数字电子课程设计数字钟
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。
数字电子技术课程设计报告数字钟的设计
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。
(a)数字钟组成框图2.晶体振荡器电路晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类,一类是用TTL门电路构成;另一类是通过CMOS非门构成的电路,本次设计采用了后一种。
如图(b)所示,由CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
数电课程设计电子钟
数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析:本课程属于电子技术课程,通过设计电子钟,使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中,提高学生的实践能力。
学生特点分析:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的动手能力和探究欲望,对实际应用场景感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解,实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理:振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系:晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程:需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲:(1)第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子钟工作原理及各部分功能。
(2)第二周:分析电子钟各组成部分的相互关系,讲解设计流程。
(3)第三周:分组讨论,确定设计方案,进行电路设计和仿真测试。
(4)第四周:硬件搭建,进行调试和优化,确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容:(1)第四章:数字电路基础,涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
(2)第五章:时序逻辑电路,涉及计数器、寄存器等。
数电课程设计数字钟
数电课程设计数字钟一、课程目标知识目标:1. 理解数字钟的基本原理和组成,掌握数字电路基础知识;2. 学会运用组合逻辑电路设计数字钟的时、分、秒显示部分;3. 掌握数字钟的计时功能,了解其工作过程和调试方法;4. 了解数字钟在实际应用中的优势,如精确度、稳定性等。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的数字钟电路;2. 培养动手实践能力,学会使用相关仪器、工具进行电路搭建和调试;3. 提高问题解决能力,能够分析并解决数字钟运行过程中出现的问题;4. 学会团队协作,与他人共同完成课程设计任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生的耐心、细心和责任心,养成良好的学习习惯;3. 引导学生关注科技发展,认识数字技术在实际生活中的应用;4. 培养学生的环保意识,注意电子垃圾的处理和回收。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:学生已具备一定的数字电路基础知识,具有较强的求知欲和动手欲望。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重启发式教学,引导学生主动参与课程设计过程,提高学生的实践能力和创新能力。
通过课程目标的分解,确保学生能够达到预定的学习成果,为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 数字钟原理及组成- 了解数字钟的基本工作原理- 掌握数字钟的各个组成部分,如振荡器、分频器、计数器、显示电路等2. 组合逻辑电路设计- 学习组合逻辑电路的设计方法- 应用组合逻辑电路设计数字钟的时、分、秒显示部分3. 数字电路基础知识- 复习数字电路基础知识,如逻辑门、触发器、计数器等- 了解不同类型数字电路的特点和应用4. 数字钟电路搭建与调试- 学习数字钟电路的搭建方法- 掌握数字钟电路的调试技巧,分析并解决常见问题5. 教学内容安排与进度- 第一周:数字钟原理及组成,数字电路基础知识复习- 第二周:组合逻辑电路设计,数字钟显示部分设计- 第三周:数字钟电路搭建,初步调试- 第四周:数字钟电路调试,优化与改进6. 教材章节及内容列举- 教材第三章:数字电路基础- 教材第四章:组合逻辑电路- 教材第五章:时序逻辑电路- 教材第六章:数字钟设计与实践教学内容科学、系统,注重理论与实践相结合,以学生动手实践为主,充分调动学生的积极性,培养实际操作能力。
电子数字时钟课程设计报告(数电)
电子数字时钟课程设计报告(数电)第一篇:电子数字时钟课程设计报告(数电)数字电子钟的设计1.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。
1.1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; 1.2 设计要求1、电路设计原理说明2、硬件电路设计(要求画出电路原理图及说明)3、实物制作:完成的系统能达到题目的要求。
4、完成3000字的课程设计报告2.功能原理2.1 数字钟的基本原理数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路、整点报时电路等组成。
工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号,作为数字种的时间基准,要求震荡频率为1HZ,为标准秒脉冲。
将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”,该计数器采用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,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进制计数器,可以实现24小时的累计。
LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。
校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。
2.2 原理框图3.功能模块3.1 振荡电路多谐振荡器也称无稳态触发器,它没有稳定状态,同时无需外加触发脉冲,就能输出一定频率的矩形波形(自激振荡)。
数字电子钟的课程设计
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理,掌握计时、显示等关键功能的工作机制。
2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成数字电子钟的搭建,并对其进行调试。
2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能,实现对数字电子钟功能的修改和优化。
3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略,自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣,激发他们探索未知、创造新知的欲望。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,培养共同解决问题的责任感。
3. 通过对数字电子钟的学习与实践,增强学生的环保意识和科技伦理观念,引导他们合理使用电子设备,关注电子产品对环境的影响。
课程性质分析:本课程属于电子技术领域,结合物理科学与工程技术,注重理论联系实际,强调实践操作能力。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,应具备一定的物理知识和数学基础,同时具备初步的电路理解和动手能力。
教学要求:结合学生特点,教学应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,通过项目式学习,促进学生深度理解和技能掌握。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。
- 教材章节:第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接:介绍常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。
- 教材章节:第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计:分析典型数字电子钟电路图,学习电路设计方法和技巧。
- 教材章节:第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试:介绍简单的编程知识,使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。
数字电子钟课程设计
数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
数字电子钟课程设计
一、教学内容
本节“数字电子钟课程设计”依据《电子技术》教材第九章“数字电路应用”的内容进行设计。主要内容包括:
1.数字电子钟的原理与设计:介绍数字电子钟的基本工作原理,引导学生了解时钟信号的产生、分频电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 555定时器应用:讲解555定时器在数字电子钟中的作用,如如何产生稳定的时钟信号。
21.信息技术应用:教授学生如何利用现代信息技术,如互联网资源、在线仿真工具等,来辅助学习和解决实际问题,提高学生的信息素养。
22.教学反馈收集:在课程结束后,收集学生对课程内容、教学方式、实践环节等方面的反馈,以利于教师不断优化教学方法和提升教学质量。
6.实际制作与测试:引导学生动手制作数字电子钟,并进行功能测试与优化。
2、教学பைடு நூலகம்容
7.电路优化与改进:探讨如何优化电子钟电路设计,包括降低功耗、提高显示清晰度、增强电路稳定性等方面。
8.故障分析与排除:分析数字电子钟可能出现的常见故障,如显示错误、计时不准确等,并教授相应的排查与解决方法。
9.创新设计:鼓励学生对电子钟进行创新设计,如增加闹钟功能、温度显示、定时开关等,提升学生的创新能力和实践能力。
13.成果展示与评价:组织学生进行成果展示,相互评价,培养学生表达能力和批判性思维,同时教师给予总结性评价和反馈。
14.知识拓展:介绍数字电子钟在生活中的应用,以及电子时钟的最新技术发展,激发学生对电子技术领域的兴趣和探索欲。
4、教学内容
15.实践技能培养:通过实际操作,加强学生对电子元器件的识别与使用、焊接技术、电路布局与布线等实践技能的掌握。
10.课程总结:对本章内容进行回顾,强调数字电子钟各部分电路的联系与作用,巩固学生的理论知识,提升实际操作技能。
数字电子时钟课程设计
05
数字电子时钟的性能测试和结果分析
测试方法和测试环境
测试方法
采用标准化的测试方法,包括功 能测试、性能测试、兼容性测试 和稳定性测试等。
测试环境
在实验室环境下进行,确保电源 、接地、温度和湿度等环境因素 符合要求。
测试结果和分析
测试结果
经过测试,数字电子时钟在功能、性 能、兼容性和稳定性等方面均达到预 期要求。
02
数字电子时钟的基本原理
时钟的概念和作用
01
时钟是用来计量时间的装置,通 过机械、电子或原子振荡等方式 产生稳定的计时信号。
02
时钟在人们的生活和工作中起着 重要的作用,如指导时间管理、 保证生产效率、提供准确的时间 信息等。
数字电子时钟的组成和工作原理
数字电子时钟主要由振荡器、分频器、计数器、显示器等部分组成。
方案比较
比较不同设计方案的特点 和优缺点,包括基于单片 机的、基于FPGA的、基 于ARM的等方案。
选择合适方案
根据设计目标、成本、实 现难度等综合考虑,选择 最适合的方案。
元器件的选择和电路设计
元器件选择
根据设计方案,选择合适 的芯片、电阻、电容、二 极管等元器件,确保性能 可靠、价格合理。
电路设计
培养团队协作精神 在课程设计中,我们小组分工合 作,共同解决问题,培养了我的 团队协作精神和沟通能力。
数字电子时钟的发展趋势和字电子时钟 将逐渐实现智能化,能够根据用户需求自
动调整时间和功能。
高效化
未来数字电子时钟将采用更高效的电路设 计和更先进的制程技术,提高产品的性能 和可靠性。
结果分析
对测试结果进行详细分析,包括各项 指标的达标情况、误差范围等,确保 数字电子时钟的性能符合设计要求。
电子数字钟课程设计
电子数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子数字钟的基本原理,掌握电子数字钟的组成及各部分功能。
2. 学生能够运用所学知识,分析电子数字钟电路图,并识别其中的电子元件。
3. 学生掌握二进制和十进制的转换方法,并能够应用于电子数字钟的时间显示。
技能目标:1. 学生能够独立完成电子数字钟的组装和调试,提高动手实践能力。
2. 学生通过实际操作,培养解决实际问题的能力,提高逻辑思维和分析能力。
3. 学生能够运用所学知识,进行电子数字钟的简单故障排查和维修。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、积极探索的精神,提高对电子技术的兴趣。
2. 培养学生团队协作意识,学会与他人共同解决问题,培养良好的沟通能力。
3. 增强学生的环保意识,让学生了解电子产品在使用过程中应注意的节能环保问题。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,注重理论联系实际,提高学生的动手实践能力。
学生特点:学生处于初中年级,具有一定的物理知识和动手能力,对电子技术有一定的好奇心。
教学要求:结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究,提高学生的实践能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子数字钟原理:介绍电子数字钟的基本工作原理,包括时钟电路、计数器、译码器等组成部分及其功能。
教材章节:第二章 电子数字钟原理2. 电子元件识别:讲解电子数字钟中常用的电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,并学会识别这些元件。
教材章节:第一章 电子元件基础3. 电路图分析:分析电子数字钟的电路图,理解各部分之间的联系,学会看懂并分析电路图。
教材章节:第三章 电路图分析与设计4. 二进制与十进制转换:介绍二进制与十进制之间的转换方法,并应用于电子数字钟的时间显示。
教材章节:第四章 数字电路基础5. 电子数字钟组装与调试:指导学生动手组装电子数字钟,并学会调试和排错,确保电子数字钟正常工作。
数电数字钟课程设计
数电数字钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字时钟的基本原理,掌握数字电路基础知识;2. 学会使用集成门电路设计简单的数字电路,并能正确读取数字时钟电路图;3. 掌握数字时钟各模块(如秒脉冲发生器、计数器、译码器等)的功能及相互关系。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并搭建一个简易的数电数字钟;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关仪器、工具进行电路连接和调试;3. 提高学生的问题分析和解决能力,能够针对数字时钟故障进行排查和修复。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养创新意识和团队合作精神;2. 培养学生严谨、细心的学习态度,养成良好的学习习惯;3. 增强学生对科技发展的关注,认识数字电路在实际应用中的价值。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握数字电路基础知识的基础上,通过实际操作和设计,提高实践能力和创新意识,培养团队合作精神。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
在此基础上,将目标分解为具体的学习成果,为后续教学提供明确的方向。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念和工作原理。
2. 数字时钟原理:介绍数字时钟的构成、工作原理及各模块功能,如秒脉冲发生器、分频器、计数器、译码器等。
3. 教学案例:选用教材中相关的数字时钟案例,分析其电路原理和设计方法。
- 章节关联:第三章“组合逻辑电路”和第四章“时序逻辑电路”- 列举内容:3.2节“集成门电路”、4.3节“触发器”和4.4节“计数器”4. 实践操作:指导学生使用面包板、集成块等工具,搭建一个简易的数电数字钟。
- 进度安排:实践操作分为两个阶段,第一阶段为电路设计和搭建,第二阶段为电路调试和优化。
5. 故障排查与修复:教授学生针对数字时钟常见故障进行分析和解决的方法。
6. 课后拓展:引导学生关注数字电路在实际应用中的新技术和新发展。
教学内容根据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
数电电子钟课程设计
数电电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电路基础知识,掌握电子时钟的工作原理;2. 学生能运用所学知识,分析并设计简单的数电电子时钟;3. 学生了解数电电子时钟各组成部分的功能及相互关系。
技能目标:1. 学生能够运用Multisim等软件进行电路仿真,完成电子时钟的设计与测试;2. 学生能够通过小组合作,解决在电子时钟设计过程中遇到的问题;3. 学生能够运用数电知识,进行电路调试,提高实际操作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过课程学习,培养对数字电路和电子技术的兴趣,激发创新意识;2. 学生在小组合作中,学会沟通与协作,培养团队精神;3. 学生在课程实践中,树立工程意识,提高分析和解决问题的能力。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生为高中年级学生,具备一定的数电基础,对电子技术有一定了解,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生的个体差异,提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 数字电路基础知识回顾:- 简单逻辑门电路的功能与原理;- 时序逻辑电路的基本概念和原理;- 数字电路的常用器件及其功能。
2. 电子时钟工作原理及设计:- 电子时钟的基本组成,包括秒脉冲发生器、分频器、计数器、译码器等;- 介绍电子时钟的工作原理,分析各组成部分的功能及相互关系;- 通过实例分析,学习电子时钟的设计方法和步骤。
3. 实践操作与仿真:- 使用Multisim软件进行电子时钟电路的搭建、仿真和调试;- 学生分组进行实际操作,完成电子时钟的设计与测试;- 教师指导学生解决在设计和测试过程中遇到的问题。
教学大纲安排:1. 数字电路基础知识回顾(1课时);2. 电子时钟工作原理及设计(2课时);3. 实践操作与仿真(3课时)。
数字钟数字电子课程设计
数字钟数字电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解数字钟的基本原理,掌握数字电子技术的基本概念。
2. 学会使用集成电路芯片,了解其功能及在数字钟中的应用。
3. 掌握数字钟各模块(如秒表、时钟、闹钟等)的工作原理及其相互关系。
技能目标:1. 能够运用所学知识设计简单的数字钟电路,具备实际操作能力。
2. 学会使用相关软件(如Multisim、Proteus等)进行电路仿真,提高实践技能。
3. 培养团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字电子技术的兴趣,激发学习热情,提高自主学习能力。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与理论相结合,养成良好的学习习惯。
3. 增强学生的环保意识,注重电子废弃物的合理处理,培养社会责任感。
本课程针对高年级学生,在已有电子技术知识的基础上,进一步深化对数字电子技术的理解。
课程性质为实践性、综合性,要求学生具备一定的理论基础和动手能力。
通过本课程的学习,旨在使学生在理论知识和实践技能上得到全面提升,培养具备创新精神和合作意识的高素质技术人才。
二、教学内容1. 数字电子技术基本原理回顾:逻辑门电路、触发器、计数器等。
2. 集成电路芯片介绍:集成电路的分类、功能及其在数字钟中的应用。
- 侧重于时钟芯片、计数器芯片、显示驱动芯片等。
3. 数字钟工作原理及模块设计:- 秒表模块:基于计时器/计数器的秒表设计。
- 时钟模块:时钟信号的产生、时序控制及时间调整。
- 闹钟模块:闹钟功能的设计与实现。
4. 数字钟电路设计与仿真:- 使用Multisim、Proteus等软件进行电路设计、仿真及调试。
- 熟悉电路图绘制、仿真分析及报告撰写。
5. 实际操作与制作:- 采购元器件、焊接组装数字钟电路板。
- 调试电路、测试功能、解决实际问题。
6. 教学内容的安排与进度:- 原理回顾与芯片介绍(2课时)。
- 数字钟模块设计(4课时)。
- 电路设计与仿真(4课时)。
数字电子钟课程设计报告
数字电子钟课程设计报告数字电子钟课程设计报告一、选题背景数字电子钟是一种普及程度很高的电子产品,其在日常生活中的重要性不言而喻。
在学习数字电路的过程中,数字电子钟是一个非常典型的应用案例,可以帮助学生更好地理解数字电路的原理和应用。
二、课程设计目标本课程设计的主要目标是:1. 学生能够掌握数字电子钟的基本原理和电路结构2. 学生能够自主设计并构建数字电子钟电路3. 学生能够理解数字电子钟在实际生活中的应用,并且能够从中感受到数字电路技术的魅力三、课程设计内容1. 理论学习本课程将首先讲解数字电子钟的基本原理和电路结构,包括时钟芯片的选用、时钟电路的设计、数字显示电路的设计等方面。
通过理论学习,学生可以对数字电子钟的工作原理和电路结构有一个全面的了解。
2. 实验设计接下来,本课程将进行实验设计,学生将分小组独立完成数字电子钟的设计和构建。
实验设计的过程中,学生需要针对不同的实验条件和实验要求,自行设计和调整电路结构,并通过实验验证电路的正确性和稳定性。
3. 总结与展示在实验完成后,学生将汇报课程设计成果,并且进行总结和反思。
学生需要重点总结电路设计过程中遇到的问题和解决方法,以及从实践中收获到的重要体验。
通过总结和反思,学生能够更加深入地理解电路设计和数字电路技术的重要性,并且在今后的学习和实践中能够更好地运用数字电路技术。
四、课程设计要点在本课程设计的过程中,需要重点关注以下要点:1. 实验设计过程中,要求学生充分考虑电路的实用性和稳定性,保证设计方案的可行性;2. 实验完成后,学生需将电路仿真结果量化分析和实验结果验收结合进行总结,分析总结即造福于以后自己的项目和竞赛等;3. 在课程过程中,老师需要及时对学生进行指导和鼓励,引导学生积极探索和创新,激发学生的学习兴趣和创造力;4. 课程设计要求学生具备一定的电子技术基础,具体的要求可以根据学生的实际情况制定。
五、课程实施方案课程设计分为三个阶段:理论学习阶段、实验设计阶段和总结与展示阶段。
数电电子钟课程设计
数电 电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子时钟的原理与设计方法。
2. 使学生能够运用所学知识分析电子时钟各模块的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识解决实际问题的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计、搭建和调试电子时钟的能力。
2. 培养学生团队协作和沟通表达能力,提高项目实施效率。
3. 培养学生运用计算机辅助设计软件进行电子电路设计与仿真。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、探索科学的精神,增强对数字电路的兴趣。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度,养成良好学习习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,提高对电子工程的认知。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识,培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点:学生具备一定的数字电路基础,具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求:结合课程性质、学生特点,明确以下教学要求:1. 讲授与实验相结合,注重理论与实践相结合。
2. 引导学生主动参与,提高学生动手实践能力。
3. 创设情境,激发学生兴趣,培养学生团队协作能力。
4. 注重过程评价,关注学生个体差异,提高教学质量。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门电路、触发器、计数器等基本概念与功能。
2. 电子时钟原理:介绍电子时钟的组成、工作原理及各模块功能。
3. 电子时钟设计:分析电子时钟各模块电路设计,包括秒脉冲发生器、分频器、计数器、显示译码器等。
4. 电路搭建与调试:指导学生运用所学知识搭建电子时钟电路,并进行调试与优化。
5. 计算机辅助设计:教授学生使用Multisim、Proteus等软件进行电子时钟设计与仿真。
6. 团队协作与项目实施:分组进行项目设计,培养学生团队协作能力和沟通表达能力。
教学内容安排与进度:第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子时钟原理及各模块功能。
第二周:分析电子时钟各模块电路设计,制定项目设计方案。
数字电子钟课程设计
数字电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电子钟的基本原理,理解其电路构成及工作流程;2. 让学生了解数字电子钟各部分功能及相互关系,如时钟电路、计数器、显示电路等;3. 使学生了解数字电子钟的设计方法,掌握相关电子元器件的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并制作简单数字电子时钟的能力;2. 培养学生动手实践能力,学会使用相关工具和仪器进行电路搭建;3. 培养学生团队协作能力,学会与他人共同分析问题、解决问题。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对电子技术的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验数据的准确性和实验操作的规范性;3. 培养学生关注社会发展,认识到电子技术在实际应用中的重要性。
课程性质:本课程属于电子技术实践课程,以理论为基础,注重实践操作。
学生特点:本课程针对初中或高中年级学生,他们对电子技术有一定的基础知识,具备一定的动手能力,但需进一步引导和培养。
教学要求:结合学生特点,课程目标具体、明确,注重理论与实践相结合,充分调动学生的主观能动性,培养其创新能力和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够独立设计并制作简单的数字电子钟,提高其综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及电路构成- 时钟电路原理及振荡器设计- 计数器原理及其应用- 显示电路原理及驱动方式2. 数字电子钟设计方法- 电路设计基本流程与方法- 电子元器件的选择与应用- 电路仿真与调试技巧3. 实践操作环节- 数字电子钟电路搭建- 电路调试与故障排查- 数字电子钟功能拓展4. 教学内容安排与进度- 第一课时:数字电子钟原理及电路构成介绍- 第二课时:电路设计方法及元器件选择- 第三课时:实践操作环节,电路搭建与调试- 第四课时:总结与展示,拓展数字电子钟功能5. 教材章节及内容列举- 教材第四章:数字电路基础,涉及时钟电路、计数器、显示电路等基本原理- 教材第五章:电子电路设计,包含电路设计流程、元器件选择与应用、仿真与调试方法- 教材第六章:实践操作,涉及电路搭建、调试及故障排查教学内容科学系统,注重理论与实践相结合,确保学生在掌握基本原理的基础上,能够独立完成数字电子钟的设计与制作。
课程设计数字电子钟
课程设计数字电子钟一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子时钟的原理,掌握基础电子元件的功能及电子时钟的主要部件。
2. 学生能够运用所学知识,分析并描述数字电子时钟的显示方式和工作流程。
3. 学生掌握二进制与十进制之间的转换方法,并能应用于电子时钟的时间设定。
技能目标:4. 学生能够运用所学的电子知识,设计简单的数字电子时钟电路,并进行组装和调试。
5. 学生能够通过小组合作,运用问题解决策略,克服在电子时钟制作过程中遇到的技术难题。
6. 学生能够运用信息技术工具,如面包板、电子元件等,进行实践操作,提高动手能力。
情感态度价值观目标:7. 学生通过制作数字电子时钟,培养对电子科学的兴趣和好奇心,增强对科技创新的热情。
8. 学生在小组合作中学会沟通与协作,培养团队精神和责任感。
9. 学生通过探索与实践,培养勇于尝试、面对挑战的积极态度,增强自我效能感。
课程性质:本课程为实践操作性强的学科项目,结合电子科学与技术知识,旨在提升学生的动手实践能力及跨学科综合运用能力。
学生特点:考虑到学生处于初中高年级阶段,具备一定的物理知识和数学基础,好奇心强,喜欢探索和动手实践。
教学要求:教师需引导学生主动探索,鼓励学生动手实践,通过项目驱动的教学方式,让学生在“做中学”,提高解决问题的能力。
同时,注重培养学生的团队合作意识和科学态度。
通过具体的学习成果的达成,评估学生对知识的掌握及技能、情感态度价值观的培育情况。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:电子时钟基本工作原理,时分秒显示方式,基础电子元件介绍(如LED灯、晶体管、集成电路等)。
2. 二进制与十进制转换:二进制计数方法,二进制与十进制之间的转换技巧,应用于电子时钟时间设定。
3. 电路设计基础:电路图识别,电子元件连接方式,电路调试与故障排查。
4. 数字电子时钟制作:电子元件选择,电路搭建,程序编写,时钟显示调整。
5. 小组合作与问题解决:分组进行项目实践,共同探讨解决制作过程中遇到的技术问题。
数字钟电子课程设计
数字钟电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解数字钟的基本原理,掌握数字钟的电路组成及工作原理。
2. 使学生掌握数字电路设计的基本方法,学会使用集成电路设计数字钟。
3. 帮助学生了解数字钟的显示原理,掌握数码管的使用方法。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,独立设计并搭建数字钟电路的能力。
2. 提高学生分析和解决问题的能力,学会调试和优化数字电路。
3. 培养学生团队协作能力,学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发创新精神和实践能力。
2. 培养学生严谨的科学态度,注重实验操作的规范性和安全性。
3. 增强学生的环保意识,培养学生爱护电子元器件和仪器设备的好习惯。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术基础知识,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
课程目标明确,可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字钟的设计原理,为后续相关课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字钟原理及电路组成- 了解数字钟的基本原理- 学习数字钟电路的组成及功能- 掌握数字钟集成电路的使用方法2. 数字电路设计基础- 学习数字电路的基本逻辑门- 掌握数字电路的设计方法和步骤- 了解数字电路的测试与调试3. 数码管显示原理及使用- 学习数码管的结构和工作原理- 掌握数码管的驱动电路设计- 了解数码管的显示控制方法4. 数字钟电路设计与搭建- 学习数字钟电路的整体设计- 掌握集成电路在数字钟中的应用- 实践搭建和调试数字钟电路5. 团队协作与成果展示- 分组进行数字钟电路设计- 学会分工合作,共同完成任务- 展示设计成果,分享制作经验教学内容依据课程目标,结合课本章节进行组织,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,包括数字钟原理、数字电路设计、数码管显示、电路搭建与调试等模块,旨在帮助学生全面掌握数字钟电子课程相关知识。
电子数字钟课程设计
电子数字钟课程设计一、背景和目的电子数字钟是一种根据数字显示时间的钟表,它广泛应用于各类公共场所、家庭等。
在现代化的社会中,每个人都需要使用电子数字钟进行时间管理,因此掌握电子数字钟的使用是非常重要的。
然而,许多人在使用电子数字钟时会出现操作不熟练的情况,需要进行培训。
基于此,我们设计了一门电子数字钟课程,旨在解决人们在使用电子数字钟时遇到的问题、让学员掌握使用电子数字钟的技能与方法,提高他们的时间管理能力。
二、课程目标经过本次课程的学习,学员应能够达到以下目标:1.掌握电子数字钟的基本操作方法:包括时间调整,闹钟设置,时区设置等。
2.了解电子数字钟的结构与工作原理:掌握电子数字钟的实现原理,了解它的结构和功能。
3.理解数字钟与传统钟的区别:比较数字钟和传统钟的不同,掌握数字钟的优点与缺点,提高学员对数字钟的认知和使用熟练度。
4.提供时间管理技巧:掌握时间管理的重要性,了解如何合理利用电子数字钟来规划时间,提高时间管理能力。
三、课程内容1.课程概述:介绍课程目标、安排和授课方式等。
2.电子数字钟的结构和工作原理:讲解数字钟的发展历程、结构、功能和工作原理,使学生对数字钟的认知更加深刻。
3.数字钟的基本操作方法:通过实际操作,讲解数字钟的时间调整、闹钟设置、时区设置等基本操作方法,使学员熟练掌握数字钟的使用。
4.数字钟与传统钟的区别:比较数字钟和传统钟的不同,探究数字钟的优点与缺点,使学员进一步加深对数字钟的认知。
5.时间管理技巧:强调时间管理的重要性,提供一些时间管理技巧和方法,使学员更有效地利用数字钟规划时间。
6.案例分析:通过案例分析,让学员实践所学,巩固知识,提高操作技巧。
四、课程教学方法1.课堂授课:通过讲解、演示等方式进行教学。
2.实战演练:通过实际操作,让学员练习数字钟的基本操作方法。
3.在线学习:参考数字钟的使用说明书,结合网络资源进行自主学习。
4.案例分析:通过案例分析,激发学员的思考和探究能力。
数字电子课程设计--数字钟
数字电子课程设计课题1.用VHDL语言设计一个能显示时.分.秒的数字电子钟。
课题2.用VHDL设计路口交通灯控制逻辑电路。
一.课程设计要求:1.数字电子钟设计要求:●设计由晶振电路产生1Hz标准秒信号的单元电路(实际秒脉冲由开发箱提供);●数字钟功能1为数字钟;●功能2为闹钟设置;●功能3为数字跑表;2.交通灯设计要求:●满足一下时序要求:南北方向红灯亮,东西方向绿灯亮;南北方向绿灯亮,东西方向红灯亮;●每一方向的红(绿)黄灯总共维持30秒;●十字路口要有时间显示,具体为:当某一方向绿灯亮时,置显示器为30秒,然后以每秒减一技术方式工作,直至减到数为4秒时,红绿灯熄灭,黄灯开始间隙闪耀4秒,减到0时,红绿灯交换,一次工作循环结束,进入下一步另一方向的工作循环;●红绿灯均采用发光二极管;●设计由晶振电路产生1Hz标准秒信号的单元电路(实际秒脉冲由开发箱提供);●要求对整体电路进行仿真,观察并记录下仿真波形;●选作部分:可以手动调整和自动控制,夜间为黄灯闪耀;●选作部分:东西方向或南北方向上的绿灯亮变为红灯亮,中间插入黄灯闪耀4秒过度,而从红灯亮变为绿灯亮,不需要黄灯过度,直接由红灯变为绿灯;三.设计方案及整体电路的工作原理:1.数字电子钟的设计原理:数字电子钟的功能有三个,时钟.闹钟设置和跑表功能,要让三个功能独自运行互不干扰,却又只能在同一个显示器(6个七段显示器)上显示,就必须设计切换显示的功能。
设a.b.c.d.e.f为输出外接显示器,分别代表秒.分.时,设信号a0.b0.C0....和信号a1.b1.c1....及a2.b2.c2....分别为实现时钟.跑表.闹钟设置的信号,当需要显示哪个是就把相应的信号赋值给外接显示器的输出端,从而实现切换显示。
闹钟设置采用单脉冲计数的方法实现,跑表与时钟相识,不同之处在于时钟采用1Hz脉冲信号,跑表采用100Hz(自设分频器获得)脉冲信号。
2.交通灯设计原理:交通灯的设计采用状态机编写,分3个状态,状态一为紧急状态,所有红灯亮,黄绿灯停,时间停留在30秒。
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数字电路课程设计报告目录一、..... 设计课题二、..... 设计任务三、..... 设计要求四、..... 分析及设计过程五、..... 组装及调试过程六、..... 参考文献(各芯片功能)七、..... 设计心得及总结、设计课题多功能数字钟电路设计、设计任务给定的主要器件:2实验原理图:三、数字钟的功能要求①基本功能以数字形式显示时、分、秒的时间,为节省器件,其中秒的个位可以用发光 二极管指示,小时的十位亦可以用发光二极管指示,灯亮为“ T,灯灭为“ 0”。
小时计数器的计时要求为“ 12翻1”。
要求手动快速校时、校分或慢校时、慢校 分。
②扩展功能定时控制,其时间自定;仿广播电台整点报时;触摸报整点时 数或自动报整点时数。
2、设计步骤与要求:①拟定数字钟电路的组成框图,要 求设计优化,电路功能多,器件少,成本低。
②设计并安装各单元电路,要求 布线整齐、美观,便于级联与调试。
③测试数字钟系统的逻辑功能,使满足设 计功能的要求。
④画出数字钟系统的整机逻辑电路图。
⑤写出课程设计实验报 告。
四、设计分析于过程本课题是数字电路中计数、分频、译码、显示及时钟振荡器等组合逻辑电路 与时序逻辑电路的综合应用。
通过学习,要求掌握多功能数字钟电路的设计方法、 装调技术及数字钟的扩展应用。
1、 数字钟的功能要求 (1)基本功能:①准确计时,以数字形式显示时、分、 秒的时间;②小时的计时要求为“ 12翻1”,分和秒的计时要求为60进位;③ 校正时间。
(2)扩展功能①定时控制;②仿广播电台整点报时;③报整点时数;④触摸报整点时数。
2、 数字钟电路系统的组成框图如图S1-1所示,数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分所组成。
其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。
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秒计数器计满60后向分计数器进位,分计数器计满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“ 12翻T规律计数。
计数器的输出分别经译码器送显示器显示。
计时出现误差时可以用校时电路校时、校分、校秒。
各扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功能扩展。
图S1-1多功能数字钟系统组成框图3、主体电路的设计主体电路是由功能部件或单元电路组成的。
在设计这些电路或选择部件时,尽量选用同类型的器件,如所有功能部件都采用TTL集成电路或都采用CMO集成电路。
整个系统所用的器件种类应尽可能少。
下面介绍各功能部件或电路的设计。
(1)振荡器振荡器是数字钟的核心,振荡器的稳定度和频率的精准度决定了数字钟计时的准确程度,所以通常选用石英晶体来构成振荡器电路。
来说,振荡器的频率越高,计时的精度就越高,但耗电量将增大。
如图S1-2所示电路为电子手表集成电路(如5C702)中的晶体振荡器电路,常取晶振的频率为32768Hz,因其内部有15级2分频集成电路,所以输出端正好得到1Hz 的标准脉冲。
如果精度要求不高也可以采用由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。
这里选用555构成的多谐振荡器,设振荡器频fO=103Hz,电路参数如图S1-3所示,其中10KQ电位器RP可微调振荡器的输出频率fO. (2)分频器分频器的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲信号;二是可提供功能扩展电路所需要的信号,如仿电台报时用的103Hz的高音频信号和500Hz的低音频信号等。
选用中规模集成电路计数器74LS90 可以完成上述功能。
如图S1-4所示,将3片74LS90进行级联,因每片为1/10分频器,3片级联正好获得1Hz的标准秒脉冲。
由74LS90的功能表可得,当它接成BCD十进制计数器时,QA的输出是输入脉冲CP的2分频,所以第1片74LS90的QA输出脉冲的频率为500Hz。
图S1-3 555振荡器图S1-4振荡器与分频器电路(3) 时分秒计数器分和秒计数器都是模 M=60的计数器,采用中规模集成电路十进 制计数器至少需要2片,因为1O<Mv1O0它们的个位都是十进制计数器, 而十位则是六进制计数器,其计数规律为00— 01 — , — 58— 59— 00,。
选 用74LS92作为十位位计数器,74LS90作个位位计数器,再将它们进行 级联组成模数M=6 0的计数器。
时计数器是一个“12翻1”的特殊进制计数器,即当数字钟的计时 器运行到12时59分59秒时,秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时, 数字钟应自动显示为01时00分00秒,实现日常生活中习惯用的计时 规律。
由此可见,时计数器的个位有 0〜9十个状态,十位只有0和1两 种状态,因此,十位位可以采用仅有两个状态的集成触发器,如双D 触发器74LS74 (只用其中一个D 触发器)。
时的个位虽然只有0〜9十个状 态,但其重复周期需要输入13个时钟脉冲,因而需要采用功能较灵活 的4位2进制计数器,这里选用74LS191。
再将74LS74与74LS191通过 控制门和反馈控制线进行级联,组成“ 12翻1”的小时计数器。
1阳・11(4)译码显示电路译码显示电路的作用是将时分秒计数器输出的4位二进制代码翻译并显示出相应的十进制数的状态,通常译码器与显示器是配套使用的,如果选择共阴发光二极管数码显示器BS201/202,则译码驱动器应选配74LS4&(5)校时电路当数字钟接通电源或者计时出现误差时,均需要校正时间,校时是数字钟应具备的基本功能。
一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能。
为使电路简单,本课题只进行分和小时的校正。
对校时电路的要求是,在进行小时校正时不影响分和秒计数器的正常计数,同理,进行分校正时不影响秒计数器的正常计数。
校正时间的方式有“快校时”和“慢校时”两种,其中“快校时”是,通过校时开关的控制,使校时脉冲进入校时电路,则计数器对校时脉冲计数,当计到需要校正的时间时,再使计数器转入正常计数。
“慢校时”是用单脉冲发生器的输出作校时脉冲,通过校时开关的控制,每触发一次输出一个单脉冲,则计数器加1,当计到需要校正的时间时,再使计数器转入正常计数。
由此可见,两种校时方式的电路应基本相同,不同的是校时脉冲的产生与控制方式有所区别图S1-5校时电路 表S1-1校时开关的功能图S1-5所示电路为校“时”、校“分”电路。
其中S1为校“分”用的控制开关,S2为校“时”用的控制开关,它们的控制功能如表S1-1 所示。
其中校时脉冲如果直接采用如图 S1-4所示的分频器的10Hz 的输 出脉冲,当S1或S2S2功能S10 0 计数 0 1 校分 10 校时分别为“ T 时可进行“快校时”。
如果校时脉冲由单次脉冲产生器 提供,则可以进行“慢校时”。
需要注意的是,图S1-5所示的校时电路是由与非门构成的组合逻辑 电路,开关S1或S2为“0”或“ T 时,可能会产生抖动,必要时还应 ① 根据图S1-1所示的数字钟系统组成框图按照信号的流向分级安V 时S十宣装,逐级进行级联,这里的每一级是指组成数字钟的各功能电路。
②根据数字电路安装与调试基本方法,测试主体电路的逻辑功能。
级联时,如果出现时序配合不同步,或尖峰脉冲干扰,弓I起逻辑功能不正常时,可以通过增加逻辑门进行延时或反相。
如果显示字符变化很快,模糊不清,可能是由于电源电流的跳变引起的,可在集成电路器件的电源端VCC加退耦滤波电容。
③画数字钟的主体逻辑电路图经过联调并纠正方案中的错误和不足之处后,再测试电路的逻辑功能是否满足设计要求。
最后画出满足设计要求的总体逻辑电路图。
如果因实验器材有限,其中秒计数器的个位和时计数器的十位可以采用发光二极管指示,因而可以省去2片译码器和2只数码显示器。
374ls00管脚图五、组装及调试过程1、555振荡器的功能测试与调节555振荡器工作的正常与否决定了本次设计的成败,它是第一道坎,也是最关键的一步。
根据555工作原理,设计出能够产生多谐振荡频率的逻辑电路图,并根据电路图连线。
用频率计测试输出频率,并通过调节电位器可以得到1000Hz的输出频率。
2、时钟秒位电路的测试与调节我们知道74LS90芯片是十进制的计数器,而74LS92芯片是二-六- 十混合进制计数器。
时钟的秒刚好是六十进制,通过2片芯片的共同使用,振荡器产生的频率分频后作为90的输入脉冲,90的进位输出作为92的输入脉冲显然就以实现这一功能。
连线时,务必认清各芯片的引脚,否则将前功尽弃。
3、时钟分位电路的测试与调节时钟的分位和秒位测试完全相同,只需将秒十位的进位输出作为分个位的输入信号即可实现。
4、时钟十位电路的测试与调节时计数器是一个“12翻1”的特殊进制计数器,即当数字钟的计时器运行到12时59分59秒时,秒的个位计数器再输入一个秒脉冲时,数字钟应自动显示为01时00分00秒。
也就是说时位的个位应取十进制,而再来3个信号后时位应变为00。
这里时位的个位用191计数器计数,十位采用74LS74芯片。
最终完成了时钟时位的计数功能。
六、参考文献(各芯片功能)四程舖岀端I 1 1I I预誉控惭Y LD Q3 Q2 QI QG C/B即输入_>CP»71LS191GF输出一CRmt;U/D D C B Af~r Illi74IS191 引脚图引脚图74IS9◎icr□10ML-74ls74引脚图柿出CD4511引脚图七、实验总结及心得在这里首先感谢老师的悉心指导、教诲、督促和帮助,让我能够在两天时间内完成多功能数字钟这个课程设计。
之前通过对《数字电子技术基础》课程的学习,我已经初步掌握了数字电子技术的基本概念、结构化程序设计的基本方法,但实际动手、设计电路和电路调试的能力还远远不足。
回顾起此次课程设计,至今我们仍感慨良多。
的确,自从拿到题目到完成整个数字钟的功能,从理论到实践,可以学到很多很多的东西,我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。