数字电路课程设计数字石英钟设计.doc-资料库

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毕业设计（论文）说明书学专年姓院精仪学院业应用电子技术级 07 级名付俊伟指导教师刘明 2010 年 5 月 24 日 I

毕业设计（论文）任务书题目：电子技术课程设计-数字石英钟设计学生姓名付俊伟学院名称精仪专学业应用电子技术号 4007202006 指导教师刘明职称 II

一、原始依据（包括设计或论文的工作基础、研究条件、应用环境、工作目的等。）二、参考文献电子电路设计与实践姚福安山东科学技术出版社 2002 年 7 月第一版 Protel 99 se 电路原理图设计技术杨志亮西北工业大学出版社 2002 年 2 月第一版数字电子技术基础阎石高等教育出版社 1998 年 11 月第四版模拟电子技术基础童诗白高等教育出版社 2001 年 1 月第三版电子技术课程设计使用教程陈明义中南大学出版社 2002 年 6 月第一版 III

三、设计（研究）内容和要求（包括设计或研究内容、主要指标与技术参数，并根据课题性质对学生提出具体要求。）用中规模集成电路设计一个数字钟的计数，译码，显示电路。 2、设计六十进制的秒计数器和分计数电路。 3、时计数器采用二十四进制，从 00 开始计数到 23 后再回到 00。 4、设计校时装置，能对时分秒分别校正。 5、设计整点报时电路。用中大规模集成电路设计出数字钟 2、掌握具有特殊进制的设计方法。 3、掌握计数，译码，显示设计指导教师（签字）年月日审题小组组长（签字）年月日 IV

数字显示石英钟的设计摘要摘要：设计简述数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用数字电子钟，从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。此次设计数字电子钟是为了了解数字电子钟的原理，从而学会制作数字电子钟。而且通过数字电子钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字电子钟电路包括组合逻辑电路和时序电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法，练习面包板插接电路。还通过电路实现一些定时控制、正点报时、触摸整点报时等扩展功能。关键词：数字电路数字钟数字电子钟的课程设计数字计时器设计数字钟的设计与制作 V

目录摘要........................................................................................................................................................V Abstract.......................................................................................................................错误！未定义书签。第一章前言 ...........................................................................................................................................1 第二章方案论证与比较 ....................................................................................错误！未定义书签。 2.1 数字时钟方案 .................................................................................................................................2 2.2 数码管显示方案 .............................................................................................................................2 第三章系统设计 ................................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1 总体设计 .........................................................................................................................................3 3.1.1 系统说明........................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.2 系统框图........................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 模块设计 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.1 电源部分........................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 复位电路........................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.3 程序下载接口................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.4 位选部分........................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.5 数码管的连接电路........................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.6 控制部分........................................................................................... 错误！未定义书签。第四章原理图与 PCB 图....................................................................................错误！未定义书签。第五章软件设计 ................................................................................................ 错误！未定义书签。 5.1 程序流程图 .................................................................................................. 错误！未定义书签。 5.2 源程序 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。第六章总结 ........................................................................................................ 错误！未定义书签。 6.1 物品清单与元件特性 .................................................................................. 错误！未定义书签。 6.2 设计总结 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献（References）：..........................................................................................................................6 致谢.........................................................................................................................................................6 VI

第一章前言 20 世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。例如，许多火灾都是由于人们一时忘记了关闭煤气或是忘记充电时间。尤其在医院，每次护士都会给病人作皮试，测试病人是否对药物过敏。注射后，一般等待 5 分钟，一旦超时，所作的皮试试验就会无效。手表当然是一个好的选择，但是，随着接受皮试的人数增加，到底是哪个人的皮试到时间却难以判断。所以，要制作一个定时系统。随时提醒这些容易忘记时间的人。钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便，而且大大地扩展了钟表原先的报时功能。诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭电路、定时开关烘箱、通断动力设备，甚至各种定时电气的自动启用等，所有这些，都是以钟表数字化为基础的。因此，研究数字电子钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。本文主要介绍通过石英晶体振荡器、分频器、计数器、显示器和校时电路设计一多功能数字钟电路过程。总体方案设计由主体电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数字钟的基本功能,扩展电路完成数字钟的扩展功能。 1

第二章设计内容及设计方案 2.1 设计内容要求时间以 12 小时为一个周期；显示时、分、秒；有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；小时计时要求为“12 翻 1”，分和秒的计时要求为 60 进位；用小规模集成电路组成石英钟，并在一片面包板上进行电路组装、调试；为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。画出电路原理图（或仿真电路图）；元器件及参数选择。 2.2 设计方案及工作原理数字电子钟由石英晶体振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,然后经过分频器输出标准秒脉冲。秒计数器满 60 后向分计数器进位,分计数器满 60 后向小时计数器进位,小时计数器按照“12 翻 1”规律计数。计数器的输出分别经译码器送显示器显示。计时出现误差时,可以用校时电路校时、校分。 2.3 设计所需元器件（1）集成电路：555 定时器一片、CT74LS90 五片、CT74LS48 六片。（2）门电路： CT74LS90 二片、CT74LS191 一片、CT74LS90 五片、74LS74 一片。（3）电源电压+5V。（4）数字显示：共阳极数码管六片。（5）电阻：5.1K、2K 各一个，100K 四个。（6）电容：104PF 两个。 2

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