电子技术课程设计-- 数字电子钟

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1、 课程设计说明书课程设计说明书 课程名称： 电子技术基础 设计题目： 数字电子钟 院 系：电气工程及其自动化学院 专业班级： 自动化 11-02 班 姓 名： 学 号： 指导老师： 数字电子钟的设计数字电子钟的设计 摘要：摘要：数字电子钟电路采用 protues 进行仿真，实现以下功 能：计时、上下午显示、调时、定时闹钟，此设计用 555 定 时器组成的多谐振荡器产生秒脉冲，用 74161 计数器进行脉 冲计数，用 BCD-7 段译码器驱动数码管，用数码管作为显示 电路。 用7485 作为数值比较器以判断上下午时间， 用74LS688 数值比较器来实现定时功能。 关键词：关键词：protues

2、；555 定时器；74161 计数器；BCD-7 段译码 器；数码管；7485、74LS688 数值比较器 目录目录 第第 1 章章 数字电子钟设计框图及方案选择数字电子钟设计框图及方案选择1 1.1 系统框图1 1.2 方案选择1 第第 2 章章 数字电子钟各单元数字电子钟各单元功能的实现功能的实现3 2.1 秒脉冲产生电路3 2.2 脉冲计数电路3 2.3BCD 译码及显示电路4 2.4 上下午 LED 显示电路5 2.5 调时电路6 2.6 定时及闹钟电路7 第第 3 章章 数字电子钟电路仿真数字电子钟电路仿真8 3.1protues 仿真软件的介绍8 3.2 数字电子钟电路仿真效果8

3、结语结语 数数字电子钟电路设计的总结字电子钟电路设计的总结12 参考文献13 附录 A 元件清单14 附录 B 数字电子钟总电路效果图15 1 第第 1 章章 数字电子钟总设计框图及设计方案选择数字电子钟总设计框图及设计方案选择 1.1 数字电子钟总设计框图 1.2 数字电子钟设计方案选择 a.秒脉冲产生电路选择 方案一：使用门电路组成的多谐振荡器产生秒脉冲 方案二：用施密特触发器构成的波形产生电路产生秒脉冲 方案三：用 555 定时器组成的多谐振荡器产生秒脉冲 通过合适设计这三种方案均能产生秒脉冲，但考虑到 555 比较器内部的比较 器灵敏度更高，且采用差分电路形式，其组成的多谐振荡器的振荡

4、频率受电源电 压和温度变化的影响很小，工作更为稳定，所以选择方案三。 b.上下午 LED 显示电路选择 方案一：时计数每到 12 或 24 就向 T 触发器发送一个脉冲，使其输出电平跳 变一次以实现上下午显示 LED 灯亮灭状态的切换。 方案二： 时计数每到 12 或 24 就向两个 D 触发器组成的循环移位电路发送一 个脉冲，使两个 D 触发器的 Q 端电平跳变一次，以实现上下午显示 LED 灯亮灭 状态的切换。 方案三：使用数值比较器来拿时计数与 12 比较，来判断上下午，然后控制 上下午对应的 LED 灯的亮灭。 2 前两个方案需要考虑触发器的初始状态，设计比较麻烦，而且出错的可能性 较

5、大，所以选择方案三。 c.调时电路的选择 方案一：使用 6 个 8 拨码开关组成的预置数电路，将其各个预置数输出端口 对应接到各个 74161 的 D0、D1、D2、D3 端，通过调节各个拨码开关的闭合来调 节其组成的预置数电路的预置数，然后向各个 74161 的 PE（load）端发送一个低 电平，将用拨码开关调好的预置数输出到 74161 的 Q 端，实现调时功能。 方案二：使用一个 7 拨码开关选择需要调节的计数器使其使能，并关断多谐 振荡器产生的秒脉冲，然后用按键脉冲产生电路手动向计数器的 CP 端输入单个 脉冲，实现时间调节。 因为方案二所用元器件更少且电路非常简单，操作简便，所以选择方案二。 d.定时器闹钟中的延时电路选择 方案一：以秒脉冲作为输入脉冲，使用触发器及其他门电路组成一个 5 计数 电路，每计完 5 个数输出端跳变一次，完成闹钟延时。 方案二：以秒脉冲作为输入脉冲，使用 74161 计数器计脉冲数，判断计完 5 个数后，关闭闹钟。 方案二思路更为清晰，设计非常简便，所以选择方案二。 3 第第 2 章章 数字电子钟各单元数字电子钟各单元功能的实现功能的实现 2.1 秒脉冲产生电路 使用 555 定时器组成的多谐振荡器产生秒脉冲，如下图。 利用公式： cRR f