全自动电热水壶的设计(包含原理图和程序)
单片机控制电热水壶温度的设计
中文摘要
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词]STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
目录
一、引言3
(一)课题研究的背景3
(二)课题研究的目的和意义3
二、硬件电路的设计3
(一)系统设计的框架3
(二)单片机最小系统电路4
(三)单片机的选型5
1.STC89C52单片机简介5
2.STC89C52单片机时序5
3.STC89C52单片机引脚介绍5
(四)温度传感器电路7
(五)系统电源电路的设计8
(六)LCD显示电路9
(七)串口通讯电路10
(八)按键接口电路10
(九)DS1302时钟电路11
(十)存储器接口电路11
三、系统软件设计11
(一)计算温度子程序12
(二)按键处理子程序13
(三)计算温度子程序14
(四)显示数据刷新子程序14
四、结束语15
参考文献16
致谢17
附件1：系统原理图18
附件2：系统相关程序19
一、DS18B20底层驱动程序19
二、DS1302时钟底层驱动程序24
三、数据存储底层驱动程序错误!未定义书签。
一、引言
(一)课题研究的背景
工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计就是基于单片机STC89C52温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
(二)课题研究的目的和意义
随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
二、硬件电路的设计
(一)系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
图1 系统设计框架
(二)单片机最小系统电路
在课题设计的温度控制系统设计中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它有32个I/O口，片内含4K FLASH工艺的程序存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为1μS。使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA脚的高低电平选择），电路如下图2所示：
图2 单片机最小系统
使用Quartus进行多功能数字钟设计
EDA设计 使用Quartus II进行多功能数字钟设计 院系：机械工程 专业：车辆工程 姓名：张小辉 学号： 指导老师：蒋立平、花汉兵 时间： 2016年5月25日
摘要 本实验是电类综合实验课程作业，需要使用到QuartusⅡ软件，（Quartus II 是Altera公司的综合性PLD/FPGA开发软件，原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware 支持Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程）。本实验需要完成一个数字钟的设计，进行试验设计和仿真调试，实验目标是实现计时、校时、校分、清零、保持和整点报时等多种基本功能，并下载到SmartSOPC实验系统中进行调试和验证。 关键字：电类综合实验 QuartusⅡ数字钟设计仿真
Abstract This experiment is electric comprehensive experimental course work and need to use the Quartus II software, Quartus II is Altera integrated PLD / FPGA development software, schematic and VHDL, Verilog HDL and AHDL (Altera hardware description language support) etc. a variety of design input form, embedded in its own synthesizer and simulator can complete hardware configuration complete PLD design process from design entry to). The need to complete the design of a digital clock, and debug the design of experiment and simulation, the experimental goal is to achieve timing, school, reset, keep and the whole point timekeeping and other basic functions, and then download to the smartsopc experimental system debugging and validation. Key words: Electric power integrated experiment Quartus II Digital clock design Simulation
数电课程设计多功能数字钟的电路设计
课程设计任务书 学生姓名： XXX 专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 多功能数字钟电路设计 初始条件：74LS390，74LS48，数码显示器BS202各6片，74LS00 3片，74LS04，74LS08各 1片，电阻若干，电容，开关各2个，蜂鸣器1个，导线若干。 要求完成的主要任务: 用中、小规模集成电路设计一台能显示日、时、分秒的数字电子钟，要求如下： 1.由晶振电路产生1HZ标准秒信号。 2.秒、分为00-59六十进制计数器。 3.时为00-23二十四进制计数器。 4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置。可分别对秒、分、时进行连续脉冲输入调整。 5.整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫五次低音（500HZ），整点时再鸣叫一次高音（1000HZ）。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日 多功能数字钟电路设计 摘要 (1) Abstract (2) 1系统原理框图 (3) 2方案设计与论证 (4)
2.1时间脉冲产生电路 (4) 2.2分频器电路 (6) 2.3时间计数器电路 (7) 2.4译码驱动及显示单元电路 (8) 2.5校时电路 (8) 2.6报时电路 (10) 3单元电路的设计 (12) 3.1时间脉冲产生电路的设计 (12) 3.2计数电路的设计 (12) 3.2.1 60进制计数器的设计 (12) 3.2.2 24进制计数器的设计 (13) 3.3译码及驱动显示电路 (14) 3.4 校时电路的设计 (14) 3.5 报时电路 (16) 3.6电路总图 (17) 4仿真结果及分析 (18) 4.1时钟结果仿真 (18) 4.2 秒钟个位时序图 (18) 4.3报时电路时序图 (19) 4.4测试结果分析 (19) 5心得与体会 (20) 6参考文献 (21) 附录1原件清单 (22) 附录2部分芯片引脚图与功能表 (23) 74HC390引脚图与功能表 (23)
数字钟电路pcb设计
￥ 摘要 本设计针对数字钟PCB板设计较为复杂的问题，利用国内知名度较高、应用最广泛的电路辅助设计软件protel99se进行了电路板的设计。本设计介绍了各部分电路的构成及准确完成了数字钟PCB电路板的设计。本设计数字钟原理图分析入手，说明了在平台中完成原理图设计，电气检测，网络表生成，PCB设计的基本操作程序。数字钟的主要电路是由电源电路、显示电路、校时电路、晶体振荡电路组成。PCB是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。PCB的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。 关键词：数字钟；PCB；原理图；芯片 — 【
目录 前言 (1) 第一章@ 第二章绪论 (2) 数字钟的研究背景和意义 (2) 数字钟的发展和趋势 (2) 第二章系统电路的绘制 (3) 电路组成方框图 (3) 电路原理图制作 (3) 原理图环境设置 (4) 绘制原理图 (5) $ 电气规则检查及网络表输出 (7) 原理图分析 (10) 晶体振荡器 (10) 分频器 (11) 计数器电路 (12) 显示和译码电路 (12) 电源电路 (13) 第三章电路板PCB设计 (14) , PCB设计规范 (14) PCB设计流程 (17) 输出光绘文件 (21) PCB制件作 (23)
心得体会 (25) 参考文献 (26) 附图 (27) 附表 (28) "
前言 PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。 Protel系列电子设计软件是在EDA行业中，特别是在PCB设计领域具有多年发展历史的设计界软件，由于其功能强大，操作简单实用，近年来成为国内发展最快。 Protel 99已不是单纯的PCB（印制电路板）设计工具，而是由多个模块组成的系统工具，分别是SCH（原理图）设计、SCH（原理图）仿真、PCB（印制电路板）设计、Auto Router（自动布线器）和FPGA设计等，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起，为电路设计提供了强大的支持。 随着计算机事业的发展，在信息化时代，电路设计中的很多工作都可以用计算机来完成。这样就大大减轻了设计人员的体力劳动强度，并且保证了设计的规范性准确性。而Protel99SE技术已越来越为人们所关注,人们利用protel99SE绘制各种原理图，进而制作出各种各样的科技产品已经成为当今世界的一个不可或缺的组成部分，所以说Protel99SE技术已越来越显得重要。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计 一、数字电子钟设计摘要 (2) 二、数字电子钟方案框图 (2) 三、单元电路设计及相关元器件的选择 (3) 1.6进制计数器电路的设计 (3) 2.10进制计数器电路的设计 (4) 3.60进制计数器电路的设计 (4) 4.时间计数器电路的设计 (5) 5.校正电路的设计 (6) 6.时钟电路的设计 (7) 7.整点报时电路设计 (8) 8. 译码驱动及单元显示电路 (9) 四、系统电路总图及原理 (9) 五、经验体会 (10) 六、参考文献 (10) 附录A:系统电路原理图 附录B:元器件清单
一、数字电子钟设计摘要 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。 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。 二、数字电子钟方案框图 图1 数字电子钟方案框图
三、单元电路设计和元器件的选择 1. 6进制计数器电路的设计 现要设计一个6进制的计数器，采用一片中规模集成电路74LS90N芯片，先接成十进制，再转换成6进制，利用“反馈清零”的方法即可实现6进制计数，如图2所示。 图2
2. 10进制电路设计 图3 3. 60 进数器电路的设计 “秒”计数器与“分”计数器都是六十进制，它由一级十进制计数器和一级六进制计数器连接而成，如图4所示，采用两片中规模集成电路74LS90N串接起来构成“秒”“分”计数器。
PCB原理图的反推过程全解
PCB原理图的反推过程全解 PCB抄板，业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等技术文件以及PCB 丝印生产文件进行1：1的还原。然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板，很多人不了解，到底什么是PCB抄板，有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。而山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板绝对不是模仿，PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术，然后吸收优秀的设计方案，再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化，今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸，不再局限于简单的电路板的复制和克隆，还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改，可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发，根据抄板提取的文件图与原理图，专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计，这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相，不仅拥有了自己的知识产权，也在市场中赢得了先机，为客户带来的是双重的效益。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性，还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据，PCB原理图都有着特殊的作用。 那么，根据文件图或者实物，怎样来进行PCB原理图的反推，反推过程是怎么样的？有哪些该注意细节呢？ 反推步骤
Concept_HDL原理图设计002
第七章Concept HDL原理图设计 本章主要介绍Concept HDL原理图设计设计流程、用户界面以及编辑环境，学习如何使用Concept HDL软件来进行原理图设计，并以一些实际例子来给大家讲解如何进行一个项目的原理图设计，在讲解的过程中会对原理图设计过程中需要注意的问题、一些设计技巧以及一些习惯性的设置等做专门批注。 一、原理图设计的基础 在进行原理图设计之前，必须学习一下原理图设计的一些基本规范和原理图设计的基本流程。根据每个公司的要求不一样，原理图设计的规范和流程并不是完全一样的，在此给大家讲解一下基本规范和典型的原理图设计流程。 原理图设计的基本要求是：规范性、可读性、美观性。 1、原理图设计的规范 ■图幅的使用要统一 对于一个项目的原理图设计，顶层图、分页图使用多大的图幅要统一。在进行原理图设计之前，要选好图幅，如：A2、A3、A4等。每个公司可以根据自己的需要将图幅设计成一定的格式然后做成原理图库，以便原理图设计者使用从而保证统一性。 ■各功能布局的统一性 在一页原理图中，各个功能布局要注意统一性。如：电源一般在左上角，核心芯片在中间，时钟一般在右下角等。 ■网络命名统一 1）电源和地的命名统一。如：3V3（3.3V的电源）、2V5（2.5V的电源）、5V（5V的电源）、GND（地平面）、PGND（保护地）等。 2）差分信号命名统一。如：用P来代替+，用N来代替-。 3）全局网名统一用“\G”来表示。 4）总线的命名统一用“
数字钟设计报告——数字电路实验报告
. 数字钟设计实验报告 专业:通信工程 :王婧 班级:111041B 学号:111041226 .
数字钟的设计 目录 一、前言 (3) 二、设计目的 (3) 三、设计任务 (3) 四、设计方案 (3) 五、数字钟电路设计原理 (4) （一）设计步骤 (4) （二）数字钟的构成 (4) （三）数字钟的工作原理 (5) 六、总结 (9) １
一、前言 此次实验是第一次做EDA实验，在学习使用软硬件的过程中，自然遇到很多不懂的问题，在老师的指导和同学们的相互帮助下，我终于解决了实验过程遇到的很多难题，成功的完成了实验，实验结果和预期的结果也是一致的，在这次实验中，我学会了如何使用Quartus II软件，如何分层设计点路，如何对实验程序进行编译和仿真和对程序进行硬件测试。明白了一定要学会看开发板资料以清楚如何给程序的输入输出信号配置管脚。这次实验为我今后对 EDA的进一步学习奠定了更好的理论基础和应用基础。 通过本次实验对数电知识有了更深入的了解，将其运用到了实际中来，明白了学习电子技术基础的意义，也达到了其培养的目的。也明白了一个道理：成功就是在不断摸索中前进实现的，遇到问题我们不能灰心、烦躁，甚至放弃，而要静下心来仔细思考，分部检查，找出最终的原因进行改正，这样才会有进步，才会一步步向自己的目标靠近，才会取得自己所要追求的成功。 ２
二、设计目的 1.掌握数字钟的设计方法。 2熟悉集成电路的使用方法。 3通过实训学会数字系统的设计方法； 4通过实训学习元器件的选择及集成电路手册查询方法； 5通过实训掌握电子电路调试及故障排除方法； 6熟悉数字实验箱的使用方法。 三、设计任务 设计一个可以显示星期、时、分、秒的数字钟。 要求： 1、24小时为一个计数周期； 2、具有整点报时功能； 3、定时闹铃（未完成） 四、设计方案 一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器和定时器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、 ３
电路原理图设计步骤
电路原理图设计步骤 1.新建一张图纸,进行系统参数和图纸参数设置; 2.调用所需的元件库; 3.放置元件,设置元件属性; 4.电气连线; 5.放置文字注释; 6.电气规则检查; 7.产生网络表及元件清单; 8.图纸输出. 模块子电路图设计步骤 1.创建主图。新建一张图纸，改名，文件名后缀为“prj”。 2.绘制主图。图中以子图符号表示子图内容，设置子图符号属性。 3.在主图上从子图符号生成子图图纸。每个子图符号对应一张子图图纸。 4.绘制子图。 5.子图也可以包含下一级子图。各级子图的文件名后缀均是“sch”。 6.设置各张图纸的图号。 元件符号设计步骤 1.新建一个元件库，改名，设置参数； 2.新建一个库元件，改名； 3.绘制元件外形轮廓； 4.放置管脚，编辑管脚属性； 5.添加同元件的其他部件； 6.也可以复制其他元件的符号，经编辑修改形成新的元件； 7.设置元件属性； 8.元件规则检查； 9.产生元件报告及库报告； 元件封装设计步骤 1.新建一个元件封装库，改名; 2.设置库编辑器的参数； 3.新建一个库元件，改名； 4.第一种方法,对相似元件的封装,可利用现有的元件封装,经修改编辑形成； 5.第二种方法,对形状规则的元件封装,可利用元件封装设计向导自动形成； 6.第三种方法,手工设计元件封装： ①根据实物测量或厂家资料确定外形尺寸; ②在丝印层绘制元件的外形轮廓; ③在导电层放置焊盘; ④指定元件封装的参考点 PCB布局原则 1.元件放置在PCB的元件面，尽量不放在焊接面； 2.元件分布均匀，间隔一致，排列整齐，不允许重叠，便于装拆； 3.属同一电路功能块的元件尽量放在一起；
第一单元原理图环境设置(protel99SE)
第一单元原理图环境设置 1.图纸设置 第1步：启动Protel99SE，选择File︱New命令，打开New Design Database对话框，如图1-1A所示。 图1-1A 第2步：单击按钮，打开Save As对话框，如图1-1B所示。 如图1-1B 第3步：首先在“保存在”下拉列表中选择并进入到用户文件夹中。然后单击按 钮，打开DDB编辑环境，如图1-1C所示。 第4步：选择File︱New命令，打开New Document对话框，如图1-1D所示。
图1-1C 图1-1D 第5步：在图1-1C中创建一个原理图文件，默认名为Sheet1.sch，如图1-1E所示，有2种方法。 方法1：双击图1-1D中的Schematic Document图标。 方法2：双击图1-1D中的Schematic Document图标，再单击按钮。
图1-1E 第6步：在图1-1E中，修改原理图文件名，有2种方法。 方法1：单击Sheet1.sch图标，选择Edit︱Rename 命令。在原理图默认名上直接输入X1-01.sch。 方法2：右击Sheet1.sch图标，打开快捷菜单，选择Rename选项。在原理图默认名上直接输入X1-01.sch。 最终效果如图1-1F所示。 第7步：双击新建的X1-01.sch图标，进入原理图编辑环境，如图1-1G所示。
图1-1G 第8步：在图1-1G中，选择Design︱Options命令，打开Document Options对话框，如图 1-1H所示。 图1-1H 第9步：在Sheet Options选项卡的Standard Style下拉列表中选择图纸类型为A，如图1-1I 所示。
数字钟的电路设计
题目_________数字钟的设计___________ 班级_______机设12（4）班____________ 学号___________201210310422_________ 姓名___________卞旺武_______________ 指导____________鲁老师______________ 时间__________2014.6.16--2014.6.19____ 景德镇陶瓷学院
电工电子技术课程设计任务书
目录 1、数字钟的总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2、555定时器构成的多谐振荡器电路图. . . . . . . . . . . . . . . . . . .a 3、秒、时计数器电路图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .b 4、译码器芯片与逻辑符号图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .c 5、秒、分、时校时电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .d 6、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .e 7、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .f 8、元件清单；. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .g 9、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .h 10、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . i
推荐-基于多功能数字钟的课程设计报告 精品
EDA技术课程设计 多功能数字钟 学院：城市学院 专业、班级： 姓名： 指导老师： 20XX年12月
目录 1、设计任务与要求 (2) 2、总体框图 (2) 3、选择器件 (2) 4、功能模块 (3) （1）时钟记数模块 (3) （2）整点报时驱动信号产生模块 (6) （3）八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块 (7) （4）驱动八段字形译码输出模块 (8) （5）高3位数和低4位数并置输出模块 (9) 5、总体设计电路图 (10) （1）仿真图 (10) （2）电路图 (10) 6、设计心得体会 (11)
一、设计任务与要求 1、具有时、分、秒记数显示功能，以24小时循环计时。 2、要求数字钟具有清零、调节小时、分钟功能。 3、具有整点报时，整点报时的同时输出喇叭有音乐响起。 二、总体框图 多功能数字钟总体框图如下图所示。它由时钟记数模块（包括hour、minute、second 三个小模块）、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块（seltime）、驱动八段字形译码输出模块（deled）、整点报时驱动信号产生模块（alart）。 系统总体框图 三、选择器件 网络线若干、共阴八段数码管4个、蜂鸣器、hour(24进制记数器)、minute(60进制记数器)、second(60进制记数器)、alert(整点报时驱动信号产生模块)、 seltime(驱动4位八段共阴扫描数码管的片选 驱动信号输出模块)、deled(驱动八段字形译 码输出模块)。
四、功能模块 多功能数字钟中的时钟记数模块、驱动8位八段共阴扫描数码管的片选驱动信号输出模块、驱动八段字形译码输出模块、整点报时驱动信号产生模块。 (1) 时钟记数模块： <1.1>该模块的功能是：在时钟信号（CLK）的作用下可以生成波形；在清零信号（RESET）作用下，即可清零。 VHDL程序如下： library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity hour24 is port( clk: in std_logic; reset:instd_logic; qh:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); ql:BUFFER STD_LOGIC_VECTOR(3 DOWNTO 0)); end hour24; architecture behav of hour24 is begin process(reset,clk) begin if reset='1' then qh<="000"; ql<="0000"; elsif(clk'event and clk='1') then if (qh<2) then if (ql=9) then ql<="0000"; qh<=qh + 1; else ql<=ql+1; end if; else if (ql=3) then ql<="0000"; qh<="000"; else ql<=ql+1; end if; end if; end if; end process; end behav; 仿真波形如下：
多功能数字钟电路的设计与制作
多功能数字钟电路的设计与制作 一、设计任务与要求 设计和制作一个多功能数字钟，要求能准确计时并以数字形式显示时、分、秒的时间，能校正时间，准点报时。 二、方案设计与论证 1．数字钟设计原理 数字电子钟一般由振荡器、译码器、显示器等几部分电路组成，这些电路都是数字电路中应用最广的基本电路。振荡器产生的1Hz的方波，作为秒信号。秒信号送入计数器进行计数，并把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“秒”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的六十进制计数电路实现；“分”的计数、显示电路与“秒”的相同；“时”的计数、显示由两级计数器和译码器组成的二十四进制计数电路实现。所有计时结果由七段数码管显示器显示。用4个与非门构成调时电路，通过改变方波的频率，进行调时。最后用与非门和发光二极管构成整点显示部分。
2．总体结构框图如下： 图14 总体框图 三、单元电路设计与参数计算 1．脉冲产生电路 图15 晶振振荡器原理图 图16 555定时器脉冲产生电路原理图 振荡器可由晶振组成(如图15)，也可以由555定时器组成。图16是由555定时器构成的1HZ 的自激振荡器，其原理是： 第一暂态2、6端电位为Vcc 3 1 ，则输出为高电平，三极管不导通，电容C 充电，此 时2、6端电位上升。当上升至大于Vcc 3 2 时，输出为低电平，三极管导通，电容C 放电， 11 21 C 1 R C 2 R O
此时2、6端电位下降，下降至Vcc 3 1 时，输出高电平，以此循环。根据公式C R R f )2(43.121+≈ 得，此时频率为0.991。 图17 555定时器波形关系 图18 555定时器产生1Hz 方波原理图 2．时间计数电路 图19 74LS161引脚图 74LS161功能表 v V 2 3 V 1 3 v U 1 74L S 161D Q A 14Q B 13Q C 12Q D 11R C O 15A 3B 4C 5D 6 E N P 7E N T 10 ~L O A D 9~C L R 1 C L K 2
设置原理图设计环境
设置原理图设计环境 在进行原理图设计之前，首先必须要进行原理图设计环境的设置。原理图设计环境的设置包括窗口设置，图纸设置，网格、电气节点和光标的设置，系统字体的设置，文档组织的设置以及屏幕分辨率的设置等。 第一部分教学要求 一、目的要求 （1）熟悉Protel 2004电路图设计窗口，学会窗口设置的方法。 （2）学会图纸设置的方法。 （3）学会网格、电气节点和光标的设置方法。 （4）学会系统字体、文档组织的设置方法。 （5）学会屏幕分辨率的设置方法。 二、教学节奏与方式 三、成绩评定 第二部分教学内容 一、Protel 2004电路原理图设计窗口及其设置 1．Protel 2004电路原理图设计窗口 启动Protel 2004，创建设计工作区Workspace1.DSNWSK，在工作区中创建项目文件
PCB_Project1.PrjPCB，在该项目中创建原理图文件Sheet1.SchDoc，启动原理图设计编辑器，出现如图2-1所示的电路原理图设计窗口。 上面红色的文件名均带有扩展名，这是为了表述的规范性；并不表示在创建各类文件时要将扩展名一起输入！！！ 2．Protel 2004原理图工作面板及工具栏的设置 （1）“Projects”面板的设置 面板状态的设置完全是根据设计者的个人喜好和设计处于什么状态，在设计时，希望设计编辑区大些的时候，可以使面板处于隐藏状态！对面板进行操作的时间较长时，可以使面板处于锁定显示状态。 （2）元件库面板的设置 常用的两个元器件集成库为：“Miscellaneous Devices.IntLib”和“Miscellaneous Connectors.IntLib”。分别添加这两个元件库。 熟悉这两个元件库为后面的技能训练做准备。 （3）工具栏的设置 初步熟悉工具栏，让学生边打开各个工具栏，边操作各个命令！有个感性认识就行了！ 二、图纸设置 在“选项”区可以选择图纸的颜色和边缘色、图纸的方向、当前图纸的尺寸、图纸是否采用标题块、标题块的类型以及是否显示边界和参考坐标等，这些选项都可以通过下拉按钮以及复选框来进行选择；还可以设置捕获网格、可视网格、电气网格的宽度，单位为mil。 提示：捕获网格是指绘图时鼠标可以移动的最小距离。可视网格是指用户在原理图编辑区可以看见的网格。电气网格主要用于绘图时完成元件之间的电气连接；在放置元件时，当光标移动到另一元件的电气网格区域内，此时系统自动完成两个元件之间的电气连接，并在连接点产生红色标志提示电气连接成功。 要正确理解捕获网格、可视网格、电气网格的意义，好的方法就让学生自己改变各种网格，再观察原理图编辑界面发生了什么变化？ ②设置图纸参数。单击按钮，选择对话框中的“图纸选项”选项卡，如图2-18所示。在该选项卡中，可以分别填写电路设计的相关信息，如：设计人姓名、公司或单位名称、地址、图纸编号以及图纸的总数、文件的标题名称以及版本号和日期等内容。
原理图设计环境的设置
技能训练原理图设计环境的设置 在进行原理图设计之前，首先必须要进行原理图设计环境的设置。原理图环境的设置包括窗口设置、图纸设置、网格、电气节点和光标的设置、系统字体的设置、文档组织的设置以及屏幕分辨率的设置等。 一、教学目标 （1）熟悉Protel 99 SE电路图设计窗口，学会窗口设置的方法； （2）学会图纸设置的方法； （3）学会网格、电气节点和光标的设置方法； （4）学会系统字体、文档组织的设置方法； （5）学会屏幕分辨率的设置方法。 二、教学要求 （1）复习创建数据库和原理图文件的方法； （2）重点讲授原理图设计环境的界面中各种窗口打开和关闭的方法以及电路原理图的设计图纸的设置方法； （3）老师指导学生实作，进行原理图环境的设置。 三、教学内容提要 （1）Protel 99 SE电路原理图设计窗口及设置 （2）图纸设置 （3）图纸的放大与缩小 （4）文档组织的设置 （5）网格和光标的设置 （6）屏幕分辨率的设置 四、教学重点、难点及解决方法 本技能训练的重点是原理图的图纸设置。 教师首先按照《教学内容》的具体要求边讲解、边演示，然后指导学生按照《技能训练》内容的要求进行实作。 五、课时安排 教师讲授1课时，学生实作2课时 六、教学设备 投影仪，电脑，Windows 98/2000/XP操作系统。 七、检测教学目标实现程度的具体措施和要求 教师讲授完毕，指导学生按照《技能训练》的要求，一步步完成相关内容，根据学生实际完成情况，给以相应的成绩；对达不到教学要求的学生，要求学生提出具体问题，教师进行演示并做出相应的解答。 八、教学内容 1、Protel 99 SE电路原理图设计窗口及设置 1. Protel 99 SE电路原理图设计窗口 启动Protel 99 SE，新建数据库MyDesign.ddb，创建原理图文件Sheet1.Sch，启动原理图编辑器，单击设计管理器选项卡Browse Sch，出现如图3-1所示电路原理图设计窗口。 窗口顶部为主菜单和主工具栏，左部为设计管理器，右部图纸边框内为编辑区，底部为状态栏和命令栏，中间几个浮动窗口为原理图设计常用工具。除主菜单外，以上所述各部件
数电课程设计多功能数字钟的设计与实现
课程设计任务书 题目: 多功能数字钟的设计与实现 初始条件： 本设计既可以使用集成译码器、计数器、定时器、脉冲发生器和必要的门电路等，也可以使用单片机系统构建多功能数字钟。用数码管显示时间计数值。 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1、课程设计工作量：1周。 2、技术要求： 1）设计一个数字钟。要求用六位数码管显示时间，格式为00：00：00。 2）具有60进制和24进制（或12进制）计数功能，秒、分为60进制计数，时为24进制（或12进制）计数。 3）有译码、七段数码显示功能，能显示时、分、秒计时的结果。 4）设计提供连续触发脉冲的脉冲信号发生器， 5）具有校时单元、闹钟单元和整点报时单元。 6）确定设计方案，按功能模块的划分选择元、器件和中小规模集成电路，设计分电路，画出总体电路原理图，阐述基本原理。 3、查阅至少5篇参考文献。按《******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、2013年 3 月18 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年3 月22日至2013 年5 月10 日，方案选择和电路设计。 3、2013 年5 月25 日至2013 年7 月2 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2013 年7 月5 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
目录 1 引言 (1) 1.1 数字钟简介 (1) 1.2 EWB简介 (1) 2 方案选择 (3) 3 系统框图 (4) 4 分电路设计 (5) 4.1 脉冲产生电路 (5) 4.1.1设计要求 (5) 4.1.2所需元件 (6) 4.1.3元件介绍 (6) 4.1.4参数计算 (7) 4.1.5电路设计 (8) 4.2计数电路 (9) 4.2.1秒电路 (9) 4.2.2分电路 (11) 4.2.3时电路 (13) 4.3显示电路 (14) 4.3.1所需元件 (14) 4.3.2元件介绍 (14) 4.3.3原理说明 (14) 4.3.4电路设计 (15) 4.4整点报时电路 (15)
ConceptHDL原理图设计
Allegro Design Entry HDL原理图输入方式 孙海峰Design Entry HDL是Cadence公司原有的原理图设计输入系统，提供了一个全面、高效、灵活的原理图设计环境，具有强大的操作编辑功能。设计者在HDL 环境中能够完成整个原理图设计流程，可以进行层次原理图和平面原理图输入、原理图检查、生成料单、生成网表等工作。HDL还能与Allegro工具很好的集成在一个工程中，可很方便的实现原理图到PCB的导入，以及PCB改动反标到原理图等交互式操作。 接下来，按照原理图设计输入流程，我来详细阐述Design Entry HDL原理图的输入方式。 一、进入Design Entry HDL用户界面 进入HDL原理图输入界面的步骤如下。 1、执行“开始/程序/Cadence 16.3/Design Entry HDL”命令，将弹出产品选择对话框 2、进入产品界面，弹出Open Project对话框 其中Open Recent用以打开最后运行的项目； Open Open an Existing Project用以打开一个已有的项目； Create a New Project用以新建一个项目。 3、点击Create a New Project新建项目，则进入新建项目向导，填入新建项目名称和保 存位置，如下图。
4、点击下一步，进入Project Libraries对话框，在可用元件库中为项目添加元件库 5、点击下一步，进入Design Name对话框，Library中选择需要的元件库，Design中可 以填写新建项目名称，也可以选择已有元件，对其进行修改。 6、点击下一步，进入Summary对话框，显示前面步骤所设置的所有内容。
实验2 原理图的环境设置
实验2 原理图的环境设置 实验序号：2 实验名称：原理图的环境设置 适用专业：通信工程、电子信息工程学时数：1学时 一、实验目的 环境设置主要使用菜单Design/Options和Tools/Preferences。本实验的目的是通过练习，掌握使用这两个菜单设置设计环境的方法。 二、实验要求 （1）按要求认真操作实验步骤中的每一条。 （2）做完实验后给出本实验的实验报告。 三、实验设备、环境 1、WINDOWS XP环境 2、PROTEL99SE软件 四、实验步骤及内容 1、启动Protel 99 SE，在F盘建立名为Protel的文件夹，在Protel的文件夹中建立名为Myfirst.ddb设计数据库文件，新建原理图文件，命名为Lx1.sch。设置图纸大小为A4，水平放置，工作区颜色为220号色，边框颜色为45号色。标题栏设置：用“特殊字符串”设置制图者为你的姓名、标题为“功放”，字体为华文彩云，颜色为121号色。 2、在Myfirst.ddb中创建原理图文件，命名为LX2.sch。自定义图纸大小：宽度为850、高度为450，垂直放置，工作区颜色为216号色。网格设置：SnapOn为10 mil，Visible 为10 mil。字体设置：系统字体为仿宋体、字号为8，字形为斜体。可视网格为点状，取消重复操作次数为60次。标题栏设置：用“特殊字符串”设置文档编号为“1-10”、标题为“稳压电源”，字体为华文行楷，颜色为238号色，不显示图纸的参考边框。 3、在Myfirst.ddb中创建原理图文件，命名为LX3.sch。标题栏设置：标题栏显示方式为ANSI，用“特殊字符串”设置地址为:南京市白下路314号,10 张原理图中的第一张。不显示图纸的参考边框。把光标设置成大十字90度。 4、在Myfirst.ddb中创建原理图文件，命名为LX5.sch电路原理图文件。练习打开及关闭Main Tools（主工具栏）、Wiring Tools（布线工具栏）、 Drawing Tools（绘图工具栏）、 Power Objects（电源及接地工具栏）、 Digital Objects（常用器件工具栏）、Simulation Sources（信号仿真源工具栏）、 PLD Toolbar（PLD工具栏），放大及缩小原理图。 五、实验注意事项 1、所有的原理图文件都要按要求命名，一起放在Myfirst.ddb中。 六、讨论、思考题 1、在编辑原理图的过程中，更换图纸尺寸、方向时，如果发现原理中部分元件超出图纸边框该怎么办？
如何进行PCB原理图的反推 反推过程是怎么的
如何进行PCB原理图的反推反推过程是怎么的 PCB抄板，业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1：1的还原。 然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板，很多人不了解，到底什么是PCB抄板，有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。 山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板绝对不是模仿，PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术，然后吸收优秀的设计方案，再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化，今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸，不再局限于简单的电路板的复制和克隆，还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 比如，通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨，可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考，协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案，研发最具有市场竞争性的新产品。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改，可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发，根据抄板提取的文件图与原理图，专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。 也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计，这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相，不仅拥有了自己的知识产权，也在市场中赢得了先机，为客户带来的是双重的效益。
多功能数字钟电路设计
多功能数字钟电路设计 1设计内容简介 数字钟是一个简单的时序组合逻辑电路，数字钟的电路系统主要包括时间显示，脉冲产生，报时，闹钟四部分。脉冲产生部分包括振荡器、分频器；时间显示部分包括计数器、译码器、显示器；报时和闹钟部分主要由门电路构成，用来驱动蜂鸣器。 2设计任务与要求 Ⅰ以十进制数字形式显示时、分、秒的时间。 Ⅱ小时计数器的计时要求为“24翻1”，分钟和秒的时间要求为60进位。 Ⅲ能实现手动快速校时、校分； Ⅳ具有整点报时功能，报时声响为四低一高，最后一响为整点。 Ⅴ具有定制控制（定小时）的闹钟功能。 Ⅵ画出完整的电路原理图 3主要集成电路器件 计数器74LS162六只；74LS90三只；CD4511六只；CD4060六只；三极管74LS191一只；555定时器1只；七段式数码显示器六只，74LS00 若干；74LS03(OC) 若干；74LS20 若干；电阻若干，等 4设计方案 数字电子钟的原理方框图如图（1）所示。该电路由秒信号发生器、“时，分，秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路、闹钟定时等电路组成。秒信号产生器决定了整个计时系统的精度，故用石英晶体振荡器加分频器来实现。将秒信号送入“秒计时器”，“秒计时器”采用六十进制计数器，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”也采用六十进制计数器，每60分钟，发出一个“时脉冲”，该信号经被送到“时计数器”作为“时计数器”的时钟脉冲，而“时计数器”采用二十四进制计数器，实现“24翻1”的计数方式，可实现对一天二十四小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态通过七段式显示译码器译码，通过刘伟LED 七段显示器显示出来。整点报时电路是根据计时系统的输出状态产生一脉冲信号，然后触发一音频发生器实现整点报时，定时电路与此类似。校时电路是用“时”、“分”、“秒”显示数