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数字电路课程设计26页

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一、设计任务与技术指标 设计并制作一个带有可定时起闹功能的数 字钟 有“时”、“分”十进制显示,“秒” 使用发光二极管闪烁表示 以24小时为一个计时周期 走时过程中能按预设的定时时间(精确 到小时)启动闹钟,以发光二极管闪烁 表示,启闹时间为3s~10s 提供器件 74LS163 6片 74LS00 5片 74LS138 2片 CD4511 4片 LM555 1片 74LS123 1片 LED共阴极显示器 4片 1.5k,2.2k,51k 1个 220uF电容 2个 680欧姆电阻 4个 二、系统构成 标准时间源 计时部分 定时起闹部分 校时部分(选做) 1、标准时间源 标准时间源即秒信号发生器 可采用LM555构成多谐振荡器,调整 电阻可改变频率,使之产生1Hz的脉冲 信号(即T=1S) LM555管脚排列及功能电路 8 765 555 1 234 T=0.7(RA+2RB)C T=1S,C=220uF 计算得RA+2RB≈6.5K 取RA=1.5K,RB=2.4K Vcc 84 RA 7 RB 555 3 6 2 C 5 1 GND 2.计时部分 译码 2×CD4511 译码 2×CD4511 M=24 时计数器 2×74LS163 M=60 分计数器 2×74LS163 M=60 秒计数器 2×74LS163 1s 555 模60计数器采用异步扩展方式实现 Q0 Q1 Q2 Q3 1 Q0 Q1 Q2 Q3 1 CTP CTT 74LS163 /CR CTP CTT 74LS163 /CR CP /LD 1 /LD 1 模24计数器采用同步扩展方式实现 1 CP Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CTT 74LS163 /CR D0 D1 D2 D3 /LD 0 0 00 Q0 Q1 Q2 Q3 CTP CTT 74LS163 /CR /LD 1 3.定时起闹部分 正点起闹,精确到小时 使用2片74LS138,分别选出小时的十 位和个位 小时十位范围为0~2,3-8译码器只使 用前2个输入端,小时个位为0~9,3-8 译码器只有3个输入端,会丢失几个时 间点:8点、9点、18点、19点 还应控制起闹时间的长短,用74LS123 构成单稳态触发器 起闹部分框图 74LS138 A0 /Y0 小时 (十位) A1 A2 预 /Y7 设 起 74LS138 闹 A0 /Y0 时 小时 (个位) A1 间 A2 /Y7 74LS00 组合电路 74LS123 单稳态电路 单稳态电路 控制起闹时间长短 引脚图及功能见教材p359-360页 接发光 二极管 Vcc 51k 74LS123 Q /RD 16 TR+ “1” 15 14 TR- “0” + 220uF T=0.28RC(1+0.7k/R) 4、校时部分 将所需校对的时或分计数电路的脉冲输入端 切换到秒信号,使用快脉冲计数,到达标准 时间后再切换回正确的输入信号 做一个消抖动开关,手动输入计数脉冲 三、其他事项 色环电阻 面包板结构 电源和地 电路安装要求 调试方法 时间地点安排 课设报告要求 色环电阻 ab c 金色或银色 代表精度 R=ab×10c 黑棕 红 橙 黄 绿 蓝 紫 灰 白 012 3 4 5 6 7 8 9 面包板结构 面包板的结构分为两种:窄条和宽条 窄条的导通规律为横向55导通、纵向不通 宽条的导通规律为纵向导通、横向不通 电源和地 电路中每个集成芯片都必须接电源和地 Vcc=5V Vcc IC1 IC2 IC3 IC4 电路安装要求 布局合理 导线横*竖直,且不要从集成块 上跳线 导线紧贴面包板,连接可靠 交叉线尽可能少 调试方法 采用逐级调试的方法 1、确保秒信号正常 2、调试秒计数器 3、调试分计数器,可将秒信号作为分计数 器的CP脉冲 4、调试小时计数器,可将分信号作为小时 计数器的CP脉冲 5、调试闹钟电路 电路安装完成效果图 电路安装完成效果图 电路安装完成效果图 评分标准 布线(15) 优(15),良(11),中(7),差(3) 实现功能(35) 计时(15),闹钟(10),8,9扩展+5,校 时+5 完成时间(25) 第一组完成25分,时间每延长半天减5分 课设报告(25) 时间、地点安排 设计、安装 调试 验收 设计安装 宿舍、教室 9:00~17:00 3301、3303等 开放实验室 9:00~17:00 3305-4 课设报告要求 设计任务与要求 实验仪器及主要器件 设计原理、方案 完整的电路原理图 调试方法与过程 设计和调试过程中出现的问题及解决 方法 实现的功能与测试结果 心得体会 谢谢! 25 26



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