數(shù)電課程設(shè)計報告----集成數(shù)字式鬧鐘

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課程名稱： 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計 </p><p>　　題 目： 集成數(shù)字式鬧鐘 </p><p>　　課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書</p><p><b>　　設(shè)計題目</b></p

2、><p><b>　　集成數(shù)字式鬧鐘</b></p><p><b>　　主要內(nèi)容及要求</b></p><p>　　(1) 時鐘功能：具有24小時或12小時的計時方式，顯示時、分、秒。</p><p>　　(2) 具有快速校準(zhǔn)時、分、秒的功能。</p><p>　　(3) 能設(shè)

3、定起鬧時刻，響鬧時間為1分鐘，超過1分鐘自動停；具有人工止鬧功能；止鬧后不再重新操作，將不再發(fā)生起鬧。</p><p><b>　　進(jìn)度安排</b></p><p><b>　　總評成績</b></p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　學(xué)生簽名

4、 </p><p><b>　　集成數(shù)字式鬧鐘</b></p><p><b>　　一、設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p>　　(1) 時鐘功能：具有24小時或12小時的計時方式，顯示時、分、秒。</p><p>　　(2) 具有快速校準(zhǔn)時、分、秒的功能。</p><p&

5、gt;　　(3) 能設(shè)定起鬧時刻，響鬧時間為1分鐘，超過1分鐘自動停；具有人工止鬧功能；止鬧后不再重新操作，將不再發(fā)生起鬧。</p><p><b>　　二、方案設(shè)計與論證</b></p><p>　　數(shù)字鬧鐘的設(shè)計方法有多種，主要看用什么元件來實現(xiàn)。</p><p>　　方案一：用計數(shù)器與COMS芯片設(shè)計，先構(gòu)成功能單元電路再由此組裝。此方案

6、設(shè)計思路明確，所用知識簡但。易于調(diào)試安裝接線，但使用器件較多，系統(tǒng)不是很穩(wěn)定，用明顯不足。</p><p>　　方案二：用單片機(jī)設(shè)計，用Keil編寫一個C程序，將其拷進(jìn)單片機(jī)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)鬧鐘。此方案只需再程序上花點功夫，易于實現(xiàn)，但是對于單片機(jī)未免大材小用，不適于大規(guī)模設(shè)計。</p><p>　　三、單元電路設(shè)計與參數(shù)計算</p><p><b>　　本

7、實驗使用方案一</b></p><p>　　1.秒鐘與分鐘顯示電路</p><p>　　用兩片74290組成60進(jìn)制計數(shù)器，輸入計數(shù)脈沖CP加在CLKA’端，把QA與CPLB’從外部連接起來，電路將對CP按照8421BCD碼進(jìn)行異步加法計數(shù)，個位接成十進(jìn)制形式，十位接成六進(jìn)制形式，當(dāng)R0(1)=RO(2)=1且R9(1)*R9(2)=0時74290的輸出被直接置0，當(dāng)R0(1)

8、*RO(2)=0和R9(1)*R9(2)=0時開始計數(shù)。電路圖如下：</p><p>　　連接成總電路時，分鐘的輸入信號由秒鐘計數(shù)器提供。</p><p><b>　　2.時鐘顯示電路：</b></p><p>　　同樣用2片74290組成24進(jìn)制，當(dāng)十位的為2，個位的為4時通過反饋電端，控制個位和十位同時清零，這樣就可以按23翻0規(guī)律記數(shù)了。

9、電路圖如下：</p><p>　　連接成總電路時，時鐘輸入信號由分鐘計數(shù)器提供。</p><p><b>　　3.調(diào)時分秒</b></p><p>　　可接幾個開關(guān)來控制個位，十位的信號輸入，如開關(guān)1、2、space。如圖示：</p><p><b>　　4.鬧鐘</b></p>&l

10、t;p>　　分設(shè)置與上面相差一個輸入信號，如下圖：</p><p>　　時設(shè)置的個位為十進(jìn)制，十位為三進(jìn)制，當(dāng)十位為2時，通過反饋控制端，個位不能大于等于4，即小時十位為2時，個位加到4時十位和個位馬上全部置0，從而讓小時的設(shè)置只能最大設(shè)為23。當(dāng)十位不是2時，個位則加到9時再加一位則置0，如圖示：</p><p>　　鬧鐘部分時，將小時顯示計數(shù)器、分鐘顯示計數(shù)器的8個輸出端，鬧鐘時

11、設(shè)置、鬧鐘分設(shè)置的8個輸出端引出，用4個4077門進(jìn)行比較，然后將4個4077門的8個輸出端用2個7421進(jìn)行與運算，將2個7421的輸入輸出端用3個與門進(jìn)行與運算后輸出到鬧鐘發(fā)聲器。就完成了鬧鐘功能。當(dāng)與時間顯示計數(shù)器相連的顯示器與與時間設(shè)置計數(shù)器相連的顯示器顯示的數(shù)字相同時，即相達(dá)鬧鐘條件，這時4個4077門的所有輸入端都為1，經(jīng)過二次與運算后輸入到發(fā)聲器的信號也為1，即鬧鐘開始，否則輸入到發(fā)聲器的信號為0，鬧鐘不響。鬧鐘會一直響，

12、直到兩個地方的時間不一樣為止，也就是響一分鐘。具體電路看總電路。</p><p>　　四、總電路工作原理及元器件清單</p><p><b>　　1．總原理圖</b></p><p>　　2．電路完整工作過程描述（總體工作原理）</p><p>　　在秒顯示電路中，輸入計數(shù)脈沖CP加在CLKA’端，把QA與與CPLB’從

13、外部連接起來，電路將對CP按照8421BCD碼進(jìn)行異步加法計數(shù)。通過反饋端，控制清零端清零，其中個位接成十進(jìn)制形式，十位接成六進(jìn)制形式。時鐘顯示電路中，采用24小時進(jìn)制，用兩片74290連接成24進(jìn)制計數(shù)器，計數(shù)信號由分鐘顯示電路提供，即當(dāng)分鐘為60時小時計數(shù)加一。個位同樣接成十進(jìn)制形式，十位也接成十進(jìn)制形式，當(dāng)十位為2個位為4時通過反饋電端，控制個位和十位同時清零，這樣就可以按23翻0規(guī)律記數(shù)了。</p><p&g

14、t;　　調(diào)時間操作可以直接在時間的顯示器中直觀操作，用二個高電位分別與小時的個位計數(shù)信號與分鐘的個位計數(shù)信號或運算后作為計數(shù)信號輸入。高電位的輸入用二個開關(guān)控制，每開關(guān)閉全又?jǐn)嚅_一次則相應(yīng)地給計數(shù)器一個高電位的干擾信號，些時相應(yīng)的計數(shù)器計數(shù)加一，從而實現(xiàn)調(diào)時間功能。</p><p>　　鬧鐘部分時，將小時顯示計數(shù)器、分鐘顯示計數(shù)器的8個輸出端，鬧鐘時設(shè)置、鬧鐘分設(shè)置的8個輸出端引出，用4個4077門進(jìn)行比較，然后

15、將4個4077門的8個輸出端用2個7421進(jìn)行與運算，將2個7421的輸入輸出端用3個與門進(jìn)行與運算后輸出到鬧鐘發(fā)聲器。就完成了鬧鐘功能。當(dāng)與時間顯示計數(shù)器相連的顯示器與與時間設(shè)置計數(shù)器相連的顯示器顯示的數(shù)字相同時，即相達(dá)鬧鐘條件，這時4個4077門的所有輸入端都為1，經(jīng)過二次與運算后輸入到發(fā)聲器的信號也為1，即鬧鐘開始，否則輸入到發(fā)聲器的信號為0，鬧鐘不響。鬧鐘會一直響，直到兩個地方的時間不一樣為止，也就是響一分鐘，也可通過開關(guān)止鬧。

16、</p><p><b>　　3．元件清單</b></p><p><b>　　五、仿真調(diào)試與分析</b></p><p>　　首先按space開始工作，則電路開始計數(shù)，數(shù)碼管顯示時間。</p><p>　　當(dāng)要調(diào)時、分、秒，則按space停止計數(shù)，然后由數(shù)字1、2、3、4、5、6、7、8、9調(diào)時間

17、。</p><p>　　設(shè)定起鬧時刻，按鍵盤“.”、3、6、9分別調(diào)時、分。當(dāng)顯示時間與起鬧時刻相同時，發(fā)光二極管亮。如圖：</p><p>　　當(dāng)經(jīng)過1分鐘時，發(fā)光二極管熄滅，如圖：</p><p>　　要想人工止鬧，則按鍵盤“T”， 止鬧后不再重新操作，將不再發(fā)生起鬧。如圖：</p><p><b>　　六、結(jié)論與心得</

18、b></p><p>　　通過本次電子電路的設(shè)計，讓我學(xué)到了很多東西。剛開始時感覺到題目很難，但是，只要有信心和耐心，慢慢的去實現(xiàn)他，那就一定能夠完成，這就要有一個努力去做好一個東西的心態(tài)了。在本次設(shè)計中比較麻煩的是連線，由于元器件較多，導(dǎo)致線路也比較多，所以要有耐心去連，同時也要盡量避免連接錯誤，不然很難檢查的出來。通過這次設(shè)計也讓我對數(shù)字邏輯知識有了更深的了解，了解了許多集成門電路芯片的使用，最重要的還