)2.1 日期计数显示电路 (4)2.2 12进制月计数显示电路 (5)2.3星期计数显示电路 (6)2.4逻辑选择电路 (7)第三章总设计电路 (8)第四章安装、调试步骤 (9)1.安装 (9)2.调试 (9)第五章故障分析与电路改进 (10)5.1 常见的故障现象 (10)5.2产生故障的主要原因及解决方法 (10)第六章实验总结与设计调试体会 (11)第七章附录 (13)7.1 元器件清单 (13)7.2 参考文献 (14)第一章设计总体思路和框图1. 设计总体思路本数字日历主要由计数显示电路和控制电路组成,计数显示电路主要由同步十进制计数器74LS160构成日期、月份及星期计数器;然后通过译码数码管显示器显示出来,控制调节电路则是利用组合控制逻辑电路去控制日期计数器及月计数器的置数端和使能端,从而实现大小月份自动调节功能。
星期显示在脉冲作用下,从星期一到星期日循环计数,从而形成星期随着日期循环显示。
2.基本原理“日期计数器”由两片十进制计数器74LS160同步预置数(高位片置入0000,低位片置入 0001)构成,置数端信号由控制电路给出,使其每次从1开始计数(对应每月第一天是1号),从日计数器的输出译出28、30、31这三个信号,将月计数器设置成12进制使其记到12后又从1开始计数。
控制电路是由组合逻辑电路组成,根据月计数器的输出月份,判断其是大月、小月、还是2月,选择大月这路信号跟31这个信号去控制日计数器的置数端,同时给月计数器的CP端信号使其计数,同样小月选择30这路信号,2月选择28这路信号去控制日计数器的置数端与月计数器的CP端。
最后给日计数器的地位片信号源使其计数。
同时在脉冲作用下,使星期循环计数,随着日期的变化而变化。
3.总体设计框图第二章单元电路设计2.1 日期计数显示电路“日期计数器”采用两片十进制计数器160同步预置数构成,控制置数端使其每次从1开始计数(对应每月第一天)。
数字日历钟表的设计课程设计说明书
Harbin Institute of Technology课程设计说明书(论文)课程名称:课程设计1设计题目:数字日历钟表的设计院系:电信学院通信工程哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书课程设计题目:数字日历钟的设计已知技术参数和设计要求:•数码管显示:秒、分、时(可同时显示,也可轮换显示)•能够设置时间,“设置按键”数量不限,以简单合理易用为好。
•误差:1秒/天(报告中要论述分析是否满足要求)扩展(优秀必作)•设置校准键:当数字钟显示在“整点±30秒”范围时,按动“校准键”,数字钟即刻被调整到整点,消除了±30秒的误差。
•加上“星期”显示(可以预置),并可以对其进行设置。
其他要求:•按动员老师的要求、课程设计报告规范进行设计•不允许使用时数字钟表、日历专用IC电路。
•可以使用通用器件:模拟、数字、单片机、EPLD、模块电路等。
•设计方法不限。
工作量:•查找资料•设计论证方案•具体各个电路选择、元器件选择和数值计算•具体说明各部分电路图的工作原理•绘制电路原理图•绘制印刷电路图•元器件列表•编写调试操作•打印论文指导教师签字___________________年月日教研室主任意见:教研室主任签字___________________年月日*注:此任务书由课程设计指导教师填写数字日历钟表的设计摘要:单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。
由于具有上述优点,在我国,单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面,而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
这次课程设计通过对它的学习、应用,以AT89S51芯片为核心,辅以必要的电路,设计了一个简易的电子时钟,它由4.5V直流电源供电,通过数码管能够准确显示时间,调整时间,从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。
数字时钟的课程设计
数字时钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字时钟的基础知识,掌握时钟的数字显示原理。
2. 学生能运用所学知识,分析并描述数字时钟的显示方式及其变化规律。
3. 学生了解数字时钟在实际生活中的应用,理解时分秒的概念。
技能目标:1. 学生能够通过观察、分析,动手操作,设计简单的数字时钟模型。
2. 学生能够运用所学知识,解决与数字时钟相关的问题,如时间计算、闹钟设定等。
3. 学生能够运用数字时钟知识,进行实际生活中的时间管理。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对数字时钟的兴趣,激发学习科学技术的热情。
2. 学生通过数字时钟的学习,认识到时间的重要性,养成珍惜时间的良好习惯。
3. 学生在团队协作中,学会互相尊重、沟通、合作,培养集体荣誉感。
课程性质:本课程以实践性、趣味性为主,注重培养学生的动手能力、观察力和团队协作能力。
学生特点:五年级学生具有一定的逻辑思维能力、动手操作能力和团队协作能力。
教学要求:教师应采用生动有趣的教学方法,引导学生主动参与,关注学生的个体差异,鼓励学生提出问题、解决问题,注重培养学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的实现,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高学生的综合素质。
二、教学内容本课程依据课程目标,结合课本内容,组织以下教学大纲:1. 数字时钟的基础知识:- 时钟的演变与数字时钟的原理- 时分秒的概念及其在数字时钟中的应用2. 数字时钟的组成与显示方式:- 数字时钟的显示屏、电路和程序- 数字时钟的显示方式:LED、LCD等- 数字时钟的显示变化规律3. 数字时钟的应用:- 时间计算与时间管理- 闹钟功能及其设置方法- 数字时钟在生活中的实际应用案例4. 动手实践与团队协作:- 设计简单的数字时钟模型- 操作数字时钟,解决实际问题- 团队合作,交流分享制作经验教学内容安排与进度:1. 基础知识学习(1课时)2. 数字时钟组成与显示方式(1课时)3. 数字时钟应用(1课时)4. 动手实践与团队协作(2课时)教材章节关联:本教学内容与课本第四章“时间及其测量”相关,涉及第四节“电子时钟及其应用”。
数字钟课程设计说明书
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:信息工程学院题目: 数字钟设计目的:1、掌握在QuartusⅡ软件的使用方法,并能熟练的在QuartusⅡ环境中运用VHDL语言完成一些简单程序的设计;2、掌握数字钟的主要功能与在FPGA中的实现方法。
要求完成的主要任务:1、课程设计工作量:1周。
2、技术要求:(1)设计一个6位LED动态扫描显示的数字钟,根据一个控制键能选择显示时、分、秒或年、月、日;(2)通过拨码开关可以进行时、分、年、月、日的调整,可以实现翻屏;3、查阅至少5篇参考文献。
按《武汉理工大学课程设计工作规范》要求撰写设计报告书。
全文用A4纸打印,图纸应符合绘图规范。
时间安排:1、2015年6 月11日集中,作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。
2、2012年6 月12日至2012年6 月15日查阅相关资料,学习电路的工作原理。
3、2012年6 月17日至2012年 6 月19日,方案选择和电路设计。
4、2012年6 月20日至2012 年 6 月21日,电路调试和设计说明书撰写。
5、2011年6 月22日上交课程设计成果及报告,同时进行答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日1目录摘要 (3)Abstract................................................... 错误!未定义书签。
1 绪论 (4)2 设计内容及要求 (5)2.1设计目的及主要任务 (5)2.1.1设计目的 (5)2.1.2 设计任务及要求 (5)2.2设计思想 (5)3 数字钟的设计 (5)3.1 设计原理与方法 (5)3.2 单元模块设计 (6)3.2.1 分频计模块设计 (7)3.2.2 消抖电路模块设计 (6)3.2.3 计数器模块设计 (7)3.2.4 闹钟及蜂鸣器设计 (9)3.2.5 多路复用器模块设计 (9)3.2.6 八段译码模块设计 (9)3.3 数字钟设计总原理图 (9)4 编译报告 (8)4.1 设计原理与方法 (8)5 电路仿真与硬件调试....................................... 错误!未定义书签。
具有大小月份自动调节功能的数字日历 数字电路 课程设计
课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:具有大小月份自动调节功能的数字日历专业班级:班学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2011年6月24日星期一设计完成日期2011年7月8日星期五目录第1章设计总体思路 (1)1.1 设计要求及设计思路 (1)1.2 基本原理 (1)1.2.1 计数显示电路 (1)1.2.2 控制调节电路 (1)1.3 总体设计简图及电路总图 (2)第2章单元电路设计 (3)2.1 大小月显示电路的设计 (3)2.2 12进制月电路 (7)2.3 7进制星期电路 (8)2.4 大小月逻辑运算电路 (10)2.5 总电路图 (11)第3章安装、调试步骤与故障诊断 (12)第4章故障分析与电路改进 (13)第5章总结与体会 (14)附录元件清单 (15)参考文献 (16)第1章设计总体思路1.1设计要求及设计思路该课题要求设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历。
由于每一月的天数不尽相同,日计数器要实现当前月对应的天数进制。
例如,2月时日期满28天就应向月计数器进位,此时日计数器应为28进制。
所以可以用两片74LS160分别做日计数器的高低为,用一片74LS161实现12进制的月计数器。
用数据选择器74LS153选择相对于的日进制,实现大小月功能。
另外用一片74LS160实现7进制的星期计数。
1.2 基本原理1.2.1计数显示电路“日期计数器”采用两片十进制计数器74LS160同步预置数(高位片置入0000,低位片置入 0001)构成,控制置数端使其每次从1开始计数(对应每月第一天是1号),计数脉冲由实验仪上标准方波信号源提供,并通过试验仪上的译码显示器显示出来;“月计数器”采用一片74LS161计数器通过预置数做成十二进制计数器,从而进行1--12月份的累计计数,并通过试验仪上的译码显示器显示出来。
1.2.2控制调节电路当逻辑电路从日计数器的输出端译出28、30、31三个信号送入数据选择器数据输入端,控制逻辑电路从月份计数器输出端用74ls138译码分出1-12月送入数据选择器地址输入端,数据选择器153根据月计数器输出的月份选择译码电路译出的相应一路信号去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟,从而实现大小月份自动调节功能,即日期的计数实现大月31天,小月30天,二月28天。
大小月份自动调节系统
湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称大小月自动调节系统专业自动化班级学号姓名指导教师曾钢燕2012年12 月18 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称: 数字电子技术题目: 大小月份自动调节系统专业班级: 自动化学生姓名: 学号:指导老师: 曾钢燕审批:任务书下达日期2012年12月10日星期一设计完成日期2012年12月21日星期五目录一、设计总体思路与基本原理 (7)1、设计总体思路 (7)2、基本原理 (7)⑴月份显示器 (7)⑵日显示器 (8)⑶控制调节电路 (8)3、总体设计简图及电路总图 (9)⑴总体设计简图 (9)⑵电路总图: (9)二、单元电路的设计 (11)1、计数显示器电路 (11)⑴计数显示器主要元件 (11)74LS160 (11)⑵12月计数显示电路 (11)⑶31天计数显示器电路 (12)⑷30天显示计数器电路 (13)⑸29天计数显示电路 (14)2、控制调节电路 (15)(1)3线-8线译码器 (15)(2)74LS153数据选择器 (16)三、安装、调试步骤与故障诊断 (18)四、故障分析与电路改进 (19)五、总结与体会 (20)六、附录 (22)1.元件清单 (22)2、参考文献 (22)七、电气与信息工程系课程设计评分表 (23)一、设计总体思路与基本原理1、设计总体思路本次数字电子技术课程设计是关于大小月自动调节系统,大月31天,小月30天,二月29天,并且在月份上要进行手动调节。
大小月份自动调节系统分成4模块,第一部分为月份调节,第二部分为控制逻辑电路,第三部分为数据选择电路,第四部分为日显示电路。
月份调节和日显示电路都是运用两片74LS160同步十进制计数器原理构成,采用整体置数的方式来构成12、31、30、29进制计数器。
控制逻辑电路是采用两片3线8线译码器74LS138构成4线-16线译码器.而数据选择电路是运用4选1数据选择器74LS153,选择大月、小月、二月,然后进行输出。
数字日期电子钟课程设计
数字日期电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字日期电子钟的基本原理和组成结构,掌握电子时钟的时间计算方法。
2. 使学生掌握电子时钟中时分秒的表示方法,能够正确读取和设置电子时钟的时间。
3. 帮助学生了解电子时钟的历史背景及其在现代社会中的应用。
技能目标:1. 培养学生动手操作能力,能够独立完成电子时钟的组装和调试。
2. 提高学生运用电子时钟相关知识解决实际问题的能力,例如进行时间计算、设置闹钟等。
3. 培养学生团队协作能力,分组进行电子时钟的设计与制作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣和爱好,激发他们探索未知领域的热情。
2. 培养学生珍惜时间、合理安排生活的意识,使他们在日常生活中养成良好的时间管理习惯。
3. 培养学生尊重科学、勇于创新的价值观,鼓励他们积极参与科技创新活动。
本课程针对的学生特点是具备一定的电子技术基础知识,对新鲜事物充满好奇心,善于动手操作。
根据教学要求,课程以实践为主,理论联系实际,注重培养学生的动手能力、团队协作能力和创新能力。
通过本课程的学习,学生将能够掌握电子时钟的相关知识,提高自己的时间管理能力,培养科技创新意识。
后续教学设计和评估将围绕以上课程目标进行。
二、教学内容1. 电子时钟原理:介绍电子时钟的基本原理,包括晶振振荡器、分频器、计数器等组成部分的工作原理。
教材章节:《电子技术》第四章第三节“振荡器与分频器”。
2. 时分秒表示方法:讲解电子时钟中时分秒的编码表示方法,以及如何进行时间读取和设置。
教材章节:《电子技术》第四章第四节“数字显示技术”。
3. 电子时钟组装与调试:指导学生动手组装电子时钟,并进行调试,确保电子时钟正常运行。
教材章节:《电子技术》第四章实验“电子时钟的制作”。
4. 时间计算与应用:通过实例讲解,使学生掌握电子时钟在时间计算、闹钟设置等实际应用中的方法。
教材章节:《电子技术》第四章第五节“电子时钟的应用”。
5. 电子时钟发展历史及其在现代社会中的应用:介绍电子时钟的历史演变,以及在交通、通信、日常生活等领域的应用。
数电课程设计数字电子钟说明书
数字电子技术电路课程设计题目:数字钟课程设计学院:XXXXX专业:XXXXX班级:XXXX姓名:XXXX学号:XXXXX指导老师:XXXXX一、设计目的数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。
此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。
二、设计要求1.显示时,分,秒,用24小时制2.能够进行校时,可以对数字钟进行调时间3.能够正点报时(用555产生断续音频信号);三、设计方案比较方案一、采用中小规模集成电路实现采用集成逻辑电路设计具有能实现,时、分、秒计时功能和定点报时功能,计时模块采用时钟信号触发,不需要程序控制。
方案二:EDA技术实现采用EDA作为主控制器外围电路进行电压,时钟控制、键盘和LED控制。
但此方案逻辑电路复杂,外围设备多,灵活性较低,不利于扩展方案三、单片机编程实现此方案采用单片机编程来设计和控制。
综上,根据自身的知识和方案比较,采用方案一,因为方案一简便灵活,扩展性好,同时符合此次数子电子知识设计的要求。
四、设计过程和说明1.数字电子钟计时和显示功能的实现(1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。
(图)(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23(图)(3)利用秒钟的置数信号(为低电平),取反后作为分钟各位的使能端(EP和ET)的控制信号,以实现分秒之间的进位功能。
同理可以实现分时之间的进位功能(4)显示功能采用Multisim里面的DCD_HEX显示管进行时分秒的显示。
具有大小月份自动调节功能数字日历数字电路课程设计
课程设计任务书课程名称:数字电子技术题目:具有大小月份自动调节功能的数字日历专业班级:班学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2011年6月24日星期一设计完成日期2011年7月8日星期五设计内容与设计要求一.设计内容:自选元器件设计制作一个具有大小月份自动调节功能的数字日历,具体设计要求如下:1、用五个数码管分别显示月、日、星期。
2、月、日的计数显示均从1开始,并实现大小月份自动调节功能,即日期的计数实现大月31天,小月30天,二月28天。
3、对星期的计数显示从1到6再到日(日用8代替)。
3、用EWB进行仿真。
4、在实验室组装实际电路并调试通过。
5、写出设计报告。
二.设计提示:1. 控制月、日、星期计数器的置数端使其每次从1开始计数。
2.从日计数器的输出,译出31、30、28这三个信号,再根据月计数器的输出的月份,选择其中一路信号去控制日计数器的置数端,以此实现大小月份的自动调节功能。
3.星期计数器通过对7448的灯测试端LT的控制实现将7变8(表示星期日)的显示。
三.设计要求:1.设计思路清晰,给出整体设计框图;2.设计各单元电路,给出具体设计思路、电路工作原理,元器件清单;3.完成总电路设计,设计图纸完备;4.安装调试电路;5.写出设计报告;主要设计条件1.提供直流稳压电源、信号源、示波器等仪器;2.提供各类TTL集成电路芯片、电阻、电容及插接件等元器件。
3.提供电子综合实验装置。
说明书格式1、课程设计封面;2、课程设计任务书;3、说明书目录;4、设计总体思路,基本原理和框图;5、单元电路设计(各单元电路图);6、总电路设计(总电路图);7、安装、调试步骤;8、故障分析与电路改进;9、总结与设计调试体会;10、附录(元器件清单);11、参考文献;12、课程设计成绩评分表。
进度安排第一周:星期一上午安排任务。
星期一~星期二:查资料、设计星期三~星期四:单元电路设计和仿真,电路修改〈四楼现代设计室〉星期五上午:领取元器件和设备〈四楼电子综合实验室〉第二周:第一周星期五下午~第二周星期四:安装调试电路;〈四楼电子综合实验室〉星期四~星期五:检查硬件电路、写总结报告,答辩。
数字钟的课程设计
数字钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字钟的组成结构,掌握数字时钟的显示原理;2. 学生能够运用所学知识,分析并描述数字钟的时间计算方法;3. 学生能够掌握数字钟编程的基本技巧,编写简单的数字钟程序。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并制作一个具有基本功能的数字钟;2. 学生能够通过小组合作,解决数字钟制作过程中遇到的问题;3. 学生能够运用信息技术手段,对数字钟程序进行调试和优化。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子制作的兴趣和热情,激发学生的创新精神;2. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生的自信心和成就感,培养克服困难的意志品质;4. 培养学生关注科技发展,认识到科技对生活的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为信息技术课程,结合学生所在年级的特点,以实践操作为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生在本课程中需掌握一定的电子知识和编程技能,具备一定的逻辑思维能力。
教学要求注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养学生的团队合作精神。
课程目标分解:1. 知识目标:通过讲解、演示和实际操作,使学生掌握数字钟的组成结构、显示原理和时间计算方法;2. 技能目标:通过分组实践,让学生学会设计、制作和调试数字钟,提高学生的动手实践能力;3. 情感态度价值观目标:通过课程学习,激发学生的兴趣,培养学生积极向上的情感态度,促进学生全面发展。
二、教学内容1. 数字钟的组成结构:讲解数字钟的各个部分,包括时钟芯片、显示屏、电源模块等,使学生了解数字钟的工作原理。
2. 数字时钟显示原理:介绍数字时钟的显示技术,如LED、LCD等,分析其显示原理及优缺点。
3. 时间计算方法:讲解数字钟中时间的计算方法,包括时、分、秒的计算及日期、星期的显示。
4. 数字钟编程:以教材为基础,教授学生使用编程语言(如C语言、Arduino 等)编写数字钟程序。
大小月份自动调节系统
电气信息学院课程设计任务书课题名称大小月份自动调节系统姓名FRONT 专业班级学号指导老师课程设计时间2016年 9 月 12 日- 2016 年 9 月 26 日一、设计任务1.设计一电子钟的大小月份自动调节系统,要求如下:实现大小月份自动调节功能。
即日期的计数实现大月31天,小月30天,2月28天。
2.用Multisim 进行仿真。
3.在实验室组装实际电路并调试通过。
4.写出设计报告。
二、设计要求1.思路清晰,给出整体设计框图和电路图。
2.单元电路设计,给出具体设计思路和电路。
3.写出设计报告。
三、进度安排第一周:周一:布置任务,查找资料;周二~周三:设计系统方案,仿真;周四~周日:领元器件,电路安装,或程序调试;第二周:周一~周二:电路安装,调试,运行或程序调试,下载运行;周三:结果验收;周四:收元器件,整理实验室,撰写报告,答辩;周五:资料整理。
三、参考资料1、《数字电子技术基础》阎石主编2、《电子技术与EDA技术实验及仿真》郭照南孙胜麟主编目录一.设计总体思路及基本原理 (6)1.设计总体思路 (6)2.基本原理 (6)(1).月份显示器 (6)(2).日显示器 (6)(3).控制调节电路 (6)3.总体设计简图及电路总图 (7)(1).总体设计简图 (7)(2).电路总图 (8)二.单元电路设计 (9)1.计数显示电路 (9)(1).月计数显示电路 (9)(2).日计数显示电路 (10)2.控制调节电路 (11)(1).3线—8线译码器 (11)(2).74LS153数据选择器 (12)三.安装,调试步骤与故障诊断 (12)四.总结与体会 (14)五.附录 (14)(1).原件清单 (14)(2).参考文献 (15)六.电气与信息工程系课程设计评分表 (16)一、设计总体思路与基本原理1、设计总体思路设计一大小月份自动调节系统,大月31天,小月30天,二月28天,在月份上可以手动调节。
基于数字钟的大小月份自动调节系统
基于数字钟的大小月份自动调节系统摘要:数字钟在生活中帮助人们计算日期,它主要由计数器级联构建而成。
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。
关键字:计数器、数据选择器、大小月份自动调节1、前言计数器是数字系统中用的较多的基本逻辑器件,它的基本功能是统计时钟脉冲的个数,即实现计数操作,它也可用与分频、定时、产生节拍脉冲和脉冲序列等。
例如,计算机中的时序发生器、分频器、指令计数器等都要使用计数器。
计数器的种类很多,构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,可分为同步计数器和异步计数器;按进位体制的不同,可分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器;按计数过程中数字增减趋势的不同,可分为加法计数器、减法计数器和可逆计数器;还有可预制数和可编计数器等等。
2、设计原理设计的基本原理为: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。
数字钟课程设计
数字钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字钟的基本概念,掌握其工作原理;2. 学生能够运用所学知识,分析并描述数字钟的组成部分及功能;3. 学生能够解释数字钟显示时间的原理,理解时、分、秒之间的关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计并制作一个简单的数字钟;2. 学生能够通过实际操作,掌握数字钟的调试方法,提高动手实践能力;3. 学生能够运用数学知识,解决数字钟显示时间的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子产品的兴趣,激发探索电子世界的热情;2. 学生通过合作学习,培养团队协作能力和沟通表达能力;3. 学生在学习过程中,培养解决问题的耐心和毅力,树立自信心。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论知识,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:五年级学生具有一定的数学和电子知识基础,对新鲜事物充满好奇心,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,强调学生的参与度和实践性,使学生在动手实践中掌握知识,提高能力。
通过本课程的学习,学生能够达到以上设定的具体学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 数字钟的基本概念与工作原理- 数字钟的组成及各部分功能- 数字钟的工作原理及显示时间的原理2. 数字钟的设计与制作- 数字钟电路设计原理- 电路元件的选用与连接方法- 数字钟程序编写及调试3. 数字钟的实践操作- 实际操作数字钟的组装与调试- 故障排查与解决方法- 数字钟的优化与改进教学大纲安排如下:第一课时:数字钟的基本概念与工作原理- 引导学生了解数字钟的组成及功能- 讲解数字钟工作原理,分析时、分、秒之间的关系第二课时:数字钟设计与制作(一)- 讲解数字钟电路设计原理,展示电路图- 指导学生选用电路元件,学习连接方法第三课时:数字钟设计与制作(二)- 编写数字钟程序,进行初步调试- 分析调试过程中可能出现的问题及解决方法第四课时:数字钟实践操作- 学生分组进行数字钟的组装与调试- 教师巡回指导,解答学生疑问教学内容与教材关联性:本课程内容紧密围绕教材中关于数字钟的相关章节,结合实际操作,使学生在掌握理论知识的基础上,提高实践能力。
数字电子钟课程设计说明书
目录一.摘要二.设计目的和意义课程设计方案1.设计内容2.设计任务3.设计要求4.设计目的三.电路工作原理1.结构框图及说明2.系统原理图及工作说明3.单元工作原理四.软件仿真设计1.仿真设计2.仿真过程3.分析仿真4.仿真结果五.总结1.缺点2.改进3.结论六.致谢参考文献一:摘要:数字电路具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强、程序软件控制等一系列优点。
随着计算机科学与技术突飞猛进地发展,用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。
为了充分发挥数字电路在信号处理上的强大功能,我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号,然后送到数字电路进行处理,最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。
本次课程设计的主题是数字电子钟。
干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、显示器、整点报时电路组成。
秒信号产生器是整个系统的时基信号,它直接决定计时系统的精度,这里用protues软件来实现。
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟,发出一个“时脉冲”信号,该信号将被送到“时计数器”。
“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
关键词:数字电子钟;设计;时分秒;十进制。
二.设计目的和意义(1)让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;(2)进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;(3)初步掌握使用protues(电子设计自动化)工具设计数字逻辑电路的方法,包括设计输入、编译、软件仿真、下载和硬件仿真等全过程;(4)经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练,通过理论联系实际,提高和培养创新能力(5)电子钟亦称数显钟(数字显示钟),是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,数字电子钟是用数字集成电路做成的现代计时器,与传统的机械钟相比,它具有走时准确(用高稳定度石英晶体振荡器作时钟源)、显示直观(用液晶或荧光七段数码管显示器)。
基于数字钟的大小月份自动调节系统
一设计总体思路,基本原理和框图1 总体思路本设计是基于数字钟的大小月份自动调节系统;主要由计数显示电路和控制电路组成。
计数显示电路主要由日期计数器(由两片同步十进制计数器74LS160构成)和月份计数器(由一片同步十六进制计数器74L S163构成)来完成计数功能,再通过译码显示器显示出来。
控制电路则是通过利用四选一数据选择器74L S15和组合控制逻辑电路来控制日计数器的置数端以及月份计数器的使能端,从而实现大小月份自动调节功能。
2.基本原理2.1 计数显示电路日期计数器是由两片74L S160构成,其中高位置入0000,低位置入0001,它们的置数信号由控制逻辑电路给出,使其每次都由1开始计数,脉冲信号则由试验箱的信号源提供,再通过显示器显示出来。
月份计数器是由一片74L S163组成,通过预计数功能使其变成十二进制的计数器,从而实现1—12月份的计数功能,再通过显示器显示出来。
2.2 控制电路控制电路是由译码组合电路,数据选择器和控制逻辑组合电路构成。
先通过译码组合电路从日计数器的输出端把28,30和31翻译成三个信号,然后输到数据选择器的输入端。
控制逻辑电路把从月份计数器输出端得到的1—12月份的数据翻译出二月和小月(4,6,9和11月)两组信号输入数据选择器的地址端,使数据选择器从输入端选择相应的数据然后输出,去控制日期计数器的置数端及月份计数器的使能端,从而实现二月28天,小月30天,大月31天的大小月份自动调节功能。
3总设计框图和总电路图3.1总设计框图总设计框图3.2总电路图总电路图二单元电路设计(个单元电路图)1计数显示电路1.1 日期计数显示电路日期计数显示电路日期计数显示电路主要由两片两片十进制同步预置数计数器74L S160构成。
上图中LOAD′为同步置数控制端,CLR′为异步置0控制端,E NT和E NP为计数控制端,A—D为并行数据输入端,QA—Q D 为输出端,RCO为进位输出端。
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湖南工程学院课程设计课程名称数字电子技术课题名称基于数字钟的大小月份自动调节系统专业自动化班级0701学号姓名指导教师2010年06 月04 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称: 数字电子技术题目: 基于数字钟的大小月份自动调节系统专业班级: 自动化学生姓名:学号:指导老师:审批:任务书下达日期2010年5月24日星期一设计完成日期2010年6月4日星期五目录一、设计总体思路与基本原理 (7)1.设计思路 (7)2.基本原理 (7)3.总体设计简图及电路总图 (8)二、单元电路的设计 (10)1. 计数显示电路的设计 (10)2.控制调节电路 (19)三、安装、调试步骤与故障诊断 (22)四、故障分析与电路改进 (23)五、总结与体会 (24)六、附录 (26)1、材料清单 (26)2、参考文献 (26)七、课程设计成绩评分表 (27)一、设计总体思路,基本原理和框图1.设计思路该电子时钟具有自动调节大小月份的功能,日期的显示可由两片数码管显示器组成,由两片74ls160进行选择显示;月的显示用一片数码管显示器组成,可由一片74ls161进行选择;控制调节电路则是利用74ls153四选一数据选择器和组合控制逻辑电路去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟,用74ls138进行译码,将大小月份选择出来,从而实现大小月份自动调节功能。
电路中连入逻辑各功能芯片将电路进行调节。
2.基本原理(1)计数显示电路“日期计数器”采用两片十进制计数器74LS160同步预置数(高位片置入0000,低位片置入 0001)构成,控制置数端使其每次从1开始计数(对应每月第一天是1号),计数脉冲由实验仪上标准方波信号源提供,并通过试验仪上的译码显示器显示出来;“月计数器”采用一片74ls161计数器通过预置数做成十二进制计数器,从而进行1--12月份的累计计数,并通过试验仪上的译码显示器显示出来。
(2)控制调节电路当逻辑电路从日计数器的输出端译出28(或29)、30、31三个信号送入数据选择器数据输入端,控制逻辑电路从月份计数器输出端用74ls138译码分出1-12月送入数据选择器地址输入端,数据选择器153根据月计数器输出的月份选择译码电路译出的相应一路信号去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟,从而实现大小月份自动调节功能,即日期的计数实现大月31天,小月30天,二月28天(闰年二月为29天)。
控制电路从月计数器的输出中用74ls138译出二月、小月和大月三组信号,通过组合逻辑电路将要显示的月份所对应的数据送入74ls153数据选择器的数据端。
令数据选择器的地址端输入为1X0=31,1X1=30,1X2=29,1X3=28,A=(1、3、5、7、8、10和12月),B=(4、6、9和11月),2月用组合逻辑门分别与A、B连接,由153逻辑函数式1Y=[1C0(A′B′)+1C1(AB′)+1C2(A′B)+1C3(AB)]G′可知当A和B都为0即选通31天,当A和B 为01时选通30天,当AB为10时选通29天,当AB为11时选通28天,如此可自动调节天数。
3. 总体设计简图及电路总图图1.3.1 设计简图.二、单元电路设计(各单元电路图)1. 计数显示电路的设计(1) 28进制日计数器“28进制计数器”采用两片十进制计数器160同步预置数构成,控制置数端使其每次从1开始计数(对应每月第1天)。
图中LOAD′为同步置数控制端,MR′为异步置0控制端,ENT和ENP为计数控制端;D0-D3为并行数据输入端,Q0—Q3为输出端,RCO为进位输出端。
当计入28个脉冲,经担任译码器的74LS00译码产生低电平信号立刻被74ls153选正输出低电平将两片74ls160置成0000,0001,于是便得到了二十八进制。
由于74ls160为10进制同步计数器,当计数到(1001)9时,会在RCO 端产生一个1的脉冲(RCO平时为0)。
作为高位片的EP和ET输入,当下一个CP信号来时高位片为计数工作状态,计入1,而低位片计成0(0000),它的C端回到低电平。
而低位片的EP和ET恒为1,始终处于计数工作状态。
当MR′=1,LOAD′=0时,在时钟脉冲CP上升沿到来时,并行输入的数据D0—D3被置入计数器相应的触发器中,Q0Q1Q2Q3=ABCD。
当LOAD′=CLR′=ENP=ENT=1,CP端输入计数脉冲时,计数按照8421BCD码的规律进行十进制加法计数。
当LOAD′=CLR′=1,且ENT和ENP中有0时,则计数器保持原来的状态不变。
在计数器执行保持功能时,如ENP=0、ENT=1时,则RCO=ENTQ3Q0=Q3Q0;如ENT=0、ENP=1时,则RCO=ENT·Q3Q0=0。
下图所示为由两片74LS160级联组成的28进制同步加法计数器及其译码显示电路。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将11数据输入。
图2.1.1 二十八天计数器(2) 30进制日计数器原理如28进制日计数器,具体线路图如下所示。
此时下面74LS160LOAD'接74ls153的输出端,153的输出端经过反相器后再输入74ls161的ENP和ENT端从而实现月的进位,与非门的输入端接Q1Q0输出端接74ls153的1X1端。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将01数据输入。
图2.1.2 三十天计数器(3) 31进制日计数器原理如28进制日计数器,具体线路图如下所示。
此时下面的74LS160的LOAD'接74ls153的输出端,153的输出端经过反相器后再输入74ls161的ENP和ENT端从而实现月的进位,与非门的输入端接一片的Q1Q0和二片的Q0输出端接74ls153的1X0端。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将00数据输入。
图2.1.3 三十一天计数器(4) 29进制日计数器当为闰年时,2月为29天。
原理如28进制日计数器,具体线路图如下所示。
此时下面的74LS160的LOAD'接74ls153的输出端,153的输出端经过反相器后再输入74ls161的ENP和ENT端从而实现月的进位,与非门的输入端接一片的Q1和二片的Q3Q0输出端接74ls153的1X2端。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将10数据输入,在整体电路图中用开关来控制闰年2月的天数选择。
图2.1.4 二十九天计数器(5) 12进制月计数器它是用一块74ls161芯片和一个二输入与非门芯片实现的。
通过对74ls161的置数端 LOAD'的预置数,此时LOAD'接与二输入非门的输出端,与非门的输入端接Q2和Q3,D0端置1,D1、D2、D3端置0,表示计数器从1开始计数,当第11个输入脉冲信号(11月份)来时经与非门产生低电平信号,待第12个脉冲信号(12月份)来时计数器将置1,表示1月份,周而复始。
此反馈调节将十六进制计数器74161做成十二进制月计数器,原理图如下所示。
图2.1.5 十二月循环计数器在实际电路中,74ls161的ENP和ENT引脚与数据选择器的输出端Y1经反向后与之相连接,即由日计满后进位来控制月的进位。
此时由于进位控制的原因,在实际总电路图中应当用一片3输入的与非门来控制,与非门的第三个引脚接31天的输出经反向后的输出端,这样才会避免出现13月。
(6)计数部分所用的主要元器件有:74160十进制计数器(1)74160的引脚图(2)74160的功能表它的主要功能为:异步清除:当CLK=0时,无论有无CLK,计数器立即清零,QD-QA均为0,称为异步清除。
同步预置:当LOAD=0时,在时钟脉冲上升沿的作用下,QD=D,QC=C,QB=B,QA=A。
当使能端ENP=ENT=1时,计数器计数。
锁存:当使能端ENP=0或ENT=0时,计数器禁止计数,为锁存状态。
74163十六进制计数器74163的引脚图其主要功能与74160相似。
7400二输入与非门(1)7400的引脚图(2)7400的功能表7400是应用广泛的数字IC之一,它们内含4个独立的2输入端与非门,其逻辑功能是:输入端全部为“1”时,输出为“0”;输入端只要有“0”,输出就为“1”。
LED数码管,引线图如下图所示在EWB软件中则用表示。
七段LED显示器也称数码管是由发光二极管组成的一个列阵,它可以直接显示出译码器输出的十进制数。
七段发光显示器有共阴和共阳两种结构。
共阳极接法就是发光二极管的阳极都接到一起接到高电平上;共阴接法则相反,就是把发光二极管的阴极都连在一起接地。
在数字集成电路中,七段译码器/驱动器是专门用来驱动数码管发光显示数码的。
能够驱动共阴极结构LED数码管的集成电路有:74LS48、74LS49、74LS248、74LS249、CC4511、MC14495等;能够驱动共阳极结构LED数码管的集成电路有:74LS47、74LS246、74LS247等。
2. 控制调节电路(1)数据选择器引线图 :74153为2四选一选择器,它的逻辑功能如下图所示具体接线如下:图2.2.1 数据选择器接线AB为选择输入端,1X0—1X3为数据端, 1Y为数据输出端,1E′为底电平有效的选通输入端。
它的原理是通过给定不同的地址代码(即X1X0的状态),即可从4个输入数据中选出所要的一个,并送至输出端Y。
(2)组合控制逻辑当X1X0分别为00、01、10、11时,数据选择器分别选择X0、X1、X2、X3,它们分别代表31、30、29、28(日数),并输出对应Y值,从而对日计数器进行控制调节。
组合逻辑即是将1—12月份各月所包含的天数对应至地址输入端A1、A0中。
电路中用两片74ls138组合成四输入的译码电路,分别译出12个月份,在译码器的输出端将大小月份区分开分别用组合逻辑电路实现00、01、10、11四个数据的输出。
用到译码器应当注意到74ls138译出的为反码。
具体接线如图2.2.2图2.2.2 组合控制逻辑该组合控制逻辑电路由两片74ls138、一个四输入或非门、一个二输入或非门、一个七输入与门、一个二输入与门组成。
A、B接数据选择器地址信号,这样能按月份计数器74LS163的D0、D1、D2、D3端月份的输出天数分别选择出来,从而实现大小月份的显示。
此电路还能区分出闰年二月的输出天数,当为闰年时将开关合上即可实现二月输出29天。
三、安装、调试步骤与故障诊断调试前检查导线,选用连接良好的导线用于调试时使用;用芯片检测仪检查芯片引脚有无短路,芯片有无损坏,连接处有无接触不良。
然后按照电路图进行连接。
电路分四个单元块接,分别一步一步实现。
首先,先连接日计数器部分,并使其与显示器相连。
此时已通好电源。
在做28、30、31进制时,分别用与非门连到LOAD’端,反馈置数,并观察显示器,当显示器能够显示正确的数字达到相应功能时,再继续下一步,如果不能正确显示,就要检查线路是否连正确,电路的引脚有无错接和漏接,互碰等情况。