《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)--數(shù)字時(shí)鐘

1、<p>　　《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目 數(shù)字時(shí)鐘 </p><p>　　學(xué)生姓名 0 0 0 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 10自動(dòng)化3班 </p><p>　　學(xué) 號(hào) 00000000 </p&

2、gt;<p>　　院 （系） 電氣工程學(xué)院 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)目的1</b></p><p>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2</p&

3、gt;<p>　　3 設(shè)計(jì)方案及論證2</p><p>　　4 設(shè)計(jì)原理及功能說(shuō)明4</p><p>　　5 單元電路的設(shè)計(jì)5</p><p>　　5.1 振蕩電路..5</p><p>　　5.2 計(jì)數(shù)電路8</p><p>　　5.3 譯碼電路12</p><

4、;p>　　5.4 顯示電路14</p><p>　　5.5 校時(shí)電路15</p><p>　　6 硬件的制作及調(diào)試18</p><p><b>　　7 總結(jié)19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p>　　附錄一 電路

5、原理圖22</p><p>　　附錄二 原件清單23</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　數(shù)字時(shí)鐘在我國(guó)是從改革開(kāi)放之后即八十年代初期開(kāi)始，慢慢發(fā)展起來(lái)的，和數(shù)字電路的發(fā)展同步。最初的數(shù)字集成電路就是觸發(fā)器和計(jì)數(shù)器，它的最初和最簡(jiǎn)單的應(yīng)用就是做時(shí)鐘。后來(lái)數(shù)字時(shí)鐘朝著倆個(gè)大的方向發(fā)展：數(shù)字鐘字鐘最開(kāi)始是顯示式的，即我

6、們經(jīng)常在汽車、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院等場(chǎng)合看到的發(fā)光二級(jí)管數(shù)字顯示鐘；后來(lái)才做成指針式數(shù)字鐘，即我們常說(shuō)的石英鐘</p><p>　　由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表, 而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等。而且數(shù)字化時(shí)鐘廣泛用于個(gè)人家庭,車站,

7、碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?，給人們的生活帶來(lái)了極大的方便。</p><p>　　數(shù)字鐘是一個(gè)將“ 時(shí)”，“分”，“秒”顯示于人的視覺(jué)器官的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為24小時(shí)，顯示滿刻度為23時(shí)59分59秒。一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路主要由秒信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒、”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器組成。由于采用純數(shù)字硬件設(shè)計(jì)制作，與傳統(tǒng)的機(jī)械表相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)，顯示直觀，無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等特

8、點(diǎn)，因此得到了廣泛的使用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的數(shù)字時(shí)鐘采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)” 、“分”、“秒”的顯示和調(diào)整。通過(guò)采用各種集成數(shù)字芯片搭建電路來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。具體用到了555震蕩器，74LS90及與非，異或等門(mén)集成芯片等。該電路具有計(jì)時(shí)和校時(shí)的功能。</p><p><b>　　1 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　1、完成

9、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制作方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2、掌握數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)制作方法</p><p>　　3、掌握簡(jiǎn)單數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)能力</p><p>　　4、提高對(duì)計(jì)數(shù)、譯碼、顯示、校時(shí)、調(diào)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力</p><p>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　1、設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字時(shí)鐘，要求：<

10、;/p><p>　?。?）時(shí)的計(jì)時(shí)要求為“24翻1”，分和秒的計(jì)時(shí)要求為60進(jìn)制</p><p>　　（2）準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)，分，秒的時(shí)間</p><p>　?。?）校正時(shí)間，能調(diào)整時(shí)、分，并且能清零功能。</p><p>　　2、畫(huà)出各單元電路圖、功能框圖和邏輯電路圖</p><p>　　3、寫(xiě)出設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)總結(jié)

11、報(bào)告</p><p>　　3 設(shè)計(jì)方案及論證</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求首先建立了一個(gè)多功能數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖，系統(tǒng)方框圖如圖3-1所示。</p><p>　　由上圖可以看出，振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器作為產(chǎn)生秒脈沖，秒脈沖送入計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)過(guò)“時(shí)”、“分”、“秒”，譯碼器，顯示器顯示時(shí)間。其中振蕩器和分頻器組成標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)發(fā)生器，由不同進(jìn)制的計(jì)

12、數(shù)器，譯碼器和顯示電路組成計(jì)時(shí)系統(tǒng)。秒信號(hào)送入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，把累計(jì)的結(jié)果以“時(shí)”，“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來(lái)?！皶r(shí)”顯示由二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，譯碼器，顯示器構(gòu)成；“分”、“秒”顯示分別由六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，譯碼器，顯示器構(gòu)成；校時(shí)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)，分的校準(zhǔn)。</p><p>　　由此可以論證本設(shè)計(jì)是正確可行的。</p><p>　　4 設(shè)計(jì)原理及功能說(shuō)明</p><p&g

13、t;　　設(shè)計(jì)原理圖如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　數(shù)字時(shí)鐘由振蕩器、分頻器、譯碼器、顯示器等幾部分電路組成，這些電路都是數(shù)字電路中應(yīng)用最廣的基本電路。振蕩器產(chǎn)生的時(shí)標(biāo)信號(hào)送到分頻器，分頻器將時(shí)標(biāo)信號(hào)分成1HZ的方波作為秒信號(hào)。秒信號(hào)送入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把累計(jì)的結(jié)果以“時(shí)”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來(lái)?！懊搿钡挠?jì)數(shù)

14、、顯示由兩級(jí)計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)；“分”的計(jì)數(shù)、顯示電路與“秒”的相同；“時(shí)”的計(jì)數(shù)、顯示由兩級(jí)計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)。所有計(jì)時(shí)結(jié)果由七段數(shù)碼管顯示器顯示。</p><p>　　5 單元電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)方法很多種，例如，可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子

15、鐘；還可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘等。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)，電路是由由振蕩電路、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器、校正電路組成，因此首先必須對(duì)各個(gè)單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　5.1 振蕩電路</b></p><p>　　振蕩電路由振蕩器和分頻器產(chǎn)生 1Hz時(shí)鐘脈沖，下面對(duì)振蕩器和分頻器兩部分進(jìn)行介紹。</p>

16、<p><b>　　振蕩器</b></p><p><b>　　多諧振蕩器： </b></p><p>　　秒發(fā)生電路---振蕩器是計(jì)時(shí)器的核心，振蕩器的穩(wěn)定度和頻率的精確度決定了計(jì)時(shí)器的準(zhǔn)確度。一般來(lái)說(shuō)，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度就越高，但耗電量將越大。所以，在設(shè)計(jì)電路時(shí)要根據(jù)需要而設(shè)計(jì)出最佳電路。</p><p

17、>　　在本設(shè)計(jì)中，采用的是精度不高的，由集成電路555與RC組成的多諧振蕩器。其具體電路如下圖5-1所示；</p><p>　　接通電源后，電容C1被充電，vC上升，當(dāng)vC上升到大于2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，放電管T導(dǎo)通，此時(shí)v0為低電平，電容C1通過(guò)R2和T放電，使vC下降。當(dāng)vC下降到小于1/3VCC時(shí)，觸發(fā)器被置位，v0翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器C1放電結(jié)束,所需的時(shí)間為：  &#

18、160;  </p><p>　　當(dāng)C1放電結(jié)束時(shí)，T截止，VCC將通過(guò)R1、R2向電容器C1充電，vC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的時(shí)為：</p><p>　　當(dāng)vC上升到2/3VCC時(shí)，觸發(fā)器又被復(fù)位發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為     </p><p&g

19、t;<b>　　。 </b></p><p>　　本設(shè)計(jì)中，由電路圖和f的公式可以算出，微調(diào)R3=60k左右，其輸出的頻率為f=100Hz.</p><p><b>　　晶震：</b></p><p>　　振蕩器，除了可以由上一節(jié)介紹的除外，如果對(duì)精度有較高要求的話，還可以用石英晶體構(gòu)成的振蕩器，這里簡(jiǎn)單介紹一下：<

20、/p><p>　　如下電路圖5-2所示：</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　電路振蕩頻率為100KHz，把石英晶體串接在由非門(mén)2，3組成的振蕩 反饋電路中，非門(mén)4是振蕩器整形緩沖級(jí)。憑借與石英晶體串聯(lián)的微調(diào)電容，可以對(duì)振蕩器的頻率作微量的調(diào)節(jié)。</p><p><b>　?。?）分頻

21、器</b></p><p>　　分頻器的功能主要有兩個(gè)：一個(gè)是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)；二是提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號(hào)，如仿電臺(tái)報(bào)時(shí)用的1000Hz的高音頻信號(hào)和500Hz的低音頻信號(hào)等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，由于振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)頻率太高，要得到標(biāo)準(zhǔn)的秒信號(hào)，就需要對(duì)所得的信號(hào)進(jìn)行分頻。這里所采用的分頻電路是由2個(gè)總規(guī)模計(jì)數(shù)器74LS90來(lái)構(gòu)成的2級(jí)1/10分頻。<

22、/p><p><b>　　5.2 計(jì)數(shù)電路</b></p><p>　　計(jì)數(shù)器是一種計(jì)算輸入脈沖的時(shí)序邏輯網(wǎng)絡(luò)，被計(jì)數(shù)的輸入信號(hào)就是時(shí)序網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘脈沖，它不僅可以計(jì)數(shù)而且還可以用來(lái)完成其他特定的邏輯功能，如測(cè)量、定時(shí)控制、數(shù)字運(yùn)算等等。</p><p>　　數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路是用兩個(gè)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和“24翻1”計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)的。數(shù)字鐘的計(jì)數(shù)電路的設(shè)

23、計(jì)可以用反饋清零法。當(dāng)計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作用，只有當(dāng)進(jìn)位脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)模的循環(huán)計(jì)數(shù)。以六十進(jìn)制為例，當(dāng)計(jì)數(shù)器從00，01，02，……，59計(jì)數(shù)時(shí)，反饋門(mén)不起作用，只有當(dāng)?shù)?0個(gè)秒脈沖到來(lái)時(shí)，反饋信號(hào)隨即將計(jì)數(shù)電路清零，實(shí)現(xiàn)模為60的循環(huán)計(jì)數(shù)。</p><p>　　由上面可知顯示“時(shí)”、“分”、“秒”需要6片中規(guī)模計(jì)數(shù)器；其中“秒”、“分”各為60進(jìn)制計(jì)數(shù)，“時(shí)”為24進(jìn)制計(jì)

24、數(shù)。在本設(shè)計(jì)中均用74LS90來(lái)實(shí)現(xiàn)：</p><p>　　下面將分別介紹60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和“24翻1”小時(shí)計(jì)數(shù)器。 </p><p>　?。ㄒ唬?0進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p><p>　　“秒”計(jì)數(shù)器電路與“分”計(jì)數(shù)器電路都是六十進(jìn)制，它由一級(jí)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一級(jí)六進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接構(gòu)成，如圖5-3所示，是采用兩片中規(guī)模集成電路74LS90串接起來(lái)構(gòu)成的“秒”，“分”計(jì)數(shù)器。&l

25、t;/p><p><b>　　圖5-3</b></p><p>　　由圖5-3可知，U1是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，U1的QD作為十進(jìn)制的進(jìn)位信號(hào)，74LS90N計(jì)數(shù)器是十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，用反饋清零法來(lái)實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)，U2和與非門(mén)組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)。74LS90N是在CP信號(hào)的下降沿觸發(fā)下進(jìn)行計(jì)數(shù)，U2的QA和QC相與0101的下降沿，作為“分（時(shí)）”計(jì)數(shù)器的輸入信號(hào)。U2的輸出0110

26、高電平1分別送到計(jì)數(shù)器的R01、R02端清零，74LS90N內(nèi)部的R01、R02與非后清零而使計(jì)數(shù)器歸零，完成六進(jìn)制計(jì)數(shù)。由此可見(jiàn)，U1和U2串接實(shí)現(xiàn)了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)。 </p><p>　　74LS90是二—五—十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端CKA和CKB。其中，CKA和組成一位二進(jìn)制計(jì)數(shù)器；CKB和組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器；若將與CKB相連接，時(shí)鐘脈沖從輸入，則構(gòu)成了8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。74LS90有兩個(gè)清

27、零端R0（1）、R0（2），兩個(gè)置9端R9（1）和R9（2），其BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表1，二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序如表2，74LS90的管腳圖如圖5-4：</p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　74LS90的BCD碼如下兩表所示：</p><p>　　表5-1 BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序表</p><

28、;p>　　5-2 二—五混合進(jìn)制計(jì)數(shù)時(shí)序</p><p>　　（二） 二十四進(jìn)制小時(shí)計(jì)數(shù)器 </p><p>　　“時(shí)”計(jì)數(shù)為24進(jìn)制的，在本設(shè)計(jì)中24進(jìn)制的計(jì)數(shù)電路也是由兩個(gè)74LS90組成的二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，如圖5-5所示。</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　由圖5-5看出，當(dāng)

29、“時(shí)”個(gè)位U4計(jì)數(shù)器輸入端A（14腳）來(lái)到第10觸發(fā)信號(hào)時(shí)，U4計(jì)數(shù)器清零，進(jìn)位端QD向U3“時(shí)”十位計(jì)數(shù)器輸入進(jìn)位信號(hào)，當(dāng)?shù)?4個(gè)“時(shí)”（來(lái)自“分”計(jì)數(shù)器輸出的進(jìn)位信號(hào)脈沖到達(dá)時(shí)U3計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位“0100”，U4計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為“0010”，此時(shí)“時(shí)”個(gè)位計(jì)數(shù)器的QC,和“時(shí)”十位計(jì)數(shù)器的QB輸出都為“1”，相與后為“1”。把它們分別送入U(xiǎn)3和U4計(jì)數(shù)器的清零端R01和R02，通過(guò)74LS90N內(nèi)部的與非后清零，計(jì)數(shù)器復(fù)零，從而完成二

30、十四進(jìn)制計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　5.3 譯碼電路</b></p><p>　?。ㄒ唬┳g碼電路的電路圖如圖5-6所示：</p><p><b>　　圖5-6</b></p><p>　?。ǘ┳g碼器的工作原理</p><p>　　譯碼是編碼的相反過(guò)程，譯碼器是將輸

31、入的二進(jìn)制代碼翻譯成相應(yīng)的輸出信號(hào)以表示編碼時(shí)所賦予原意的電路。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十制譯碼器和BCD—7段譯碼器、顯示模塊用來(lái)顯示計(jì)時(shí)模塊輸出的結(jié)果。</p><p>　?。ㄈ?duì)電路中的主要元件及功能介紹</p><p>　　（1）譯碼器74LS48</p><p>　　譯碼器是一個(gè)多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的工作是把給定的代碼進(jìn)行“翻譯”

32、，變成相應(yīng)的狀態(tài)，使輸出通道中相應(yīng)的一路有信號(hào)輸出。譯碼器在數(shù)字系統(tǒng)中有廣泛的用途，不僅用于代碼的轉(zhuǎn)換、終端的數(shù)字顯示，還用于數(shù)字分配，存儲(chǔ)器尋址和組合控制信號(hào)等。譯碼器可以分為通用譯碼器和顯示譯碼器兩大類。在電路中用的譯碼器是共陰極譯碼器74LS48，用74LS48把輸入的8421BCD碼ABCD譯成七段輸出a-g，再由七段數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)。 74LS48的管腳圖如圖5-7。在管腳圖中，管腳LT、RBI、BI/RBO都是低電平是起作

33、用，作用分別為：</p><p>　　LT為燈測(cè)檢查，用LT可檢查七段顯示器個(gè)字段是否能正常被點(diǎn)燃。</p><p>　　BI是滅燈輸入，可以使顯示燈熄滅。</p><p>　　RBI是滅零輸入，可以按照需要將顯示的零予以熄滅。BI/RBO是共用輸出端，RBO稱為滅零輸出端，可以配合滅零輸出端RBI，在多位十進(jìn)制數(shù)表示時(shí)，把多余零位熄滅掉，以提高視圖的清晰度。也可用

34、共陰譯碼器74LS248，CD4511。</p><p><b>　　圖5-7</b></p><p><b>　　5.4 顯示電路</b></p><p>　　用七段發(fā)光二極管來(lái)顯示譯碼器輸出的數(shù)字，顯示器有兩種：共陰極和共陽(yáng)極顯示器。74LS48譯碼器譯碼的是高電平，所以對(duì)應(yīng)的顯示器應(yīng)為共陰極顯示器。在本設(shè)計(jì)中用的是

35、解碼七段排列顯示器，即包含譯碼器的七段顯示器。其圖形管腳如下圖5-8所示：</p><p><b>　　圖5-8</b></p><p>　　U2是一個(gè)解碼七段排列顯示器，由1、2、3、4腳輸入二進(jìn)制數(shù)，就可顯示數(shù)字；而U3是個(gè)譯碼器，和未解碼的七段顯示管U1也可以構(gòu)成顯示器，連接如上面所示。 </p><p><b>　　5.5

36、校時(shí)電路</b></p><p>　?。ㄒ唬╇娐啡鐖D5-9所示</p><p>　　當(dāng)剛接通電源或計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤時(shí)，都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正</p><p><b>　　圖5-9</b></p><p>　?。ǘ┬r(shí)電路的原理</p><p>　　校時(shí)電路的作用是：當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者出現(xiàn)誤

37、差時(shí)，校正時(shí)間。校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具有的基本功能。一般電子表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能。為了使電路簡(jiǎn)單，在此設(shè)計(jì)中只進(jìn)行分和小時(shí)的校時(shí)。校時(shí)有“快校時(shí)”和“慢校時(shí)”兩種，“快校時(shí)”是通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，使計(jì)數(shù)器對(duì)1Hz校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)?！奥r(shí)”是用手動(dòng)產(chǎn)生單脈沖作校時(shí)脈沖。圖中B校分用的控制開(kāi)關(guān)，A為校時(shí)用的控制開(kāi)關(guān)，它們的控制功能如表3-3所示，校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S1或S2分別為“0”時(shí)可以進(jìn)行“快校時(shí)”。如果校時(shí)脈沖由單次脈

38、沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)行“慢校時(shí)”。 </p><p>　　表3-3校時(shí)開(kāi)關(guān)的功能</p><p>　　（三）對(duì)電路中所用的主要元件及功能介紹</p><p>　　在此電路中，用到的元器件有四個(gè)2輸入與非門(mén)74LS03、兩個(gè)電阻以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)。</p><p>　　2輸入與非門(mén)74LS03：</p><p&

39、gt;　　集成邏輯門(mén)是數(shù)字電路中應(yīng)用十分廣泛最基本的一種器件，為了合理的使用和充分利用其性能，必須對(duì)它的主要參數(shù)和邏輯功能進(jìn)行測(cè)試。74LS03與非門(mén)的主要參數(shù)為：</p><p>　　輸出高電平：指與非門(mén)有一個(gè)以上輸入端接地或接低電平時(shí)的輸出電平值。</p><p>　　輸出低電平：指與非門(mén)的所有輸入端均接高電平時(shí)的輸出電平值。</p><p>　　開(kāi)門(mén)電平：指與

40、非門(mén)輸出處于額定低電平時(shí)允許輸入高電平的最小值。</p><p>　　關(guān)門(mén)電平：指與非門(mén)輸出處于高電平狀態(tài)時(shí)允許輸入低電平的最大值。</p><p>　　電壓傳輸特性：是指門(mén)的輸出電壓隨輸入電壓而變化的曲線，由它可以得到門(mén)電路的輸出高電平、輸出低電平、關(guān)門(mén)電平和開(kāi)門(mén)電平等。</p><p>　　低電平的輸出電源電流；是指輸入所有端都懸空，輸出端空載時(shí)，電源提供器件的

41、電流。</p><p>　　高電平輸出電源電流：是指輸出端空載，每個(gè)門(mén)各有一個(gè)以上的輸入端接地，電源提供給器件的電流。</p><p>　　低電平輸入電流：是指被測(cè)輸入端接地，其余輸入端懸空時(shí)，由被測(cè)輸入端流出的電流值。</p><p>　　高電平輸入電流：指被測(cè)輸入端接高電平，其余輸入端接地，流入被測(cè)輸入端的電流值。</p><p>　　扇

42、出系數(shù)：門(mén)電路能驅(qū)動(dòng)同類門(mén)的個(gè)數(shù)，它是衡量門(mén)電路負(fù)載能力的一個(gè)參數(shù)，TTL與非門(mén)有兩種不同性質(zhì)的負(fù)載，即灌電流負(fù)載和拉電流負(fù)載，因此有兩種扇出系數(shù)。即低電平扇出系數(shù)和高電平扇出系數(shù)。</p><p>　　2輸入與非門(mén)74LS03，只要輸入變量有一個(gè)為0則輸出為1，只有輸入全為1，輸出才為0.</p><p>　　74LS03的管腳圖如圖5-10所示： </p><p&g

43、t;<b>　　圖5-10</b></p><p>　　6 硬件的制作及調(diào)試</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，為了設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，我在實(shí)焊接過(guò)程中進(jìn)行了部分調(diào)試，因?yàn)殡娐诽珡?fù)雜，在電路板不可能整體電路進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后，我們?cè)龠M(jìn)行下一步的焊接，以確保最后能很好的完成其各部分功能。下面對(duì)主要電路進(jìn)行分步調(diào)試。</p><p><b>　

44、　1振蕩電路部分</b></p><p>　　因?yàn)?55產(chǎn)生多諧振蕩方波的精確度和穩(wěn)定度不高，所謂我們首先用示波器測(cè)量了輸出矩形波，最開(kāi)始不能輸出，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)是導(dǎo)線連錯(cuò)了。</p><p>　　在現(xiàn)用電路調(diào)試中，晶振的輸出頻率為100Hz，用兩片74LS90組成了2級(jí)十分頻電路，在調(diào)試中我對(duì)每級(jí)分路進(jìn)行了測(cè)試。在第一級(jí)分頻后出現(xiàn)的脈沖信號(hào)為10Hz，經(jīng)過(guò)第二級(jí)得到了1Hz

45、的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，這樣一級(jí)級(jí)的分頻，經(jīng)過(guò)2次分頻后得到了標(biāo)準(zhǔn)的1Hz脈沖信號(hào)。</p><p><b>　　2計(jì)數(shù)電路部分</b></p><p><b>　?。?）小時(shí)計(jì)數(shù)部分</b></p><p>　　這部分電路較復(fù)雜，在第一次焊接完成后的調(diào)試顯示中，發(fā)現(xiàn)小時(shí)沒(méi)有變化，經(jīng)過(guò)分析、檢查發(fā)現(xiàn)74LS48的引腳沒(méi)有接錯(cuò)。<

46、/p><p>　?。?）秒計(jì)數(shù)電路部分</p><p>　　這部分的調(diào)試中順利得到了結(jié)果即：秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位能準(zhǔn)確以十進(jìn)制形式計(jì)數(shù)；秒計(jì)數(shù)器的十位也能準(zhǔn)確以六進(jìn)制的形式計(jì)數(shù)。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器的個(gè)位計(jì)數(shù)到9后自動(dòng)向秒計(jì)數(shù)器的十位計(jì)數(shù)。</p><p>　?。?）分計(jì)數(shù)電路部分</p><p>　　這部分的調(diào)試電路與秒計(jì)數(shù)器的電路一樣，在調(diào)試中不同的是秒計(jì)數(shù)

47、電路的個(gè)位計(jì)數(shù)器74LS90的14腳接入振蕩電路部分的輸出端，而分計(jì)數(shù)電路的個(gè)位計(jì)數(shù)器74LS90的14腳本該接校時(shí)電路，但是由于校時(shí)電路作為最后調(diào)試的電路， 所以在調(diào)試中74LS90的14腳與單次脈沖連接。</p><p>　　調(diào)試的結(jié)果是：這部分的結(jié)果與秒計(jì)數(shù)電路部分的結(jié)果一樣。</p><p><b>　　3 校時(shí)電路</b></p><p&

48、gt;　　校時(shí)電路原理很簡(jiǎn)單，可是在實(shí)際接線時(shí)發(fā)現(xiàn)很難。我們經(jīng)過(guò)了很大的努力才調(diào)試成功。調(diào)試的結(jié)果是：當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，分計(jì)數(shù)電路，小時(shí)計(jì)數(shù)電路正常計(jì)數(shù)，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)。只是有時(shí)松開(kāi)按鍵時(shí)，較時(shí)數(shù)會(huì)有點(diǎn)誤變化，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，確定是由于在松按鍵時(shí)產(chǎn)生了抖動(dòng)，如果接上R-S觸發(fā)器就能夠消抖。</p><p><b>　　7 總結(jié)</b></p><p>　

49、　由于這次課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排得比較早，有充足的時(shí)間給我思考和查閱資料，利用的時(shí)間我能夠好好的構(gòu)思和策劃，在電腦上用Multism軟件把原理圖做好。所以在本次設(shè)計(jì)中能夠很快成功，我的數(shù)字電路調(diào)試在焊接時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)大的故障，就幾個(gè)小的焊接問(wèn)題，很容易就解決了，另外我還采用的集成塊的管座，這樣換集成塊就方便多了等等。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中的不足與改進(jìn)建議：</p><p>　?。?）本次

50、設(shè)計(jì)存在的缺點(diǎn)是焊接點(diǎn)不漂亮，排線也不是很漂亮。因此，應(yīng)該好好的多多練習(xí)焊接，多設(shè)計(jì)一下排線。</p><p>　?。?）焊接的時(shí)候沒(méi)有分清電路的主次，我們先焊接的是顯示電路和計(jì)數(shù)器。一下子全部都接了上去，不是一級(jí)接好后，調(diào)試成功后再接下一級(jí)。這樣給后面的整體調(diào)試增加了負(fù)擔(dān)，浪費(fèi)了一些時(shí)間。</p><p>　?。?）數(shù)碼管不能顯示，調(diào)試了才發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管管腳弄混了。</p>

51、<p>　?。?）焊接點(diǎn)也有個(gè)別虛焊，搞的本來(lái)好好的電路一會(huì)兒就顯示不正確了，幸好在同學(xué)的幫助下很快就發(fā)現(xiàn)了。</p><p>　　我想，課程設(shè)計(jì)論文的過(guò)程不僅僅是一個(gè)完成一篇論文的過(guò)程，而是一個(gè)端正態(tài)度的過(guò)程，是總結(jié)大學(xué)三年的一個(gè)過(guò)程，是在踏入社會(huì)前的歷練過(guò)程。這個(gè)過(guò)程將使我受益匪淺！</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì),我明白了一個(gè)道理:無(wú)論做什么事情,都必需養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)真

52、,善思的工作作風(fēng).我這畢業(yè)設(shè)計(jì)由于我采用的是數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的,所以電路較復(fù)雜,但是容易理解.每一部分我都能理解并且能有多種設(shè)計(jì)方法.通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我又掌握了些元器件的用途以及它們的參數(shù)、性能。這次設(shè)計(jì)提高了我理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，增加了把理論用于實(shí)踐的興趣，同時(shí)也提高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。沒(méi)有最好，只有更好。我相信通過(guò)這一次的設(shè)計(jì)之后，我以后會(huì)更加努力，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去面對(duì)一切?？朔щy，戰(zhàn)勝自我，超越自我。</p

53、><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ).數(shù)字部分 北京:高等教育出版社,2000</p><p>　　[2]顧永杰.電工電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)教程.上海:上海交通大學(xué)出版社,1999 </p><p>　　[3]陳小虎.電工實(shí)習(xí)（I）.北京:中國(guó)電力出版社，1996</p>

54、<p>　　[4]焦輜厚.電子工藝實(shí)習(xí)教程.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1993</p><p>　　[5]陳 堅(jiān).電力電子學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002</p><p>　　[6]宋春榮.通用集成電路速查手冊(cè).山東科學(xué)技術(shù)出版社,1995</p><p>　　[7]高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社,2002</p&g

55、t;<p>　　[8]呂思忠.數(shù)子電路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2001</p><p>　　[9]謝自美.電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試.華中理工大學(xué)出版社,2000</p><p>　　[10]王琉銀.脈沖與數(shù)字電路.高等教育出版，1985</p><p><b>　　附錄一 電路原理圖</b></p>&