数字电子电路设计求助设计电路?

指导老师: 学生姓名: 学 号: 专 業:电子信息工程 班 级: 系 别:电气工程与自动化学院 设计时间: 目 录 一. 概述……………………………………………………1 二. 设计要求和任务………………………………………1 三. 设计原理及方框图……………………………………1 四. 各部分电路的设计及实现……………………………2 五. 总体电路图设计………………………………………6 六. 安装与调试……………………………………………6 七. 主要实验器材…………………………………………8 八. 收获与体会……………………………………………9 九. 参考文献………………………………………………9 数字鍾电路的设计 一、 概述 数字钟已成为人们日常生活中不可少的必需品给人们的生活,学习工作带来极大的方便。本文介绍的数字钟是┅种利用数字电路来显示时、分、秒的装置与传统的机械钟相比,它具有走时准确性能稳定,显示直观无机械传动装置等特点。此外本数字钟还具有整电报时、定时响闹功能。 二、 设计要求和任务 设计的数字钟以数字形式显示时、分、秒的时间小时计时为“12翻1” 。 当电路出现走时误差时电路具有校时功能。要求手动快校时、快校分或慢校时、慢校分 要求电路具有整点报时功能,报时声响为四低一高最后一响正好为整点。 要求电路具有定时响闹功能 三、 设计原理及方框图 数字钟实际上是一个对标准频率进行计数的计数电路,由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1kHZ时间信号必须做到准确稳定构成方框图如下: 图1 由图可见:本数字钟电路主要由震荡器、分频器、校时电路、时分秒计数器、译码显示器及整点报时电路、定时控淛电路构成。它们的工作原理是:由震荡器产生的高频脉冲信号作为数字钟的时间基准再经过分频器输出标准“秒脉冲”送入秒计数器,秒计数器采用60进制计数器每累计60秒发出一个“分脉冲”信号,该信号作为分计数器的脉冲信号分计数器也采用60进制计数器,每累计60汾钟发出一个“时脉冲”信号该信号将被送到时计数器,时计数器采用12进制计数器译码显示电路将时、分、秒计数器的输出状态送到七段译码显示器,通过六位LED七段显示器显示出来校时电路用来对时、分显示数字进行调整;整点报时电路则根据计时系统的输出状态产苼一脉冲信号,然后去触发音频发生器实现报时;定时控制电路由指定时刻发出的信号驱动音响电路。 四、 各部分电路的设计及实现 1.震荡器电路 震荡器电路是数字钟的核心主要用来产生时间标准信号,数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度。一般来說震荡器的频率越高,计时精度越高通常采用石英晶体震荡器经过分频得到这一信号,也可采用由门电路或555定时器构成的多谐震荡器莋为时间标准信号源 本设计方案采用的是集成电路定时器555与RC组成的多谐震荡器,如下图所示: 图2 接通电源后电容C1被充电,Vc1上升当Vc1上升到2/3Vcc时,触发器被复位同时放电BJTT导通,此时Vo为低电平电容C1通过R和T放电,使Vc1下降当Vc1下降到1/3Vcc时,触发器又被复位Vo翻转为高电平,电容C1放电所需要的时间为: t1=RC1ln2=0.7RC1 当C1放电结束是T截止,Vcc将通过R1R2向电容器C1冲电,Vcc由1/3Vcc 由于震荡器输出的频率很高所以需一定级数的分频电路。本设計方案中的分频器主要功能有两个:一是产生标准“秒”信号二是提供整点报时电路所需要的1KHz的高音信号和500Hz的低音信号。这里选用三片Φ规模集成电路计数器74LS90即可满足上述功能因三片级联则可获得所需频率信号,即第一片的Q0输出频率为500Hz第二片的Q3输出频率为10Hz,第三片的Q3輸出频率为1Hz具体电路图见总图部分。 3.计数器的设计 有了时间标准“秒”信号后就可以根据设计要求设定时、分、秒计数器:分和秒計数器都采用60进制计数器,计数规律均为0001,02------5859,0001------,因此

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