数字时钟课程设计指导书(全)(整理)_数字时钟完整课程设计
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数字电路课程设计
课程设计的目的是通过特定系统的设计、安装、测试和整理资料等环节,初步掌握工程设计方法,提高科学实验能力。
课程设计要求:
1、初步掌握一般数字电路分析和设计的基本方法。包括:根据设计任务和指标,初选电路;通过调查研究、设计计算、确定电路方案;画出逻辑工程图,选测元件、安装电路、独立安排实验,调试改进;分析实验结果,写出设计总结报告。
2、培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力。包括:学会自己分析解决问题的方法,对设计中遇到的问题,能通过独立思考、查阅工具书、参考文献,寻找答案;掌握一些电路调试的一般规律,实验中出现的一般故障,能通过观察、判断、试验、再判断的基本方法解决;能对实验结果独立的进行分析,评价。
3、掌握电路安装、布线、焊接等基本技能。
4、巩固常用电子仪器的正确使用方法。
5、通过严格的科学训练和工程设计实践,逐步树立严肃认真、一丝不苟、事实求是的科学态度;并培养学生在实际工作中具有一定的生产观点、经济观点和全局观点。
课题 数字时钟
钟表的自动化给人们带来了极大的方便,而且大大的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,定时起动路灯,定时开关烘箱,通断动力设备,甚至各种家用电器的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。
一、技术指标与要求
1、时钟计时周期为1h。
2、有分、秒二级校时功能。
3、级内计数同步、级间计数异步。
4、加电 启动后,时钟处于计时状态。
二、原理框图
数字时钟原理框图如图所示。(注:本次课程设计只作分秒的显示和校正)
14时译码8时计数器CK14分译码8分计数器CK门控Ⅱ14秒译码8秒计数器CK门控Ⅲ门控I工作/校时控制秒信号发生器数字时钟原理图
三、设计方法提示
1、时、分、秒分别由2个BCD计数器(LS160)组成。学习掌握LS160计数器的功能及使用条件。
2、为兼顾计时、级间进位和校时,可选用与非门LS00形成级间门控Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
3、为控制计时和分秒对时(校对),可由三位循环移位计数器来完成。加电时即置寄存器的初值为“Q3Q2Q1”=“001”,此时Q1=1,Q2=0,Q3=0,由Q1=1打开计数门,Q2=0封闭校分门,Q3=0封闭校秒门,时钟处于计时状态;当需对时是,在移位脉冲作用下,使寄存器状态为Q3Q2Q1=“010”或“001”,从而实现封闭计时门,打开“校秒”或“校分”门。
4、秒信号产生器,产生周期为1秒信号,可由压控振荡器555定时器产生1Hz方波信号。
四、设计任务要求
1、按照技术指标与要求,设计工程化逻辑电路图。
2、在布线实验板上进行电路连接安装。
3、在实验室进行实验调试,其结果请指导教师教员验收。
五、实验仪器与器材
+5V电压源
1路 万用表
1个 工具
1套 布线板
1块 555时基
555
1个 单稳态触发器
74LS124(或74LS123)1个 BCD计数器
LS160
4个 双D触发器
LS74
2个 四与非门
LS00
3个 段译码/驱动器
LS47
4个 共阳极7段LED 共阳
4个 按扭
微型
2个 电阻 470(28),10K(3),51K(2),56K(2),100K(3)
电容
104(4),1u(钽)(2),4.7u(1),10u(1)集成电路插座
8P(1)14P(5)16P(9)40P(1)
六、写出课程设计报告
主要内容有:技术指标、设计原理、设计方法、调试步骤、故障分析,讨论实验结果、心得体会,以及逻辑工程图。
七、说明:
1、已制的线路板部分线已布好;
2、板上用白色线条及两端有焊盘的地方表示需要连线,应在放集成电路插座之前连好;
3、要求所有的集成电路使用插座;
4、U5(74LS00)的连线空出,需要同学们在读懂原理图后添加连线。
5、5V电源的正负极,板上用‘+’和‘—’表示,不要接反。
6、元器件和线路板每两人一套,由同学们自己管理;工具用完后不得带走。丢失工具/元器件/线路板的将酌情降低成绩。附录一:器件资料
74LS123 可重触发双单稳态触发器
74LS47 七段译码/驱动器
共阳极七段LED显示器
74LS47真值表
74LS160 同步十进制计数器(异步清零)时序图
74LS74 双D触发器
四二输入与非门
555时基
同步十进制计数器
4-7译码器
双D触发器
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