課程設(shè)計---多功能數(shù)字鐘的設(shè)計仿真與制作

1、<p><b>　　課程設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　題 目: 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計仿真與制作 </p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　利用集成譯碼器、計數(shù)器、定時器、數(shù)碼管、脈沖發(fā)生器和必要的門電路等數(shù)字器件實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。（也可以使用

2、單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)）</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): </p><p><b>　　技術(shù)要求：</b></p><p>　?、僭O(shè)計一個數(shù)字鐘。要求用六位數(shù)碼管顯示時間，格式為00：00：00。</p><p>　?、诰哂?0進(jìn)制和24進(jìn)制（或12進(jìn)制）計數(shù)功能，秒、分為60進(jìn)制計數(shù)，時為24</p>

3、<p>　　進(jìn)制（或12進(jìn)制）計數(shù)。</p><p>　?、塾凶g碼、七段數(shù)碼顯示功能，能顯示時、分、秒計時的結(jié)果。</p><p>　?、茉O(shè)計提供連續(xù)觸發(fā)脈沖的脈沖信號發(fā)生器，</p><p>　?、菥哂行r單元、鬧鐘單元和整點(diǎn)報時單元。</p><p>　?、薮_定設(shè)計方案，按功能模塊的劃分選擇元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計分

4、電</p><p>　　路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。</p><p><b>　　時間安排：</b></p><p>　　1、 2011 年 6 月 27~28 日，查閱相關(guān)資料，學(xué)習(xí)設(shè)計原理。</p><p>　　2、 2011 年 6 月 28~29 日， 方案選擇和電路設(shè)計仿真。</p>&

5、lt;p>　　3、 2011 年 6 月 30~7月1 日， 電路調(diào)試和設(shè)計說明書撰寫。</p><p>　　4、 2011 年 7 月 2 日上交課程設(shè)計成果及報告，同時進(jìn)行答辯。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1）《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》伍時和主編，清華大學(xué)出版社，2009.04</p&

6、gt;<p>　　2）《數(shù)字電路實驗與課程設(shè)計》呂思忠 施齊云，哈爾濱工程大學(xué)出版社，2001.09</p><p>　　3）《電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）》康華光，高等教育出版社，2006.01</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日</p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年

7、月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計要求1</p><p>　　1.2 設(shè)計目的及意義1</p><p>　　2 Multisim軟件介紹2<

8、;/p><p>　　2.1 Multisim概述2</p><p>　　2.2 Multisim 10功能簡介2</p><p>　　2.3 Multisim 10操作步驟4</p><p>　　3 數(shù)字鐘基本原理與方案設(shè)計5</p><p>　　3.1 設(shè)計方案原理構(gòu)思5</p><p>

9、;　　3.1.1 設(shè)計主要原理5</p><p>　　3.1.2 設(shè)計電路原理框圖5</p><p>　　3.2 多功能數(shù)字鐘總體設(shè)計電路圖6</p><p>　　3.3 各模塊電路分析7</p><p>　　3.3.1 1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器7</p><p>　　3.3.2 譯碼顯示電路7</p&g

10、t;<p>　　3.3.3 計數(shù)器電路9</p><p>　　3.3.4 校時電路10</p><p>　　3.3.5 鬧鐘電路11</p><p>　　3.3.6 整點(diǎn)報時電路12</p><p><b>　　4 仿真調(diào)試13</b></p><p>　　4.1 總體仿真

11、圖13</p><p>　　4.2 各個功能仿真調(diào)試14</p><p>　　4.2.1 校時電路仿真調(diào)試14</p><p>　　4.2.2 鬧鐘電路仿真調(diào)試14</p><p>　　4.2.3 整點(diǎn)報時電路仿真調(diào)試16</p><p>　　5 結(jié)果分析與總結(jié)17</p><p>

12、　　5.1 分析總結(jié)17</p><p>　　5.2 遇到問題及解決方法17</p><p><b>　　6 心得體會18</b></p><p><b>　　7 元件清單19</b></p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)20</b></p><

13、;p><b>　　9 附表21</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 多功能數(shù)字鐘的設(shè)計要求</p><p>　?、僭O(shè)計一個數(shù)字鐘。要求用六位數(shù)碼管顯示時間，格式為00：00：00。</p><p>　　②具有60進(jìn)制和24進(jìn)制（或12進(jìn)制）計數(shù)功

14、能，秒、分為60進(jìn)制計數(shù)，時為24</p><p>　　進(jìn)制（或12進(jìn)制）計數(shù)。</p><p>　?、塾凶g碼、七段數(shù)碼顯示功能，能顯示時、分、秒計時的結(jié)果。</p><p>　?、茉O(shè)計提供連續(xù)觸發(fā)脈沖的脈沖信號發(fā)生器，</p><p>　?、菥哂行r單元、鬧鐘單元和整點(diǎn)報時單元。</p><p>　　⑥確定設(shè)計方案，

15、按功能模塊的劃分選擇元、器件和中小規(guī)模集成電路，設(shè)計分電</p><p>　　路，畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。</p><p>　　1.2 設(shè)計目的及意義</p><p>　　1）培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科 </p><p>　　學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。</p><

16、p>　　2）鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的能力及分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　3）通過課程設(shè)計，使學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　與規(guī)范的運(yùn)用和計算機(jī)應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。</p><p>　　4）鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識與初步的專業(yè)技能。</p><p>　　5）為今后從

17、事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)基本要求。</p><p>　　2 Multisim軟件介紹</p><p>　　2.1 Multisim概述</p><p>　　Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力

18、。</p><p>　　工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。</p&g

19、t;<p>　　2.2 Multisim 10功能簡介</p><p>　　1、NI Multisim 10是美國國家儀器公司（NI,National Instruments）推出的目前Multisim中運(yùn)用最廣泛版本。</p><p>　　2、目前美國NI公司的EWB的包含有電路仿真設(shè)計的模塊Multisim、PCB設(shè)計軟件Ultiboard、布線引擎Ultiroute及通

20、信電路分析與設(shè)計模塊Commsim 4個部分，能完成從電路的仿真設(shè)計到電路版圖生成的全過程。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4個部分相互獨(dú)立，可以分別使用。Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4個部分有增強(qiáng)專業(yè)版（Power Professional）、專業(yè)版（Professional）、個人版（Personal）、教育版（Education）、學(xué)生版（St

21、udent）和演示版（Demo）等多個版本，各版本的功能和價格有著明顯的差異。</p><p>　　3、NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實現(xiàn)了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設(shè)計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。 </p><p>　　4、NI Multisim 10的元器件庫提供數(shù)千種電路元器

22、件供實驗選用，同時也可以新建或擴(kuò)充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設(shè)計中使用。</p><p>　　5、NI Multisim 10的虛擬測試儀器儀表種類齊全，有一般實驗用的通用儀器，如萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、雙蹤示波器、直流電源；而且還有一般實驗室少有或沒有的儀器，如波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉(zhuǎn)換器、失真儀、頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀等。

23、</p><p>　　6、NI Multisim 10具有較為詳細(xì)的電路分析功能，可以完成電路的瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、 時域和頻域分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅里葉分析、電路零極點(diǎn)分析、交直流靈敏度分析等電路分析方法，以幫助設(shè)計人員分析電路的性能。</p><p>　　7、NI Multisim 10可以設(shè)計、測試和演示各種電子電路，包括電工學(xué)、模擬電路、數(shù)字

24、電、射頻電路及微控制器和接口電路等?？梢詫Ρ环抡娴碾娐分械脑骷O(shè)置各種故障，如開路、短路和不同程度的漏電等，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。在進(jìn)行仿真的同時，軟件還可以存儲測試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，列出被仿真電路的所有元器件清單，以及存儲測試儀器的工作狀態(tài)、顯示波形和具體數(shù)據(jù)等。</p><p>　　8、NI Multisim 10有豐富的Help功能，其Help系統(tǒng)不僅包括軟件本身的操作指南，更要的是包含有元器

25、件的功能解說，Help中這種元器件功能解說有利于使用EWB進(jìn)行CAI教學(xué)。另外，NI Multisim10還提供了與國內(nèi)外流行的印刷電路板設(shè)計自動化軟件Protel及電路仿真軟件PSpice之間的文件接口，也能通過Windows的剪貼板把電路圖送往文字處理系統(tǒng)中進(jìn)行編輯排版。支持VHDL和Verilog HDL語言的電路仿真與設(shè)計。</p><p>　　9、利用NI Multisim 10可以實現(xiàn)計算機(jī)仿真設(shè)計與

26、虛擬實驗，與傳統(tǒng)的電子電路設(shè)計與實驗方法相比，具有如下特點(diǎn)：設(shè)計與實驗可以同步進(jìn)行，可以邊設(shè)計邊實驗，修改調(diào)試方便；設(shè)計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各種類型的電路設(shè)計與實驗；可方便地對電路參數(shù)進(jìn)行測試和分析；可直接打印輸出實驗數(shù)據(jù)、測試參數(shù)、曲線和電路原理圖；實驗中不消耗實際的元器件，實驗所需元器件的種類和數(shù)量不受限制，實驗成本低，實驗速度快，效率高；設(shè)計和實驗成功的電路可以直接在產(chǎn)品中使用。</p>&l

27、t;p>　　10、NI Multisim 10易學(xué)易用，便于電子信息、通信工程、自動化、電氣控制類專業(yè)學(xué)生自學(xué)、便于開展綜合性的設(shè)計和實驗，有利于培養(yǎng)綜合分析能力、開發(fā)和創(chuàng)新的能力。</p><p>　　2.3 Multisim 10操作步驟</p><p><b>　　1）啟動操作</b></p><p>　　雙擊圖標(biāo)，啟動Multis

28、im 10，出現(xiàn)窗口界面。</p><p>　　選擇文件/新建/原理圖，即彈出空白的主設(shè)計窗口。</p><p><b>　　2）添加元件</b></p><p>　　打開元件庫工具欄，單擊需要的元件圖標(biāo)按鈕，然后在主設(shè)計電路窗口中適當(dāng)?shù)奈恢?，再次單擊鼠?biāo)左鍵，所需要的元件即可出現(xiàn)在該位置上。</p><p>　　雙擊此

29、元件，會出現(xiàn)該元件的對話框，可以設(shè)置元件的標(biāo)簽、編號、數(shù)值和模型參數(shù)。</p><p><b>　　元件的移動</b></p><p>　　選中元件，直接用鼠標(biāo)拖拽要移動的元件。</p><p>　　4）元件的復(fù)制、刪除與旋轉(zhuǎn)</p><p>　　選中元件，用相應(yīng)的菜單、工具欄或單擊鼠標(biāo)右鍵彈出快捷菜單，進(jìn)行需要的操作。

30、</p><p>　　5）放置電源和接地元件</p><p>　　選擇“放置信號源按鈕”彈出對話框，可選擇電源和接地元件。</p><p><b>　　6）導(dǎo)線的操作</b></p><p>　　連接。鼠標(biāo)指向某元件的端點(diǎn)，出現(xiàn)小圓點(diǎn)后按下鼠標(biāo)左鍵拖拽到另一個元件的端點(diǎn)，出現(xiàn)小圓點(diǎn)后松開左鍵。</p>&l

31、t;p>　　刪除。選定該導(dǎo)線，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中單擊“delete”。</p><p><b>　　7）實時仿真</b></p><p>　　左上角菜單欄下方是仿真開關(guān)，連接好電路后用鼠標(biāo)左鍵單擊仿真開關(guān)，就開始實時仿真。</p><p>　　3 數(shù)字鐘基本原理與方案設(shè)計</p><p>　　3.1

32、設(shè)計方案原理構(gòu)思</p><p>　　3.1.1 設(shè)計主要原理</p><p>　　該設(shè)計主要由以下幾部分組成:震蕩器、分頻器、秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器、BCD-七段顯示譯碼/驅(qū)動器、LED七段顯示數(shù)碼管、時間校準(zhǔn)電路、整點(diǎn)報時電路還有鬧鐘電路。</p><p>　　數(shù)字鐘數(shù)字顯示部分，采用譯碼與二極管串聯(lián)電路，將譯碼器、七段數(shù)碼管連接起來，組成十進(jìn)制數(shù)碼顯示電

33、路，即時鐘顯示。要完成顯示需要6個數(shù)碼管，七段的數(shù)碼管需要譯碼器才能正常顯示，然后要實現(xiàn)時、分、秒的計時需要60進(jìn)制計數(shù)器和24進(jìn)制計數(shù)器，在在仿真軟件中發(fā)生信號可以用函數(shù)發(fā)生器仿真，頻率可以隨意調(diào)整。60進(jìn)制可能由10進(jìn)制和6進(jìn)制的計數(shù)器串聯(lián)而成，頻率振蕩器可以由晶體振蕩器分頻來提供，也可以由555定時來產(chǎn)生脈沖并分頻為1Hz。計數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送倒顯示器顯示。計時出現(xiàn)誤差時,可以用校時電路校時、校分。</p>&

34、lt;p>　　整點(diǎn)報時電路利用邏輯門，使當(dāng)各譯碼器輸出滿足整點(diǎn)時，蜂鳴器導(dǎo)通。</p><p>　　鬧鐘電路通過比較器比較當(dāng)前時間與設(shè)計的鬧鐘時間，相等時同樣蜂鳴器導(dǎo)通。</p><p>　　3.1.2 設(shè)計電路原理框圖</p><p>　　3.2 多功能數(shù)字鐘總體設(shè)計電路圖</p><p>　　3.3 各模塊電路分析</p>

35、;<p>　　3.3.1 1Hz標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器</p><p>　　振蕩器可由晶振組成，也可以由555與RC組成的多諧振蕩器。由555定時器得到1kHz的脈沖，功能主要是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號和提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號。</p><p>　　多諧振蕩器也稱無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，它沒有穩(wěn)定狀態(tài)，同時無需外加觸發(fā)脈沖，就能輸出一定頻率的矩形脈沖（自激振蕩）。用555集成電路實現(xiàn)多諧振蕩，

36、需要外接電阻R1、R2和電容C，并外接+5V的直流電源。</p><p><b>　　脈沖頻率為：</b></p><p>　　下圖為標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器電路圖：</p><p>　　3.3.2 譯碼顯示電路</p><p>　　數(shù)字鐘的譯碼顯示電路由譯碼器4511BP和共陰極LED七段顯示數(shù)碼管組成,為避免譯碼器輸出的電壓過

37、高，在譯碼器的輸出和數(shù)碼管的輸入之間串聯(lián)一個100Ω的電阻。</p><p>　　譯碼驅(qū)動電路將計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。4511BP是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動LED顯示器。</p&

38、gt;<p>　　下面是4511BP的邏輯功能表：</p><p>　　要使譯碼器能正常工作，LT和BI腳要接高電平，EL要接低電平，譯碼器的輸入接計數(shù)器的輸出端，而譯碼器的輸出端則接對應(yīng)數(shù)碼管的輸入端。</p><p>　　在數(shù)字鐘的設(shè)計中，一共需要6塊譯碼顯示器，分別是小時顯示的2塊，分鐘顯示的2塊，秒鐘顯示的2塊，它們在設(shè)置上基本相同，只不過譯碼器的輸入接不同的計數(shù)器。

39、</p><p>　　由計數(shù)器得到的4位二進(jìn)制碼的必須通過譯碼后轉(zhuǎn)為人們習(xí)慣的數(shù)字顯示，如12：54：30的二進(jìn)制碼為0001 0010：0101 0100：0011 0000。譯碼之后再驅(qū)動LED七段數(shù)碼管顯示時、分、秒。</p><p>　　下圖為其中一塊譯碼顯示電路的連接圖：</p><p>　　3.3.3 計數(shù)器電路</p><p>

40、　　在數(shù)字鐘的控制電路中，分和秒的控制都是一樣的，都是由一個十進(jìn)制計數(shù)器和一個六進(jìn)制計數(shù)器串聯(lián)而成的。在此次電路的設(shè)計中采用的是統(tǒng)一的器件74LS161N的反饋置數(shù)法來實現(xiàn)十進(jìn)制功能和六進(jìn)制功能，根據(jù)74LS161的結(jié)構(gòu)把輸出端的0101（十進(jìn)制為5）用一個與非門74LS00引到Load端便可置0，這樣就實現(xiàn)了六進(jìn)制計數(shù)。同樣，在輸出端的1001（十進(jìn)制為9）用一個與非門74LS00引到Load端便可置0，這樣就實現(xiàn)了十進(jìn)制計數(shù)。在分和

41、秒的進(jìn)位時，用秒計數(shù)器的Load端接分計數(shù)器的CLK控制時鐘脈沖，脈沖在上升沿來時計數(shù)器開始計數(shù)。</p><p>　　時計數(shù)器可由兩個十進(jìn)制計數(shù)器串接并通過反饋接成二十四制計數(shù)器。</p><p>　　下圖為分和秒的計數(shù)器電路：</p><p>　　下圖為時的計數(shù)器電路：</p><p>　　3.3.4 校時電路</p>&l

42、t;p>　　時鐘出現(xiàn)誤差時，需校準(zhǔn)。當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計時出現(xiàn)誤差時，需要校正時間。校時是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。對校時電路的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數(shù)；在分校正時不影響秒和小時的正常計數(shù)。校時方式有快校時和慢校時兩種，快校時是，通過開關(guān)控制，使計數(shù)器對1Hz的校時脈沖計數(shù)。慢校時是用手動產(chǎn)生單脈沖作校時脈沖下圖所示為校時電路和校分電路。其中S1是校分用的控制開關(guān)，S2為校時用的控制開關(guān)，它們的控制功能下表所示。

43、校時脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S1或S2分別為0時可進(jìn)行快校時。如果校時脈沖由單脈沖產(chǎn)生器提供，則可以進(jìn)行慢校時。</p><p>　　Multisim仿真軟件校時的具體設(shè)計方法是：用一個單刀雙擲開關(guān)切換計數(shù)功能與校時功能，另一端接計數(shù)器的脈沖輸入端，開關(guān)置于函數(shù)發(fā)生器這一端便可以校時，置于計數(shù)器的進(jìn)位端便是計時。</p><p>　　下圖為校時電路部分電路圖：</p>

44、<p>　　3.3.5 鬧鐘電路</p><p>　　在指定的時刻發(fā)出信號，或驅(qū)動音響電路“鬧時”；或?qū)δ逞b置的電源進(jìn)行接通或斷開“控制”。不管時鬧時還是控制，都要求時間準(zhǔn)確，即信號的開始時刻與持續(xù)時間必須滿足規(guī)定的要求。</p><p>　　在本數(shù)字鐘設(shè)計中，選用了四片74LS85三位比較器實現(xiàn)。</p><p>　　下表是74LS85的邏輯功能表：

45、</p><p>　　74LS85比較器的一對輸入接小時和分鐘時計數(shù)器的輸出，另外一對接四位撥碼開關(guān)，當(dāng)小時和分鐘計數(shù)器的輸出與撥碼開關(guān)的值完全相等時，四片比較器輸出都為高電平，經(jīng)四位與非門后輸出到蜂鳴器，在一分鐘內(nèi)蜂鳴器導(dǎo)通，例如，撥碼開關(guān)依次為0000,0111,0011,1001,此時表示為7點(diǎn)59分，當(dāng)計數(shù)器的輸出也為7點(diǎn)59分時，OAEQB輸出都為高電平。</p><p><

46、;b>　　右圖是鬧鐘電路圖：</b></p><p>　　3.3.6 整點(diǎn)報時電路</p><p>　　整點(diǎn)報時的功能要求是，每當(dāng)數(shù)字鐘計時快到整點(diǎn)時發(fā)出聲響。當(dāng)時鐘還有十秒到整點(diǎn)時，蜂鳴器開始響，持續(xù)時間為十秒。</p><p>　　此電路是通過五個與門和一個蜂鳴器來實現(xiàn)的，每當(dāng)分鐘的十位為5，個位為9，并且秒鐘的十位為5時，蜂鳴器接高電平，開始

47、工作，直到到達(dá)整點(diǎn)停止。</p><p>　　下圖為整點(diǎn)報時電路圖：</p><p><b>　　4 仿真調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1 總體仿真圖</b></p><p>　　開始仿真后，秒鐘部分開始以1s為周期開始遞增，并能向分鐘和時鐘部分進(jìn)位，完成數(shù)字鐘的基本功能。</

48、p><p>　　4.2 各個功能仿真調(diào)試</p><p>　　4.2.1 校時電路仿真調(diào)試</p><p>　　當(dāng)數(shù)字鐘時間不準(zhǔn)確時，則需要手動調(diào)整時間。</p><p>　　如下圖所示，單刀雙擲開關(guān)J2、J1分別對應(yīng)著時鐘與分鐘部分。當(dāng)開關(guān)擲向上方時，數(shù)字鐘正常工作；當(dāng)J1擲向下方時，則分鐘部分開始以1s為周期開始遞增，當(dāng)J2擲向下方時，時鐘部

49、分則開始以1s為周期開始遞增。秒鐘部分則由J7控制，當(dāng)開關(guān)閉合時秒鐘以1s為周期遞增；當(dāng)開關(guān)閉合時，秒鐘則停止走動。</p><p>　　調(diào)整時撥動開關(guān)，當(dāng)調(diào)整到正確時間后將開關(guān)撥回即可。</p><p>　　4.2.2 鬧鐘電路仿真調(diào)試</p><p>　　將撥碼開關(guān)調(diào)至如圖狀態(tài)，即將鬧鐘定為16：25，則開始仿真。</p><p>　　當(dāng)

50、數(shù)字鐘還未運(yùn)行到16：25時，探針不亮，即鬧鐘不會響起，狀態(tài)如下圖所示：</p><p>　　當(dāng)時鐘與分鐘到達(dá)16：25時，在此一分鐘內(nèi)，探針亮，即鬧鐘響，過了此時間后，鬧鐘停。</p><p>　　鬧鐘響時的電路仿真如下圖所示：</p><p>　　4.2.3 整點(diǎn)報時電路仿真調(diào)試</p><p>　　當(dāng)數(shù)字鐘離整點(diǎn)還差10秒以上時間時，探

51、針不亮，蜂鳴器無反應(yīng)，狀態(tài)如下圖所示：</p><p>　　當(dāng)數(shù)字鐘離整點(diǎn)差10秒時，探針亮起，蜂鳴器響，如此持續(xù)10秒，過了整點(diǎn)后停止。</p><p>　　整點(diǎn)報時的電路仿真如下圖所示：</p><p><b>　　5 結(jié)果分析與總結(jié)</b></p><p><b>　　5.1 分析總結(jié)</b>

52、</p><p>　　數(shù)字鐘計數(shù)功能測試：接通電源，在秒脈沖的作用下，電路開始計數(shù)，且時、分、秒</p><p>　　分別為24、60、60進(jìn)制。計數(shù)功能符合設(shè)計要求。</p><p>　　校時功能測試：在顯示時鐘時間時，按動時鐘調(diào)時、時鐘調(diào)分按鈕開關(guān)時，時、分均</p><p>　　可以調(diào)節(jié)，且不按動時，計數(shù)電路能正常工作，校時功能符合設(shè)計

53、要求。</p><p>　　鬧鐘功能測試：通過撥碼開關(guān)調(diào)節(jié)定時的時和分，當(dāng)時鐘到達(dá)定時時刻時，蜂鳴器響</p><p>　　起，探針發(fā)亮，鬧鐘時間為1分鐘。鬧鐘功能符合設(shè)計要求。</p><p>　　整點(diǎn)報時功能測試：在每一個小時時刻，當(dāng)時鐘到達(dá)59分50秒時，電路發(fā)出整點(diǎn)報</p><p>　　時信號，持續(xù)10秒鐘后，報時停止。整點(diǎn)報時功能

54、符合設(shè)計要求。</p><p>　　通過以上測試，表明此次設(shè)計的電路符合了實驗設(shè)計要求，達(dá)到了實驗?zāi)康摹?lt;/p><p>　　5.2 遇到問題及解決方法</p><p>　　開始仿真時，發(fā)現(xiàn)探針一直是亮的狀態(tài)，不符合理論分析結(jié)果。</p><p>　　解決方法：忘了在鬧鐘電路與蜂鳴器之間加上一個非門，使鬧鐘電路出現(xiàn)反效果。加</p>

55、;<p><b>　　上非門后問題解決。</b></p><p>　　調(diào)動撥碼開關(guān)定時后，發(fā)現(xiàn)鬧鐘不能在指定時刻響起。</p><p>　　解決方法：弄錯了撥碼開關(guān)與時間的對應(yīng)關(guān)系，即撥碼開關(guān)表示的時間與自己所想的</p><p>　　時間不對應(yīng)。理解后，重新調(diào)試可以成功。</p><p>　　一直無法使蜂

56、鳴器發(fā)出聲音，不能實現(xiàn)鬧鐘與報時提醒功能。</p><p>　　解決方法：在蜂鳴器那里接上一個指示探針，探針亮即表示蜂鳴器響，探針不亮即蜂</p><p><b>　　鳴器不響。</b></p><p><b>　　6 心得體會</b></p><p><b>　　7 元件清單</b

57、></p><p><b>　　8 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》伍時和主編，清華大學(xué)出版社，2009.04</p><p>　　《電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）》康華光，高等教育出版社，2006.01</p><p>　　《數(shù)字電路實驗與課程設(shè)計》呂思忠 施齊云，哈爾濱工程大學(xué)出版社，200

58、1.09</p><p>　　《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》楊頌華 馮毛官，西安電子科技大學(xué)出版社，2003.03</p><p>　　《電子線路設(shè)計· 試驗· 測試》（第三版）謝自美，華中科技大學(xué)出版社，2006.08</p><p>　　《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗&Multisim 10仿真》蔣黎紅，黃培根，電子工業(yè)出版社，2010.07</p&