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EDA电子时钟设计.doc

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燕 山 大 学 EDA 课程设计报告书 题目: 自动电子钟设计 姓名: 韩佳佳 班级: 10 级电子信息工程 4 班 学号: 100104020103 成绩: (注:此文件应以同学学号为文件名)
一、设计题目及要求 题目:自动电子钟设计 要求:1.用 24 小时制进行时间显示; 2.能够显示小时、分钟; 3.每秒钟要有秒闪烁指示; 4.上电后从“00:00”开始显示。 5.整点报时,喇叭响两秒; 6.可设定夜间某个时段不报时。 二、设计过程及内容(包括○1 总体设计的文字描述,即由 哪几个部分构成的,各个部分的功能及如何实现方法;○2 主要 模块比较详尽的文字描述,并配以必要的图片加以说明,但图 片数量无需太多) 1.总体设计思路 (1) 为使电路有秒闪烁功能,需用分频器将输入的 366hz 信号进行分频得到 1hz 的秒脉冲,作为开始的输入信号。 (2)为使电路有计时功能,分别利用两个十进制 74160 设置 成六十进制和二十四进制计数器。利用已经设计完成的两个六 十进制和一个二十四进制计数器进位连接完成时,分,秒的计时 功能。 (3)用四个 74151 和 BCD—七段 7449 译码器设计成电路完 2
成数字显示功能.用一高频信号快速扫描做成扫描电路,显示小 时和分钟四位数字和秒闪烁。 (4)用一个 D 触发器和一个二进制计数器做成响铃两秒的 整点报时电路。 (5)用 4 个 7485 实现夜间不报时。 2.设计过程 (1)秒闪烁功能实现 为获得 1HZ 秒脉冲,用三个 74160 设置成 366 分频器 (如图 1),将输入的 366HZ 的脉冲得 1HZ 脉冲(如图 2), 将秒脉冲引出一个输出端,接到显示管的 dp 上,用扫描电 路在分钟的显示位实现秒闪烁。 图 1 分频原理图 3
366HZ 分频仿真图 (2)计时功能的实现: 用三个个 74160 采用整体置数法分别构成 60 进制计数器 (如图 2)和 24 进制计数器(如图 3),用两个 60 进制一个 24 进制计数器分别完成秒,分,小时的计时功能。然后将三者依 次异步连接(如图 4),实现 24 小时计时,在输出端接 D 触发 器组成的防抖动电路防止毛刺出现。 图 2 60 进制原理图 4
60 进制仿真图 图 3 24 进制原理图 24 进制仿真图 5
图 4 24 小时计时原理图 24 小时计时仿真图 (3)扫描电路,即二十四小时显示功能的实现 扫描电路由 74160 构成的四进制计数器,四个八选一数 据选择器 74151 和 7449 七段译码器构成,扫描电路图如图 5 所示,秒闪烁显示与分钟显示在同一扫描时间。 6
图 5 扫描显示原理图 (4)整点报时,喇叭响两秒: 将分钟向小时的进位信号接到 D 触发器的时钟信号 输入端,将 1Hz 的时钟信号接到用 74160 接成的 2 进制计 数器的时钟信号端,当分钟向小时有进位且时钟输入为一 Hz 脉冲时,连续送出两秒的高电平(如图 6),设置夜间 23 点至 6 点不响铃,用四个比较器实现报时时间段设置(如 图 7),两个 74151 设置为 23,另两个 74151 设置为 6,只 有在 6 点到 23 整点才会报时,最后连成整点报时总电路(如 7
图 8)。 图 6 响铃两秒原理图 图 7 设置夜间时间段不报时原理图 8
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