信息工程学院
课程设计报告书
(2009 /2010 学年第二学期)
课程名称 : 电子技术课程设计 题 目 : 能整点报时的电子表 专业班级 : 自动化111 学生姓名 : 胡义海 学 号: 6100311301 指导教师 : 康耀明 设计成绩 :
1课程设计目的 ............................................................................................................................................ 1 2系统的方案设计 ........................................................................................................................................ 1 3 系统的详细设计 ....................................................................................................................................... 2 3.1脉冲产生和分频电路 ......................................................................................................................... 2 3.1.1脉冲产生和分频电路的设计 .................................................................................................... 2 3.1.2馆建器件74 LS74的介绍 ........................................................................................................ 3 3.1.3关键器件CD4060的介绍 .......................................................................................................... 3 3.2计时电路 ............................................................................................................................................. 5 3.2.1分,秒计时电路的设计 ............................................................................................................ 5 3.2.2小时计时电路的设计 ................................................................................................................ 7 3.2.3关键器件CD4510的介绍 .......................................................................................................... 8 3.3显示译码电路 ................................................................................................................................... 10 3.3.1显示译码电路的设计 .............................................................................................................. 10 3.3.2关键器件CD4511和数码管的介绍 ........................................................................................ 11 3.4校时电路 ........................................................................................................................................... 12 3.4.1校时的电路的详细设计 .......................................................................................................... 12 3.4.2关键器件RS触发器的详细介绍 ............................................................................................ 13 3.5整点报警电路 ................................................................................................................................... 15 4 心得体会 ................................................................................................................................................. 19 5 参考文献 ................................................................................................................................................. 19
0
1课程设计目的
※让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法; ※进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力; ※提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力; ※培养书写综合实验报告的能力。
2系统的方案设计
2.1简述
数字电子钟是一种用数字显示秒﹑分﹑时﹑日的记时装置,与传统的机械钟相比,他具有走时准确﹑显示直观﹑无机械传动装置等优点,因而得到了广泛的应用:小到人们的日常生活中的电子手表,大到车站﹑码头﹑机场等公共场所的大型数显电子钟。 2.2课程设计题目描述和要求
(1)设计一个有“时”、“分”、“秒”(12小时59分59秒)显示,且有校时功能的电子钟; (2)用中小规模集成电路组成电子钟,并在实验箱上进行组装、调试; (3)画出框图和逻辑电路图,写出设计、实验总结报告;
(4)选做:整点报时。在59分50秒输出一高电平驱动鸣声器发生。 2.3数字电子钟基本原理
2.3.1数字电子钟的逻辑图如图1所示由振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。
振构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲,秒脉冲送入秒计数器,秒计数结果通过秒译码器译码并且通过显示器显示出来,当达到60时向分位进位,分位和十位也是如此。
2.3.2可手动校正:能分别进行秒﹑分﹑时﹑日的校正。只要将开关置于手动位置,可分别对秒
﹑分﹑时﹑日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。 2.3.3整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫。
1
图1数字钟逻辑电路图
3 系统的详细设计
3.1脉冲产生和分频电路
3.1.1脉冲产生和分频电路的设计
石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。石英振荡电路图如图2所示。
2
图2 石英振荡电路图
3.1.2馆建器件74 LS74的介绍
在晶振产生震荡进行第二次分频时用到分频器件74LS74。其引脚图如图3所示。
图3 74LS74引脚图
3.1.3关键器件CD4060的介绍
秒脉冲发生器是数字钟的核心部分,它的精度和稳度决定了数字钟的质量,通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形﹑分频获得1Hz的秒脉冲。如晶振为32768Hz,通过15次二分频后可获得1Hz的脉冲输出。CD4060引脚图和真值表如图4所示,连接方式如图5所示。
3