課程設(shè)計(jì)--時分秒計(jì)數(shù)器

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 緒論 ··························

2、;······················2</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)目的及要求········

3、83;·········2</p><p>　　第3章 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求··················2</p><p&

4、gt;　　3.1 設(shè)計(jì)選題 ··································&

5、#183;··········2 </p><p>　　3.2 基本要求 ····················

6、·························2</p><p>　　3.3 提高要求 ······&

7、#183;····································

8、;···2</p><p>　　第4章 設(shè)計(jì)內(nèi)容····························

9、·········3</p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及基本原理·····················

10、83;··············3</p><p>　　4.2 器件選擇及功能介紹················

11、·················3</p><p>　　第5章 軟件仿真··············&

12、#183;······················8</p><p>　　5.1 計(jì)時 ········

13、83;·······························7</p><p>　　5.2 校時&

14、#183;····································

15、;········8</p><p>　　5.3 報(bào)時..................................................8</p><p>　　面包板調(diào)試··········&#

16、183;······················9</p><p>　　設(shè)計(jì)收獲及心得·········

17、;·······················10</p><p>　　附件 元件清單 ·······

18、83;·····························10</p><p>　　參考文獻(xiàn)··&#

19、183;····································

20、······10</p><p>　　電路圖··························

21、························11</p><p>　　評語········&

22、#183;····································

23、;······12</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p>　　電子技術(shù)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，加強(qiáng)工程訓(xùn)練，特別是技能的培養(yǎng)，對于培養(yǎng)工程人員的素質(zhì)和能力具有十分重要的作用。在電子信息類本科教學(xué)中，課程設(shè)計(jì)是一個重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它包括選擇課題、電子電路設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試和編寫總結(jié)報(bào)告等實(shí)

24、踐內(nèi)容。</p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)以下兩個目標(biāo)：一、學(xué)生初步掌握電子線路的設(shè)計(jì)、組裝及調(diào)試方法。即學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求，查閱文獻(xiàn)資料，收集、分析類似電路的性能，并通過組裝調(diào)試等實(shí)踐活動，使電路達(dá)到性能要求；二、課程設(shè)計(jì)為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，而課程設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)的軌道上逐漸引向?qū)嶋H方面，運(yùn)用已學(xué)過的分析和設(shè)計(jì)電路的理論知識，逐步掌握工程設(shè)計(jì)的步驟和方法

25、，同時，課程設(shè)計(jì)報(bào)告的書寫，為今后從事技術(shù)工作撰寫科技報(bào)告和技術(shù)資料打下基礎(chǔ)。</p><p>　　2、 設(shè)計(jì)目的及要求</p><p>　　1、鞏固和加強(qiáng)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”課程的理論知識。</p><p>　　2、掌握電子電路的一般的設(shè)計(jì)方法，了解電子產(chǎn)品研制開發(fā)過程。</p><p>　　3、提高電子電路實(shí)驗(yàn)技能及儀器使用

26、能力。</p><p>　　4、掌握電子電路安裝和調(diào)試的方法及故障排除方法。</p><p>　　5、學(xué)會撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告。</p><p>　　6、通過查閱手冊和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)同學(xué)們獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。</p><p>　　7、培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。</p><p><b>　　3、設(shè)計(jì)任務(wù)

27、及要求</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計(jì)選題</b></p><p><b>　　簡要說明：</b></p><p>　　利用數(shù)字電路的理論和知識進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般應(yīng)具有時分秒計(jì)時功能，同時可以進(jìn)行時間的調(diào)整；定點(diǎn)報(bào)時等。</p><p><b>　　3.2 基本要

28、求</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一個時分秒計(jì)數(shù)器，并具有譯碼顯示。其中時為24進(jìn)制，分秒為60進(jìn)制。</p><p>　　優(yōu)先搶答的組別號一直保持到主持人將系統(tǒng)清零為止。</p><p><b>　　3.3 提高要求：</b></p><p>　　(1)、設(shè)計(jì)時鐘脈沖信號產(chǎn)生電路，要求產(chǎn)生1Hz,2Hz,

29、512Hz,1024Hz的脈沖信號。</p><p>　　(2)、設(shè)計(jì)一個電路實(shí)現(xiàn)時分秒校準(zhǔn)功能。</p><p>　　(3)、設(shè)計(jì)一個電路實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時功能，要求報(bào)時聲響四低一高，報(bào)時聲響持續(xù)一秒，間隔一秒，最后一向結(jié)束為整點(diǎn)。</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及基

30、本原理</p><p>　　1、初選電路形式或根據(jù)參考電路確定器件（集成塊）類型。根據(jù)設(shè)計(jì)題目要求的 指標(biāo)，通過查閱有關(guān)資料分析其工作原理；</p><p>　　2、畫出電路方框圖，完成電路各部分的指標(biāo)分配；</p><p>　　3、計(jì)算各單元電路的參數(shù)和確定各元件的參數(shù)值。如：電阻值（選合適的標(biāo)稱值）、額定功率。核算集成電路的有關(guān)電

31、流、電壓等技術(shù)指標(biāo)；</p><p>　　4、驗(yàn)算電路的技術(shù)指標(biāo)；</p><p>　　5、對電路工藝進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)；</p><p>　　6、對電路作實(shí)驗(yàn)調(diào)試；</p><p>　　4.2器件選擇及功能介紹</p><p>　　數(shù)字電子鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1Hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由555定時器形成秒脈沖信號，

32、秒脈沖信號輸入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把累計(jì)結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。秒計(jì)數(shù)器電路計(jì)滿 60 后觸發(fā)分計(jì)數(shù)器電路，分計(jì)數(shù)器電路計(jì)滿60后觸發(fā)時計(jì)數(shù)器電路，時計(jì)數(shù)器電路計(jì)滿 24后開始下一輪的循環(huán)計(jì)數(shù)。一般由555定時器、計(jì)數(shù)器、數(shù)碼顯示器等幾部分組成。 信號產(chǎn)生電路：主要用來產(chǎn)生時間標(biāo)準(zhǔn)信號，由 555 組成的多諧振電路產(chǎn)生。計(jì)數(shù)器：有了“秒”信號，則可以根據(jù) 60 秒為 1 分，24 小時為 1 天設(shè)計(jì)“時”、“分”、“秒

33、”的計(jì)數(shù)器，分別為60進(jìn)制，60 進(jìn)制,24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，并輸出一分，一小時的進(jìn)位信號。此部分只要由74ls160完成。顯示電路：顯然一個完整的時鐘需要數(shù)字上的交互。將計(jì)數(shù)器的輸出信號接到顯示譯碼器即可。由于計(jì)數(shù)器輸出信號符合BCD碼，這里采用74247。 </p><p>　　因?yàn)橛?jì)數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間一致，故需要在電路上加一個校時電路可以對分和時進(jìn)行校時。另外，計(jì)時過程要具有報(bào)時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前

34、 10 秒開始，蜂鳴器開始鳴叫。</p><p><b>　　1、信號產(chǎn)生電路</b></p><p>　　此部分電路主要完成的功能是產(chǎn)生1HZ的脈沖，但由于要控制蜂鳴器的高低音，因而選擇產(chǎn)生1024HZ的脈沖，經(jīng)過數(shù)次分頻產(chǎn)生1HZ的信號，期間1024HZ,512HZ控制蜂鳴器的高音低音。電路如下：</p><p><b>　　計(jì)數(shù)

35、器</b></p><p>　　采用74ls160計(jì)數(shù)器，為十進(jìn)制計(jì)數(shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)秒的個位，秒的十位為六進(jìn)制，利用74ls160清零端至六清零。同理可得分位。時位為24進(jìn)制，可以將時的十位設(shè)為3進(jìn)制，當(dāng)顯示24時兩位同時清零。如下圖：</p><p>　　74ls160引腳圖</p><p><b>　　3、顯示電路：</b><

36、/p><p>　　本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字，顯示器有兩種：共陽極顯示器或共陰極顯示器。74LS47譯碼器對應(yīng)的顯示器是共陽極顯示器。</p><p><b>　　74ls47引腳圖</b></p><p>　　顯示電路由六個74274加共陽數(shù)碼管組成，不躲贅述。如下圖：</p><p><b>

37、　　整點(diǎn)報(bào)時電路</b></p><p>　　電路應(yīng)在整點(diǎn)前 10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時，即當(dāng)時間在 59 分 51秒時，報(bào)時電路發(fā)出報(bào)時控制信號，蜂鳴器發(fā)出低響聲，時間在59分59秒是蜂鳴器發(fā)出高響。</p><p>　　列出這幾位的bcd碼可以發(fā)現(xiàn)，1、3、5、7的最后一位都是一，且分位為59，因此可將分計(jì)數(shù)器十位的 Qc 和 Qa 、個位的 Qd 和 Qa及秒計(jì)數(shù)器十位的 Q

38、c 和 Qa 、個位的 Qd 相與，從而產(chǎn)生報(bào)時控制低音信號。同理可產(chǎn)生控制高音信號。</p><p><b>　　具體電路圖如下：</b></p><p><b>　　4、校時電路</b></p><p>　　校時電路是將計(jì)數(shù)器的級聯(lián)脈沖斷開，接獨(dú)立脈沖，當(dāng)?shù)竭_(dá)需要的時間是斷開，達(dá)到校時的目的。此方法簡單易行，但耗時較長

39、。</p><p><b>　　軟件仿真</b></p><p><b>　　5.1 計(jì)時</b></p><p><b>　　5.2 校時</b></p><p><b>　　5.3 報(bào)時</b></p><p><b&g

40、t;　　注：蜂鳴器用燈代替</b></p><p><b>　　面包板調(diào)試</b></p><p>　　7、 設(shè)計(jì)收獲及心得</p><p>　　轉(zhuǎn)眼間，為期一周的數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)就結(jié)束了。通過這一周的課程設(shè)計(jì)，我拓寬了知識面，鍛煉了能力，綜合素質(zhì)得到較大提高。</p><p>　　設(shè)計(jì)，給人以創(chuàng)作的沖動。但

41、凡涉及設(shè)計(jì)都是一件良好的事情，因?yàn)樗芙o人以美的幻想，因?yàn)樗芙o人以金般財(cái)富，因?yàn)樗芙o人以成就之感，更為現(xiàn)實(shí)的是她能給人以成長以及成長所需的營養(yǎng)，而這種營養(yǎng)更是一種福祉，一輩子消受不竭享用不盡。安排課程設(shè)計(jì)的基本目的，在于通過理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通，進(jìn)一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。</p><p>　　課程

42、設(shè)計(jì)發(fā)端之始，思緒全無，舉步維艱，對于理論知識學(xué)習(xí)不夠扎實(shí)的我深感“書到用時方恨少”，于是想起圣人之言“溫故而知新”，便重拾教材與實(shí)驗(yàn)手冊，對知識系統(tǒng)而全面進(jìn)行了梳理，遇到難處先是苦思冥想再向同學(xué)請教，終于熟練掌握了基本理論知識，而且領(lǐng)悟諸多平時學(xué)習(xí)難以理解掌握的較難知識，學(xué)會了如何思考的思維方式，找到了設(shè)計(jì)的靈感。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的過程中，由于對理論掌握的不熟練，或者是操作過程中發(fā)生失誤，都會導(dǎo)致

43、最后結(jié)果出不來。至善至美，是人類永恒的追求。但是，不從忘卻“金無足赤，人無完人”，我們換種思維方式，去惡亦是至善，改錯亦為至美。在課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。</p><p>　　對我們光信息專業(yè)的本科生來說，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次預(yù)演

44、和準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時補(bǔ)充相關(guān)知識，為求職與正式工作做好充分的知識、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會的心理轉(zhuǎn)型期。</p><p>　　通過課程設(shè)計(jì)，我更加明白了一個真理，“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。課程設(shè)計(jì)達(dá)到了專業(yè)學(xué)習(xí)的預(yù)期目的。課程設(shè)計(jì)之后，我們普遍感到不僅實(shí)際動手能力有所提高，更重要的是通過對設(shè)計(jì)過程的了解，進(jìn)一步激發(fā)了我們對專業(yè)知識

45、的興趣，并能結(jié)合實(shí)際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　附件:元件清單</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　《數(shù)子電子技術(shù)》（2006年7月第三版）余孟嘗主編 高等教育出版社</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)知識官網(wǎng)</

46、p><p><b>　　電路圖：</b></p><p><b>　　評語：</b></p><p>　　該生在本次課程設(shè)計(jì)中能夠自行查閱資料設(shè)計(jì)電路并且仿真時能夠及時的按要求完成。實(shí)際操作方面，面包板線路布局較好，能夠掌握每個元器件的管腳排布和接法，遇到問題也能及時改正。但動手能力和鉆研能力有待加強(qiáng)。希望再接再厲！</