1、 数字逻辑与数字电路 课程设计报告 题 目： 数字电子钟逻辑电路设计 班 级：物联网工程 学生姓名： 学 号： 指导老师： 日 期： 2018 年 4 月 3 日 目录目录 摘要 . 1 1. 前言 . 2 2.设计任务与要求 3 21 设计任务 3 22 课程设计任务 3 3.方案设计与论证 4 3.1 总体设计思路 . 4 3.2 总体方案的比较和分析 . 4 3.3 总体芯片简介 . 4 4.电路设计 6 4.1 电路模块 1计时模块 . 6 4.2 电路模块 2校时模块 . 6 4.3 电路模块 3响声报时模块 . 7 4.4 总电路图及元器清单 . 8 4.5 电路仿真 9 5.焊接
2、与调试 10 5.1 焊接 . 10 5.2 调试 . 11 6.性能测试与分析 13 6.1 测试结果分析 . 13 6.2 性能对比分析 . 13 6.3 问题分析 . 14 7.完成项与心得体会 15 7.1 完成项 . 15 7.2 心得体会 . 15 参考文献 . 16 附录一：连线图 . 17 附录二：实物图 . 18 附录三：元件清单 . 18 附录四：芯片管脚图及真值表 . 18 数电课程设计 1 摘要摘要 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， 已得到广泛的使用。 数字钟的设计方法
3、有许多种,例如， 可用中小规模集成电路组成电子钟； 也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路 组成电子钟；还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现电子 钟具有编程灵活，并便于功能的扩展。 设计过程采用系统设计方法，分析要求，进行总体设计，划分系统，然后进行详细设计，决定各个 功能子系统中的内部电路，最后进行测试。选择了最优方案，定义和规定各个模块的结构，再对模块内 部进行详细设计，分析芯片是否合适，最后将设计好的模块组合调试，并在 proteus 进行仿真，最后进 行焊接与调试。 关键词：关键词：数字电子钟 校时 报时 74LS161 555
4、 定时器 数电课程设计 2 1.前言前言 为巩固 数字电子技术基础 所学知识以及学会应用， 我们开展了为期一周的数电课程设计项目。 本设计的题目是数字钟，数字钟与多级进制的原理一样，数字钟会比平时的实验多几个进制，因此会更 复杂一点。 课程设计可以学到很多东西，避免我们只会纸上谈兵。课程设计能真正考量我们的动手能力，解 决问题能力，检验真理能力。当然，我们实际上遇到的问题比想象中多很多，并不是说项目仿真成功就 可以了把实物做出来，即理想与现实存在很远的差距。 本设计的亮点： （1） 计时模块中，采用的门电路只用了与门和非门，门电路种类少，第一降低了连接时 的出错率，第二节省材料，第三方便排查错
5、误。 （2） 响声报时模块中，59 分 51、53、55、57 秒需要响 4 次低音，51 分 59 秒响一次高 音，可以把它分为高音信号和低音信号。低音又分为 4 个信号，如果把 4 个信号都 接入电路，那么电路会显得很冗余而且浪费材料浪费空间，所以我接了 51 秒的信 号（51 秒信号包含了所有所需响声的信号）与 59 秒的信号加在一个异或门上，这 样减少了很多信号的接入。 （3） 校时模块中，时区和分区的校时为接入一个高电平（常态为低电平）来产生上升沿 脉冲，从而达到进位的效果。秒区采用清零来达到校时功能，即等到实际秒钟为零 时按下开关清零。 数电课程设计 3 2.设计任务与要求设计任务
6、与要求 2 21 1 设计任务设计任务 a.计时功能。能够实现秒、分、时计数； b.显示功能。用数码管显示计时情况； c.校时功能。通过校时开关依次校准秒、分、时，使数字钟正常走时； d.整点报时功能。在 59 分 51 秒、53 秒、55 秒、57 秒时分别鸣叫四声低音，在 59 分 59 秒时鸣叫 一声高音。 2 22 2 课程设计任务课程设计任务 要求学生运用以下数字电子技术知识完成课程设计： 1.掌握逻辑代数的基本知识。掌握门电路的重要参数、不同类型门电路特点。 2.掌握组合逻辑电路的特点、分析方法及其设计方法，如译码器。 3.掌握各种触发器的功能，理解各种触发器的电路特点。 4.掌握时序逻辑电路的分析方法，理解不同时序逻辑电路设计要求，如计数器。 要求学生认真查阅资料、 遵守课程设计时间安排、 按时到实验室完成作品制作、 并认真书写报告。 报告中要求有完整的电路图， 详细的电路元件列表， 电路的工作原理与元器件说明， 最后进行设计总结。 报
