數(shù)字電子鐘課程設計

1、<p>　　課程設計名稱： 電子技術課程設計 </p><p>　　題 目： 數(shù)字電子鐘課程設計 </p><p>　　專 業(yè)： 自 動 化 </p><p>　　班 級： 自動化08-7班</p><p>　　姓 名：

2、 X X X </p><p>　　學 號： XXXXXXXX </p><p><b>　　課程設計成績評定表</b></p><p><b>　　課程設計任務書</b></p><p><b>　　設計題目</b></p><

3、p><b>　　數(shù)字電子鐘課程設計</b></p><p><b>　　設計任務</b></p><p>　　設計數(shù)字式電子鐘，基本要求如下：</p><p>　　1.設計一個時分秒計數(shù)器，并具有譯碼顯示。其中時為24進制，分秒為60進制。</p><p>　　2.實現(xiàn)整點報時功能</p

4、><p><b>　　三、設計計劃</b></p><p><b>　　電子課程設計共一周</b></p><p>　　第1天：查找資料，方案論證</p><p>　　第2-3天：設計單元電路</p><p>　　第4天：設計單元電路</p><p>　　

5、第5天：撰寫設計說明書</p><p><b>　　四、設計要求</b></p><p>　　1．系統(tǒng)工作原理說明。</p><p>　　2．畫出整個系統(tǒng)電路原理圖。</p><p>　　3．電路圖必須電腦繪制，圖形符號符合國家標準。</p><p>　　4．心得體會，發(fā)展方向。</p>

6、;<p>　　5．設計說明書符合格式規(guī)范。</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p>　　時 間： 年 月 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次課程設計的主題是數(shù)字電子鐘。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、“時、分、秒”

7、計數(shù)器、顯示器、整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，這里用多諧振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。將標準秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖?！胺钟嫈?shù)器”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時

8、”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。</p><p>　　與同學和網(wǎng)絡上等優(yōu)秀作品相比，本作品并沒有什么創(chuàng)新之處，若非要說有什么創(chuàng)新的話，我想應該是：本作品完全由本人獨立自主設計、制作完成。</p><p>　　關鍵詞：數(shù)字電子鐘；設計；時分秒；進制；

9、獨立自主</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　綜述………………………………………………………………………1</p><p>　　1、方案設計與選擇………………………………………………………2</p><p>　　2、原理設計和功能描述…………………………………………………3</p>

10、<p>　　2.1數(shù)字計時器的設計思想……………………………………………3</p><p>　　2.2數(shù)字電子鐘總體框架圖……………………………………………3</p><p>　　2.3單元電路的設計……………………………………………………4</p><p>　　2.3.1數(shù)字電子鐘總原理圖……………………………………………5</p>&l

11、t;p>　　2.3.2晶體振蕩器電路…………………………………………………5</p><p>　　2.3.3分頻器電路………………………………………………………5</p><p>　　2.3.4時間計數(shù)器電路…………………………………………………6</p><p>　　2.3.5數(shù)碼管……………………………………………………………6</p>&l

12、t;p>　　2.3.6揚聲器……………………………………………………………7</p><p>　　2.4元器件清單…………………………………………………………7</p><p>　　3、數(shù)字電子鐘仿真效果圖……………………………………………8</p><p>　　4、總結與體會…………………………………………………………9</p><p&g

13、t;　　5、參考文獻……………………………………………………………10</p><p><b>　　綜述</b></p><p>　　隨著科技的快速發(fā)展，數(shù)字電子鐘在實際生活中的應用越來越廣泛，小到普通的電子表，大到航天器等高科技電子產(chǎn)品中的計時設備。數(shù)字鐘是一個將“時”，“分”,“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59

14、秒，另外應有整點報時附加功能。因此，一個基本的數(shù)字鐘電路主要由譯碼顯示器、“時”，“分”，“秒”計數(shù)器、報時電路和振蕩器組成。作為自動化的一名學生掌握并能夠獨立自主設計一個數(shù)字電子鐘是必要和必須的，既可以加深對課本上理論知識的理解又能鍛煉自己的思考和解決問題的能力。于是，在老師和學校的號召下，經(jīng)過查閱許多相關書籍和瀏覽許多網(wǎng)絡資源，我做了這款簡單數(shù)字電子鐘的設計。</p><p><b>　　方案設計與

15、選擇</b></p><p>　　數(shù)字電子技術的復雜性和靈活性決定了數(shù)字電子鐘的設計方案有多種，如下是我總結的部分方案。</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　脈沖信號源的選擇。用555定時器制作的多諧振蕩器，信號發(fā)生器，脈沖芯片等方式都可以作為脈沖信號源，在此我選擇的是多諧振蕩器，主要考慮的是它的易于制

16、作和很好的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　時分秒計數(shù)器的選擇。時分秒計數(shù)器的選擇同樣有多種，74160N和74161N都是不錯的選擇，74LS160和 74LS161, 74LS190和74LS191等等也都可以，考慮到其簡單易用和作為課本上重點內容在此我們選擇的是74160N。</p><p>&l

17、t;b>　　方案三：</b></p><p>　　譯碼顯示器的選擇。DCD_HEX或7448加上SEVEN_SEG_COM_K等也是多種方案，這里我選擇的是DCD_HEX。</p><p>　　2 原理設計和功能描述</p><p>　　2.1數(shù)字計時器的設計思想</p><p>　　要想構成數(shù)字鐘，首先應選擇一個脈沖源—

18、—能自動地產(chǎn)生穩(wěn)定的標準時間脈沖信號。而脈沖源產(chǎn)生的脈沖信號地頻率較高，因此，需要進行分頻，使得高頻脈沖信號變成適合于計時的低頻脈沖信號，即“秒脈沖信號”（頻率為1Hz）。經(jīng)過分頻器輸出的秒脈沖信號到計數(shù)器中進行計數(shù)。由于計時的規(guī)律是：60秒=1分，60分=1小時，24小時=1天，就需要分別設計60進制，24進制計數(shù)器，并發(fā)出驅動信號。各計數(shù)器輸出信號經(jīng)譯碼器、驅動器到數(shù)字顯示器，是“時”、“分”、“秒”得以數(shù)字顯示出來。</p&

19、gt;<p>　　2.2數(shù)字電子鐘總體框架圖</p><p><b>　　圖2-2</b></p><p>　　2.3單元電路的設計</p><p>　　2.3.1數(shù)字電子鐘原理效果圖</p><p><b>　　圖2-3-1</b></p><p>　　2.3

20、.2晶體振蕩器電路</p><p>　　晶體振蕩器是電子鐘的核心，晶體振蕩器設計的質量直接影響了整個電的好壞。這里我用555定時器制作了一個多諧振蕩器。</p><p>　　其中R1=57.72 kΩ, R1=115.4 kΩ, C=100nF,Cf=10nF,</p><p>　　f=1/0.7(Rw+2R)C=1/[0.7(57.72+2*115.4)*103*

21、100*10-9]≈50Hz。</p><p>　　其產(chǎn)生的頻率為50Hz,然后經(jīng)過整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。如圖：</p><p>　　2.3.3分頻器電路</p><p>　　分頻器是由兩個74160N組成的50進制計數(shù)器。則輸出端的頻率則是將原來的50Hz分成1Hz的頻率輸出，實現(xiàn)分頻效果。</p><p><b>　　圖

22、2-3-3</b></p><p>　　2.3.4時間計數(shù)器電路</p><p>　　時間計數(shù)電路由秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器、時個位和時十位計數(shù)器電路構成，其中秒個位和秒十位計數(shù)器、分個位和分十位計數(shù)器為60進制計數(shù)器，時個位和時十位計數(shù)器為24進制計數(shù)器，其原理圖如下：</p><p><b>　　圖2-3-4</b&

23、gt;</p><p><b>　　2.3.5數(shù)碼管</b></p><p>　　數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管和液晶（LCD）數(shù)碼管，本設計提供的為LED數(shù)碼管DCD_HEX，其已內含譯碼器功能，所以不用再另加譯碼器。</p><p><b>　　圖2-3-5</b></p><p>&l

24、t;b>　　2.3.6揚聲器</b></p><p>　　該揚聲器的額定頻率為200Hz，額定電壓為3V，額定電流為0.05A。</p><p><b>　　圖2-3-6</b></p><p><b>　　2.4元器件清單</b></p><p><b>　　表2-4&

25、lt;/b></p><p><b>　　3、數(shù)字電子鐘仿真</b></p><p>　　下圖為仿真結果，仿真開始時，多諧振蕩器產(chǎn)生50Hz的正弦脈沖信號，然后經(jīng)過分頻器后其輸出的頻率變?yōu)?Hz。計數(shù)器接收到脈沖信號后開始計數(shù)，計數(shù)結果顯示在數(shù)碼管上。當分秒計數(shù)器達到59分59秒，然后再來一個脈沖信號時揚聲器開始發(fā)聲，也就是整點報時。下面為其中的一張仿真圖。&l

26、t;/p><p><b>　　圖3-1</b></p><p><b>　　課程設計體會</b></p><p>　　我很喜歡模電數(shù)電，因為感覺這些東西很絞腦汁兒、很好玩，總想著什么時候能用這些知識做點什么東西出來。當剛拿到題目時很興奮，心想總算有機會做點東西出來了?？墒钱斦嬲_始做的時候卻發(fā)現(xiàn)不知從何下手，不能很好將書上所學

27、連貫起來……</p><p>　　也就是從這時我才真正的明白理論知識學得好，或者說是應試能力練得好與真正的能力是有差距的。這次課程設計一路走來讓我學了好多東西。</p><p>　　首先，我想最重要的就是讓我明白了理論和實踐的關系。</p><p>　　二、學會了如何使用Multisim軟件。</p><p>　　三、記住了很多元件的標準的名

28、稱。</p><p>　　四、在實踐中了解了多種元件的功能和參數(shù)。</p><p>　　五、從仿真實踐中不僅學會了如何去分析問題和解決問題，也體會到了成功的喜悅和失敗的憂郁。</p><p>　　六、提高了自己的讀圖和分析圖還有設計圖的能力。</p><p>　　總之，這次課程設計讓我學到了好多東西，這種課程設計對一個大學生是非常重要的，建議

29、學校應該多多舉辦類似的學習活動。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 清華大學電子學教研組編，童詩白、華成英主編：《 模擬電子技術基礎 》 [ M ] .（ 第四版 ）.北京：高等教育出版社,2006.5（2009重?。?lt;/p><p>　　[2]華中工學院電子學教研室編，康華光主編：《電子 基礎——數(shù)字部

30、分》 [M] . （第四版）. 北京:高等教育出版社，1988年</p><p>　　[3] 清華大學電子學教研組編，閻 石主編：《 數(shù)學電子技術基礎 》 [M] . ( 第五版 ).北京：高等教育出版社，2006.5（2008年重?。?lt;/p><p>　　[4]遼寧工程技術大學電工與電子技術實驗中心組編，馬玉芳、樸忠學、張國軍主編：《 電子技術實驗指導書 》 ， 2010.3</p