第一篇:數字電路 課程設計 心得體會
設計體會
本次課程設計的題目是LC正弦波振蕩器的設計,主要應用了通信電子線路三點式振蕩器電路內容。通過查找資料,結合書本中所學的知識,完成了課程設計的內容。把書中所學的理論知識和具體的實踐相結合,有利于我們對課本中所學知識的理解,并加強了我們的動手能力。
在課程設計之前,我們通過各個渠道查找資料后分析驗證,經過多次的修改和整理,作了如上的設計思路。雖然這次設計一開始是按照設計要求去完成的,但由于在實際操作中,出現了比較大的問題,導致以上的準備資料,在實際操作中都未能派上用場。在這次的課程設計過程中,我懂得了很多,課程設計不光是讓我們去“設計”,更重要的是培養我們的能力!通過本次課程設計使我對通信電子線路又有了進一步的了解,增加了對所學知識的應用。
其次對這個課題的理解問題。因為高頻的知識本來就不容易懂,所以查找資料和查閱基礎知識,花了我們很長的時間。這些都應歸咎于自己基礎知識的匱乏。
在這次的課程設計中,我們通過動手實踐操作,進一步學習和掌握了有關高頻原理的有關知識,特別是動手操作方面,加深了對LC正弦波振蕩器的認識,進一步鞏固了對高頻知識的理解,也對模塊的基本工作原理和調試儀器有了一定的了解。在設計時我們根據課題要求,復習了相關的知識,還查閱了相當多的資料,這也在一定程度上拓寬了我們的視野,豐富了我們的知識。這次的高頻課程設計重點是通過實踐操作和理論相結合,提高動手實踐能力,提高科學的思維能力。在接觸課程設計之前,因為這門課程的難度很深度,我對高頻是敬而遠之的心態,所以基礎知識以及邏輯推理思維方面都是相當欠缺。在對高頻的實驗模塊操作方法所知甚少和對調試知識幾乎一無所知的程度,最后通過不懈努力終于圓滿完成了課程設計的要求。
第二篇:數字電路課程設計
一、設計報告書的要求: 1.封面
2.課程設計任務書(題目,設計要求,技術指標等)
3.前言(發展現狀、課程設計的意義、設計課題的作用等方面)。3.目錄
4.課題設計(⑴ 寫出你考慮該問題的基本設計思路,畫出一個實現電路功能的大致框圖。
⑵ 畫出框圖中的各部分電路,對各部分電路的工作原理應作出說明。⑶ 畫出整個設計電路的原理電路圖,并簡要地說明電路的工作原理。⑷ 用protel畫原理電路圖。
(5)用Multisim或者Proteus畫仿真圖。
5.總圖。
6.課題小結(設計的心得和調試的結果)。7.參考文獻。
二、評分依據:
①設計思路,②單元電路正確與否,③整體電路是否完整,④電路原理說明是否基本正確,⑤報告是否清晰,⑥答辯過程中回答問題是否基本正確。
三、題目選擇:(三人一組,自由組合)(設計要求,技術指標自己選擇)
1、基于DC4011水箱水位自動控制器的設計與實現
水箱水位自動控制器,電路采用CD4011四與非門作為處理芯片。要求能夠實現如下功能:水箱中的水位低于預定的水位時,自動啟動水泵抽水;而當水箱中的水位達到預定的高水位時,使水泵停止抽水,始終保持水箱中有一定的水,既不會干,也不會溢,非常的實用而且方便。
2、基于CD4011聲控、光控延時開關的設計與實現
要求電路以CD4011作為中心元件,結合外圍電路,實現以下功能:在白天或光線較亮時,節電開關呈關閉狀態,燈不亮;夜間或光線較暗時,節電開關呈預備工作狀態,當有人經過該開關附近時,腳步聲、說話聲、拍手聲等都能開啟節電開關。燈亮后經過40秒左右的延時節電開關自動關閉,燈滅。
3、基于CD4011紅外感應開關的設計與實現
在一些公共場所里,諸如自動干手機、自動取票機等,只要人手在機器前面一晃,機器便被啟動,延時一段時間后自動關閉,使用起來非常方便。要求用CD4011設計有此功能的紅外線感應開關。
4、基于CD4011紅外線對射報警器的設計與實現
設計一款利用紅外線進行布防的防盜報警系統,利用多諧振蕩器作為紅外線發射器的驅動電路,驅動紅外發射管,向布防區內發射紅外線,接收端利用專用的紅外線接收器件對發射的紅外線信號進行接收,經放大電路進行信號放大及整形,以CD4011作為邏輯處理器,控制報警電路及復位電路,電路中設有報警信號鎖定功能,即使現場的入侵人員走開,報警電路也將一直報警,直到人為解除后方能取消報警。
5、基于CD4069無線音樂門鈴的設計與實現
音樂門鈴已為人們所熟知,在一些住宅樓中都裝有音樂門鈴,當有客人來訪時,只要按下門鈴按鈕,就會發出“叮咚”的聲音或是播放一首樂曲,然而在一些已裝修好的室內,若是裝上有線門鈴,由于必須布線,從而破壞裝修,讓人感到非常麻煩。采用CD4069設計一款無線音樂門鈴,發射按鍵與接收機間采用了無線方式傳輸信息。
6、基于時基電路555“叮咚”門鈴的設計與實現
用NE555集成電路設計、制作一個“叮咚”門鈴,使該裝置能夠發出音色比較動聽的“叮咚”聲。
7、基于CD4511數顯八路搶答器的設計與實現
CD4511是一塊含BCD-7段鎖存、譯碼、驅動電路于一體的集成電路。設計一款基于CD4511八路搶答器,該電路包括搶答,編碼,優先,鎖存,數顯和復位。
8、基于NE555+CD4017流水彩燈的設計與實現 以NE555和CD4017為核心,設計制作一個流水彩燈,使之通過調節電位器旋鈕,可調整彩燈的流動速度。
9、水位指示的設計與實現
電路的功能是檢測容器內的水位。把探頭分別裝在容器的底部、中部和頂部。通過3根導線與電路板連接,而3個LED分別代表不同的水位。
10、基于數字電路雙向炫彩流水燈的設計與實現
電路由無穩態多謝振蕩器、可逆計數器、三八線譯碼器和發光二極管組成;實現流水燈正反向循環旋轉。
11、基于數字電路六位數字鐘的設計與實現
設計一款純數字電路打造的6位數字時鐘。數字鐘是采用數字電路對“時”、“分”、“秒”數字顯示的計時裝置。
12、八路聲光報警器的設計與實現
八路聲光報警器中八位優先編碼器CD4532將輸入D0~D7的八路開關量譯成三位BCD碼,經BCD鎖存/七段譯碼/驅動器CD4511譯碼,驅動共陰極數碼管顯示警報電路0—7,路輸入開關中的任一路開路,顯示器即顯示該路號,發出數碼光報警;同時優先編碼器CD4532的GS段輸出高電平,使開關三極管飽和導通,啟動聲報警電路工作。聲報警電路由時基集成電路NE555和六反相器CD4069組成。
13、基于CD4060夢幻燈的設計與實現(基于proteus仿真)
設計一款電路,使其具有多種美麗的聲光效果,三種顏色的LED隨機組合,五彩斑斕,配有生日快樂音樂芯片,閃光的同時有生日快樂音樂播放,蜂鳴器發生,音樂芯片直接可以裝到電路板上,備有電源開關,方便控制,可以外接交流電源或電池??勺魃斩Y物相送。
14、變音警笛電路的設計與實現 設計一款電路,該電路采用兩片NE555時基集成電路構成的變音警笛電路,能發出“嗚-哇-嗚-哇”的警笛聲。
15、魔幻LED搖搖棒的設計與制作
“搖搖棒”是一種利用我們的“視覺暫留效應”工作的高科技電子玩具。接通電源后,它上面的一列LED(發光二極管)不停地閃爍,當你搖動它時,會看見空中夢幻般的浮現一個個笑臉、愛心等圖案或者文字?!皳u搖棒”使用了一塊單片機。通過編寫程序,在它內部存儲若干幅圖形和文字,用一只輕觸按鈕來選擇要顯示的內容,并且使用一只動作傳感器開關來確保顯示正常。
16、基于數字電路NE555、CD4017LED骰子的設計與實現
由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進制計數器/脈沖分配器構成。7個發光二極管模擬骰子的點數,當按下按鈕1秒以上,骰子上的發光二極管高速循環點亮,之后循環速度越來越慢并最終隨機停止于某個點上。
17、數顯計數器的設計與實現
不需要編程的計數器模塊,有3個數碼管顯示,使用14553和14511芯片進行控制驅動。
18、基于555簡易催眠器的設計與制作
時基電路555構成一個極低頻振蕩器,輸出一個個短的脈沖,使揚聲器發出類似雨滴的聲音
19、基于數字電路電動機轉速表的設計與實現
在電動機轉動時,人眼無法統計電動機單位時間轉轉的圈數,即使電動機每秒鐘只轉動幾圈,我們也無法準確的數數來得到電動機每分鐘的轉動圈數。設計一款電動機轉速表來計數,最大可以顯示999,如果需要顯示更大的數字,還可以自行增加CD40110和數碼管,每增加一級,計數可增大10倍再加上9。
20、基于CD4011路燈開關模擬電路的設計與實現
從節約用電的角度出發,路燈開關在每天傍晚時全部燈亮,后半夜行人稀少,路燈關掉一半,第二天清早路燈全部關閉。
21、數字秒表的設計與實現
單穩態觸發器,時針發生器及計時器,譯碼顯示單元電路的應用
22、基于CD4011聲光控帶燈頭開關的設計與實現
開關選用CD4011集成塊為延時電路,選用1A單向可控硅以及性能穩定的光敏電阻和優質的駐極體組成的聲光控動作電路
23、基于數字電路兩位計數器的設計與實現
兩位自動計數器兩位數碼管自動顯示0-99,數字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實現。上電后,電路自動計數.由0增至99,不斷循環計數.24、數字頻率計的設計與實現
電路通過時基電路NE555,十進制計數/譯碼器CD4017,六與非門CD4011,十進制計數/譯碼/鎖存/驅動器CD40110以及兩個共陰數碼管實現被測信號頻率測試。
25、基于數字電路自動溫控報警電路的設計與實現
現實生活中,常常需要進行溫度控制。當溫度超出某一規定的上限值時,需要立即切斷電源并報警。待恢復正常后設備繼續運行。設計一款溫度控制電路,電路采用LM324作比較器,NE555作振蕩器,十進制計數/譯碼器CD4017以及鎖存/譯碼/驅動電路CD4511作譯碼顯示達到上述要求。
26、基于數字電路兩位自動計數器的設計與實現
兩位自動計數器兩位數碼管自動顯示0-99,數字可清零。電路主要由NE555,4518,4511實現。上電后,電路自動計數.由0增至99,不斷循環計數.數字上升速度快慢由NE555振蕩頻率決定.S1為計數清零按鍵.NE555構成時鐘信號發生器,CD4518為二/十進制加法計數器,CD4511為譯碼驅動器,調節R17可調節NE555的振蕩頻率.C1為充放電電容,電容容量愈大,充電時間愈長,則振蕩頻率愈低。
27、基于數字電路數字顯示頻率計電路的設計與實現
電路通過時基電路NE555,十進制計數/譯碼器CD4017,六與非門CD4011,十進制計數/譯碼/鎖存/驅動器CD40110以及兩個共陰數碼管實現被測信號頻率測試。
28、基于CD4017流水燈的設計與實現
CD4017流水燈由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進進制計數/譯碼電路組成。
29、基于CD4017六路回閃燈的設計與實現 電路通電后,六個發光管先依次點亮,再全部熄滅,然后反方向依次點亮,完成一個循環,接著進行下一個循環。電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進進制計數/譯碼電路組成。
30、基于CD4017摩托車閃燈的設計與實現
電路由多諧振蕩電路和CD4017構成,實現三組發光管循環顯示。
31、基于CD401712路回閃燈的設計與實現
電路由555組成的多諧振蕩器和CD4017十進制計數/譯碼電路構成。
32、基于CD4518/4511數字鐘的設計與實現
第三篇:數字電路課程設計——數字鐘
四川工業科技學院 電子信息工程學院課程設計 專業名稱:電子信息工程 課程名稱:數字電路課程設計 課題名稱:自動節能燈設計 設計人員:蔡志荷 指導教師:廖俊東 2018年1月10日
《模擬電子技術課程設計》任務書
一、課題名稱:數字鐘的設計
二、技術指標:
(1)掌握數字鐘的設計、組裝和調試方法。(2)熟練使用proteus仿真軟件。(3)熟悉各元件的作用以及注意事項。
三、要求:
(1)設畫出總體設計框圖,以說明數字鐘由哪些相對獨立的功能模塊組成,標出各個模塊之間互相聯系。(2)設計各個功能模塊的電路圖,加上原理說明。(3)選擇合適的元器件,設計、選擇合適的輸入信號和輸出
方式,確保電路正確性。
指導教師:廖俊東 學生:蔡志荷
電子信息工程學院
2018年1月 10日
課程設計報告書評閱頁
課題名稱:數字鐘的設計 班級:15級電子信息工程4班 姓名:蔡志荷
2018年1月 10日
指導教師評語:
考核成績:指導教師簽名: 年月
目錄
摘要..................................................................................................................................................1 第1章設計任務與要求...................................................................................................................2
1.1 設計指標數字鐘簡介.....................................................................................................2 1.2 具體要求.........................................................................................................................2 1.3 設計要求.........................................................................................................................3 第2章元件清單及主要器件介紹...................................................................................................4
2.1 元件清單.........................................................................................................................4 2.2 主要器件介紹.................................................................................................................4
2.2.1 74LS90計數........................................................................................................4 2.2.2 74LS47.................................................................................................................5 2.2.3 七段數碼顯示器.................................................................................................7
第3章設計原理與電路...................................................................................................................8
3.1 計時電路.........................................................................................................................8
3.1.1 計秒、計分電路.................................................................................................8 3.1.2 計時電路.........................................................................................................10 3.2 校時電路.......................................................................................................................11 3.2.1 報時鎖存信號...................................................................................................13 3.2.2 報時...................................................................................................................13 第4章仿真結果及誤差分析.........................................................................................................15 4.1 實驗結果.......................................................................................................................15 4.2 實時分析.......................................................................................................................15 第5章設計總結.............................................................................................................................16 參考文獻.........................................................................................................................................17
四川工業科技學院數字電路課程設計
摘要
本次課程設計的主題是數字電子鐘。干電路系統由秒信號發生器、“時、分、秒”計數器、顯示器、整點報時電路組成。秒信號產生器是整個系統的時基信號,它直接決定計時系統的精度,這里用多諧振蕩器加分頻器來實現。將標準秒信號送入“秒計數器”,“秒計數器”采用60進制計數器,每累計60秒發出一個“分脈沖”信號,該信號將作為“分計數器”的時鐘脈沖。“分計數器”也采用60進制計數器,每累計60分鐘,發出一個“時脈沖”信號,該信號將被送到“時計數器”?!皶r計數器”采用24進制計時器,可實現對一天24小時的累計。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數器的輸出狀態送到七段顯示譯碼器譯碼,通過七位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據計時系統的輸出狀態產生一脈沖信號,然后去觸發蜂鳴器實現報時。
數字電子時鐘優先編碼電路、譯碼電路將輸入的信號在顯示器上輸出;用控制電路和調節開關對LED顯示的時間進行調節,以上兩部分組成主體電路。通過譯碼電路將秒脈沖產生的信號在報警電路上實現整點報時功能等,構成擴展電路。本次設計由震蕩器、秒計數器、分計數器、時計數器、BCD-七段顯示譯碼/驅動器、LED七段顯示數碼管設計了數字時鐘電路,可以實現:計時、顯示,時、分校時,整點報時等功能。
關鍵詞:數字時鐘,振蕩器,計數器,報時電路
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第1章 設計任務與要求
1.1 設計指標數字鐘簡介
數字鐘電路是一款經典的數字邏輯電路,它可以是一個簡單的秒鐘,也可以只計分和時,還可以計秒、分、時,分別為12進制或24進制,外加校時和整點報時電路。
數字鐘已成為人們日常生活中必不可少的生活日用品。廣泛用于個人家庭以及車站、碼頭、劇場、辦公室等公共場所,給人們的生活、學習、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數字集成電路技術的發展和采用了先進的石英技術,使數字鐘具有走時準確、性能穩定、集成電路有體積小、功耗小、功能多、攜帶方便等優點。
因此本次設計就用數字集成電路和一些簡單的邏輯門電路來設計一個數字式電子鐘,使其完成時間及星期的顯示功能。多功能數字鐘采用數字電路實現對“時”、“分”、“秒”數字顯示的計時裝置。具有時間顯示、走時準確、顯示直觀、精度、穩定等優點,電路裝置十分小巧,安裝使用也方便而受廣大消費的喜愛。
1.2 具體要求
1、掌握組合邏輯電路、時序邏輯電路及數字邏輯電路系統的設計、安裝、測試方法;
2、進一步鞏固所學的理論知識,提高運用所學知識分析和解決實際問題的能力;
3、提高電路布局,布線及檢查和排除故障的能力。
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1.3設計要求
1、設計一個有“時”、“分”、“秒”(23小時59分59秒)顯示,且有校時功能的電子鐘。
2、用中小規模集成電路組成電子鐘,并在實驗箱上進行組裝、調試
3、畫出框圖和邏輯電路圖、寫出設計、實驗總結報告。
4、整點報時。在59分51秒時輸出信號,音頻持續10秒,在結束時刻為整點。
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第2章 元件清單及主要器件介紹
2.1 元件清單 1、74LS90(6個)2、74LS47(6個)3、74LS00(6個)4、74LS20(6個)5、74LS04(6個)
6、共陽七段數碼顯示器(6個)
7、蜂鳴器(1個)
8、快關若干,電阻若干
2.2 主要器件介紹
2.2.174LS90計數
本題目核心器件是計數器,常用的有同步十進制計數器74HC160以及異步二、五、十進制計數器74LS90.這里選用的是74LS90芯片。
74LS90的引腳圖如圖2-1表示。
圖2-1 74LS90內部是由兩部分電路組成的。一部分是由時鐘CKA與一位觸發器Q0組成的二進制計數器,可記一位二進制數;另外一部分是由時鐘CKB與三個觸發器Q1、Q2、Q3組成的五進制異步計數器,可記五個數000~111.如果把Q0和CKB連接起來,CKB從Q0取信號,外部時鐘信號接到CKA上,那么由時鐘CKA和Q0、Q1、Q2、Q3組成十進制計數器。
R0(1)和R0(2)是異步清零端,兩個同時為高電平有效;R9(1)和R9(2)是置
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9端,兩個同時為高電平時,Q3Q2Q1Q0=1001,;正常計數時,必須保證R0(1)和R0(2)中至少一個接低電平,R9(1)和R9(2)中至少一個接低電平。
74LS90的功能表如表2-1所示。
表2-1 2.2.274LS47 74LS47的引腳圖如圖2-3表示。
圖2-3 譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。實現譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應關系。74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器,它在這里與數碼管配合使用。
表2-2列出了74LS47的真值表,表示出了它與數碼管之間的關系。
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表2-2 H=高電平,L=低電平,×=不定 74LS47譯碼器原理如圖2-4.圖2-4
74LS47是BCD-7段數碼管譯碼器/驅動器,74LS47的功能用于將BCD碼轉化成數碼塊中的數字,通過它解碼,可以直接把數字轉換為數碼管的顯示數字,從而簡化了程序,節約了 單片機的IO開銷。因此是一個非常好的芯片!但是由于目前從節約成本的角度考慮,此類芯片已較少用,大部份情況下都是用動態掃描數碼管的形式來實現數碼管顯示。
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2.2.3 七段數碼顯示器
共陽極七段數碼管引腳圖如圖2-5表示。
圖2-5 LED數碼管中的發光二極管共有兩種連接方法:
1、共陰極接法:把發光二極管的陰極連在一起構成公共陰極。使用時公共陰極接地,這樣陽極端輸入高電平的段發光二極管就導通點亮,而輸入低電平的則不點亮。實驗中使用的LED顯示器為共陰極接法。
2、共陽極接法:把發光二極管的陽極連在一起構成公共陽極。使用時公共陽極接+5V。這樣陰極端輸入低電平的段發光二極管就導通點亮,而輸入高電平的則不點亮,而輸入高電平的則不點亮。
注:課設中使用的是共陽極數碼管。
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第3章 設計原理與電路
3.1 計時電路
計時電路共分三部分:計秒、計分、計時。其中計秒和記分都是60進制,而計時為24進制。難點在于三者之間進位信號的實現。
3.1.1 計秒、計分電路
1、個位向十位的進位實現。
用兩片74LS90異步計數器接成一個一步的60進制計數器。所謂異步60進制計數器,即兩片74LS90的時鐘不一致。各位時鐘為1Hz方波來計秒,十位計數器的時鐘信號需要從個位計數器來提供。
進位信號的要求是在十個秒脈沖中只產生一個下降沿,且與第十秒的下降沿對齊。只能從個位計數器的輸出端來提供,不可能從其輸入端來找。而計數器的輸出端只有Q0、Q1、Q2、Q3四個信號,要么是其中一個,要么是它們之間的邏輯運算結果。
把個位的四個輸出波形畫出來,如圖3-1所示。
圖3-1 由于74LS90是在時鐘的下降沿到來時計數,所以Q3正好符合要求,在10秒之內只給出一個下降沿,且與第19秒的下降沿對齊。Q2雖然也只產生一個下降沿,但產生的時刻不對。這樣,個位和十位之間的進位信號就找到了,把個位的Q3(11端)連接到十位的CKA(14端)上。
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2、六十進制的實現
當幾秒到59時,希望回00.此時個位正好計滿十個數,不用清零即可自動從9回0;十位應接成六進制,即從0~5循環計數。用異步清零法,當6出現的瞬間,即Q3Q2Q1Q0=0110時,同時給R0(1)和R0(2)高電平,使這個狀態變成0000,由于6出現時間很短,被0取代。接線如圖3-2所示。
圖3-2 當十位計數到6時,輸出0110,其中正好有兩個高電平,把這兩個高電平Q2和Q1分別接到74LS90的R0(1)和R0(2)端,即可實現清零。一旦清零,Q2和Q1都為0,不能再繼續清零,恢復正常計數,直到下次再同時為1。
計秒電路的仿真圖如圖3-2所示,計分電路和計秒電路是完全一致的,只是周期為1S的時鐘信號改成了周期為60秒即1分鐘的時鐘信號。
3、秒向分的進位信號的實現
積分電路的關鍵問題是找到秒向分的進位信號。當秒電路計到59秒時,產生一個高電平,在計到60秒時變成低電平,來一個下降沿送給計分電路做時鐘。計秒電路在計到59時的十位和個位的狀態分別為0101和1001,把這四個1與起來即可,即十位的Q2和Q0,個位的Q3和Q0,與的結果作為進位信號。使用74LS20四入與非門串反相器構成與門,如圖3-3所示。
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圖3-3 計分電路與計秒電路一樣,只是四輸入與門產生的信號應標識為59分。
3.1.2 計時電路
用兩片74LS90實現二十四進制計數器,首先把兩片74LS90都接成十進制,并且兩片之間連接成具有十的進位關系,即接成一百進制計數器,然后在計到24時,十位和個位同時清理。計到24時,十位的Q1=1,個位的Q2=1,應分別把這兩個信號連接到雙方芯片的R0(1)和R0(2)端。如個位的Q2接到兩個74LS90的R0(1)清零端,十位的Q1接到兩個74LS90的R0(2)清零端。
計時電路的個位時鐘信號來自秒、分電路產生59分59秒兩個信號相與的結果,如圖3-4所示。
圖3-4
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計分和計時電路可以先單獨用秒脈沖調試,以節省時間。聯調時,可把秒脈沖的頻率加大。
圖3-5是一個鏈接好的簡單的沒有校時和報時的數字時鐘電路。
圖3-5 圖中為了把數顯集中到一塊,可以直接把時、分、秒的數碼管拖動到一起。但為了仿真時使器件管件的邏輯狀態顯示不影響數顯的效果,可以從主菜單中把邏輯顯示去掉即可。
3.2 校時電路
接下來把校時電路加上,校時電路主要完成校分和校時。選擇較分時,撥動一次開關,分自動加一;選擇校時時,撥動一次開關,小時自動加一。校時校分應準確無誤,能實現理想的時間校對。校時校分時應切斷秒、分、時計數電路之間的進位連線。
如圖3-6,紅色線框內是校時電路,由去抖動電路和選擇電路組成。
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圖3-6 其中,計到59分的信號已有,如圖3-6中所示。只需把它和計秒電路的十位中的Q2Q0相與作為開始報時的一個條件即可。見圖3-7,U16:A和U10:D組成的與門輸出即為報時開始信號。
圖3-7
四川工業科技學院數字電路課程設計
3.2.1 報時鎖存信號
用秒個位的計數器輸出進行四高一低的報時鎖存信號。現在來分析一下50~59秒之間秒個位的狀態。
秒個位:Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1
結合題目要求,通過這些狀態的觀察發現,秒個位的Q3’和Q0邏輯與后,正好在秒個位計到1、3、5、7時產生高電平,0、2、4、6時產生低電平,可作低四聲報時的鎖存信號;秒個位的Q3和Q0邏輯與后,正好在秒個位為9時產生高電平,可做高音的報時鎖存信號;這樣就產生了兩個報時鎖存信號。
3.2.2 報時
把上述分析所得到的的報時開始信號分別和兩個報時鎖存信號相與,產生兩路報時鎖存信號,如圖3-7,上面一路為高音報時鎖存,下面一路為低音報時鎖存。圖中左面三個與非門實現的是與或邏輯,前面已介紹。
上下兩路報時鎖存信號分別與1kHz和500Hz的音頻信號(20Hz~30kHz)相與或來驅動數字喇叭,實現整點報時功能。這里喇叭使用元件SOUNDER,它接收數字信號。
實驗時,把59分50秒這個報時開始信號直接用高電平取代,這樣比較省時。另外實際連接電路時,可用555定時器產生一個1kHz的方波,再經D觸發器二
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分屏得到500Hz的方波信號。計時電路的1Hz方波也可由555定時器產生,但由于標準電阻和電容值的選擇會帶來一些積累誤差,也可選用其他更精確的振蕩電路來實現。
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第4章 仿真結果及誤差分析
4.1 實驗結果
成功設計一個有“時”、“分”、“秒”(23小時59分59秒)顯示,有校時功能的電子鐘。能夠實現整點報時。在59分51秒時輸出信號,音頻持續10秒,在結束時刻為整點。且能夠正常仿真。
如圖4-1是完整的數字鐘電路圖。
圖4-1 4.2 實時分析
本次課程設計電路完全按照仿真圖所連的,在測試時,當開始進行時校時時,沒有出現問題,但當進行到分校時時,發現計數電路的秒電路開始亂跳出錯。因此,電路一定是有地方出錯了,在反復對照后,發現是因為在接入校正電路時忘了把秒十位和分個位之間的連線拿掉而造成的,因此,在接線時一定要注意把不要的多余的線拿掉。
仿真時用的脈沖是用的軟件里的時鐘脈沖,沒有使用555定時器,可能會造成一定的誤差。
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第5章 設計總結
通過這次數字電子鐘的課程設計,我們把學到的東西與實踐相結合,深化了我對數字電路設計和模擬電路的設計,讓我在設計的實踐中獲得了更多的知識,同時鍛煉了我的動手能力。在這過程中對我們學的知識了更進一步的理解,而且更進一步地熟悉了芯片的結構及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法,也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關資料來解決問題的習慣。
雖然這只是一次學期末的課程設計,但通過這次課程設計我們了解了課設計的一般步驟、方法和設計中應注意的一些問題。我覺得這次設計是很有重要意義的,它鍛煉了同學們對待問題時的態度和處理事情的能力,了解了各個芯片能夠完成什么樣的功能,使用芯片時應該注意那些要點,同一個電路可以用那些芯片實現,各個芯片實現同一個功能的區別。
總之,這次課程設計讓我學到了好多東西,這種課程設計對一個大學生是非常重要的。在此我要感謝我同組的搭檔蔡西!然后,非常感謝廖老師的耐心指導!
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參考文獻
【1】張存禮、韓愛娟主編.電子技術綜合實訓.北京師范大學出版社.2005.8。【2】朱清慧主編.Proteus教程.清華大學出版社.2011.6。【3】閻石主編.數字電子技術基礎.高等教育出版社.2016.4。
第四篇:數字電路課程設計教學大綱
數字電路課程設計
一、目的與任務
數字電路課程設計是數字電子技術課程重要的實踐性教學環節,是對學生學習數字電子技術的綜合性訓練,這種訓練是通過學生獨立進行某一個或兩個課題的設計、安裝和調試來完成的。
通過數字電路課設要求學生:
1、根據給定的技術指標,從穩定可靠、使用方便、高性能價格比出發來選擇方案,運用所學過的各種電子器件和電子線路知識,設計出相應的功能電路。
2、通過查閱手冊和文獻資料,培養學生獨立分析問題和解決實際問題的能力。
3、了解常用電子器件的類型和特性,并掌握合理選用的原則。
4、學會電子電路的安裝與調試技能,掌握電子電路的測試方法及了解印刷線路板的設計,制作方法。
5、進一步熟悉電子儀器的使用方法。
6、學會撰寫課程設計總結報告。
7、培養學生嚴肅認真的工作作風和嚴謹的科學態度。
二、內容、要求與安排
1、內容:
課題名稱:
(1)熱釋電紅外傳感器設計制作(2)音頻功率放大器
(3)集成電流穩壓電源的設計(4)函數發生器的設計
2、要求:
在教師的指導下,學生要在規定的時間內完成課題的設計,安裝和調試并獨立完成總結報告。
3、進度安排及方式:(以四學時為一個單元)第一單元:集中講課,主要內容如下:
(1)課程設計的目的與要求
(2)課程設計的教學過程
(3)課程設計的評分標準
(4)課設題目介紹
(5)學生自由組合,選擇題目。
第二單元:確定題目,教師就題目的基本要求答疑。學生討論、查資料。第三、四、五單元:查資料、設計、.仿真。第六單元:經指導教師審查后,領材料,組裝。第七單元至第九單元:組裝、調試、寫報告。
第十單元:完成收尾工作,清點材料、工具。準備課程設計報告。
三.考核內容與成績評定
1、考核內容:
(1)設計能力
(2)組裝或焊接調試情況(3)解決問題的能力(4)總結報告情況
(5)出勤情況、工作作風和科學態度。
2、成績評定:
設計的正確性、合理性和PSPICE軟件或EWB軟件仿真情況 20分,實際操作,調試、效果 40分,總結報告 20分,考試或口試 20分。
第五篇:數字電路課程設計
數字電路課程設計要求:
1.結合所學知識設計一簡單實用電路(建議選多功能數字鐘),并在實驗室里完成實物電路的連接調試。
2.每人獨立完成一篇課程論文,論文至少2000字,可手寫,也可打印(打印稿的格式另附)。
3.要求寫出設計背景,理論基礎,設計思路,設計過程,調試過程,仿真過程(可選),最終電路等。
4.總結所設計電路的優點,缺點,改進方向。
5.嚴禁抄襲,所有雷同論文均以0分計。
6.選多功能數字鐘的同學在數字電路實驗室完成實驗。選其它題目的同學所需軟硬件資源請自行解決。