數(shù)字鐘設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目: 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì) </p><p>　　專(zhuān) 業(yè): 微電子技術(shù) </p><p>　　班 級(jí): 微電08-1班 </p><p>　　學(xué) 號(hào):

2、 </p><p>　　姓 名: </p><p>　　指導(dǎo)教師: </p><p>　　二0一0 年 七 月 一 日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　備注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，

3、一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 緒 論2</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)背景2</p><p>　　1

4、.2 設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)要求2</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)原理及其框圖4</p><p>　　2.1數(shù)字電子鐘的邏輯框圖4</p><p>　　2.2 數(shù)字鐘的工作原理4</p><p>　　第3章 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1 5

5、55定時(shí)器時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路5</p><p>　　3.2 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路6</p><p>　　3.3 譯碼驅(qū)動(dòng)電路8</p><p>　　3.4 數(shù)碼管顯示電路9</p><p>　　3.5 基本RS觸發(fā)器校正電路10</p><p>　　3.6 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路11</p><p>

6、　　3.7系統(tǒng)電路原理圖12</p><p>　　3.8系統(tǒng)電路工作原理13</p><p>　　第4章 數(shù)字電子鐘的仿真與調(diào)試14</p><p>　　4.1 Proteus介紹14</p><p>　　4.2 Proteus對(duì)本實(shí)驗(yàn)的仿真14</p><p>　　4.3 數(shù)字鐘調(diào)試15</p>

7、;<p>　　4.4 仿真電路圖15</p><p><b>　　總 結(jié)16</b></p><p><b>　　致 謝17</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)18</b></p><p>　　附錄1 元件明細(xì)表19</p>&

8、lt;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的是555振蕩電路提供時(shí)鐘時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。與晶振電路相比使用芯片少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了。數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路，時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十

9、位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　時(shí)間以12個(gè)小時(shí)為周期，顯示時(shí)、分、秒，有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； 為了保證校正信號(hào)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確采用RS觸發(fā)消振校正電路提供校正基準(zhǔn)信號(hào)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 數(shù)字鐘；譯碼器；數(shù)碼管；計(jì)數(shù)器；</p><p><

10、;b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　集成電路有體積小、功耗小、功能多等優(yōu)點(diǎn)，因此在許多電子設(shè)備中被廣泛使用。</p><p>　　數(shù)字電子鐘采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)、分、秒數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，它具有顯示時(shí)、分、秒的功能，本設(shè)計(jì)采用時(shí)序電路制成的數(shù)碼管顯示的數(shù)字

11、電子鐘，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且比機(jī)械裝置具有更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。電子鐘是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫挠?jì)時(shí)工具，而數(shù)字式電子鐘它具有走時(shí)準(zhǔn)確、穩(wěn)定性能好和使用方便等的特點(diǎn)。具有快速校準(zhǔn)時(shí)、分、秒的功能。廣泛用于個(gè)人家庭、車(chē)站、碼頭辦公室等公共場(chǎng)所，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?，由于?shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度，運(yùn)用超過(guò)老式鐘表，鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便

12、，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)以數(shù)字電子為主，分別對(duì)1Hz時(shí)鐘信號(hào)源、秒計(jì)時(shí)顯示、分計(jì)時(shí)顯示、小時(shí)計(jì)時(shí)顯示、整點(diǎn)報(bào)時(shí)及校時(shí)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后將它們組合，來(lái)完成時(shí)、分、秒的顯示并且有整點(diǎn)報(bào)時(shí)和走時(shí)校準(zhǔn)的功能。并通過(guò)本次設(shè)計(jì)加深對(duì)數(shù)字電子技術(shù)的

13、理解以及更熟練使用計(jì)數(shù)器、觸發(fā)器和各種邏輯門(mén)電路的能力。電路主要使用集成計(jì)數(shù)器，例如74LS390、CD4511譯碼集成電路，LED數(shù)碼管及各種門(mén)電路和基本的觸發(fā)器等，電路使用5號(hào)電池供電，很適合在日常生活中使用。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　熟悉集成電路的引腳安排;掌握各

14、芯片的邏輯功能及使用方法;了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法;了解數(shù)字鐘的組成及工作原理;熟悉數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；顯示時(shí)、分、秒；有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)；為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須

15、本次設(shè)計(jì)使用的是555振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘脈沖。</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)原理及其框圖</p><p>　　2.1數(shù)字電子鐘的邏輯框圖</p><p>　　數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如圖2-1：</p><p>　　2.2 數(shù)字鐘的工作原理</p><p>　　數(shù)字鐘實(shí)際上是由振蕩電路來(lái)產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）時(shí)鐘

16、脈沖，再對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)到達(dá)整點(diǎn)前10秒報(bào)時(shí)。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)單元電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 555定時(shí)器時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生電路　　</p><p>　　數(shù)字鐘1HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定，一般時(shí)鐘是以晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的

17、32768Ｈz的方波信號(hào)。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。但是晶體振蕩器電路復(fù)雜，而且晶振容易毀壞，還要運(yùn)用分頻器才能實(shí)現(xiàn)秒脈沖。而555定時(shí)器電路簡(jiǎn)單，只需要555定時(shí)器和電阻電容就能產(chǎn)生秒脈沖，元器件使用少、電路圖結(jié)構(gòu)清晰簡(jiǎn)單。因此本次設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)使用的是555振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的時(shí)鐘脈沖。555振蕩器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 555振蕩器內(nèi)部結(jié)構(gòu)&l

18、t;/p><p>　　用555定時(shí)器組成多諧振蕩器電路如圖3-2所示。R3、R4和C2為外接定時(shí)元器件，高、低電平觸發(fā)輸入端相連并接到定時(shí)電容C2上，R3和R4的節(jié)點(diǎn)與放電端相連，電壓控制端不用，通常接0.01uf電容。</p><p>　　接通電源后，Vcc通過(guò)R3、R4對(duì)電容C2充電，Uc上升。開(kāi)始時(shí) Uc <1/3 Vcc，即高電平觸發(fā)端TH<2/3 Vcc，低電平觸發(fā)端TR

19、<1/3 Vcc，定時(shí)器置位，Q=1，放電管截止。</p><p>　　隨后 Uc 越充越高，當(dāng)Uc >=2/3 Vcc時(shí)，高電平觸發(fā)端TH > 2/3 Vcc,低電平觸發(fā)端TR>1/3Vcc,定時(shí)器復(fù)位，Q=0，放電管飽和導(dǎo)通，C2通過(guò)R3經(jīng)VT放電，U c下降。</p><p>　　當(dāng)Uc<=1/3 Vcc 時(shí)又回到高電平觸發(fā)端TH < 2/3 Vc

20、c，低電平出發(fā)端TR<1/3 Vcc，定時(shí)器又置位，Q=1，放電管截止，C2停止放電而重新開(kāi)始充電。如此反復(fù)，形成矩形脈沖。</p><p>　　多諧振蕩器的振蕩周期T為：T=Tw1+Tw2=0.7（R3+R4）C2+0.7R3C2=0.7(R4+2R3)C2</p><p>　　圖 3-2多諧振蕩器電路</p><p>　　3.2 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路　　<

21、/p><p>　　時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。</p><p>　　時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出為兩位8421BCD碼形式；而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出也為8421BCD碼。</p><p>

22、;　　一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器74HC390來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。為減少器件使用數(shù)量，可選74HC390，其引腳圖和內(nèi)部邏輯框圖如圖3-3所示。該器件為雙2—5－10異步計(jì)數(shù)器，并且每一計(jì)數(shù)器均提供一個(gè)異步清零端（高電平有效）。</p><p>　　圖3-3 74HC390引腳圖和內(nèi)部邏輯框圖</p><p>　　秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將Q0與CPB（下降

23、沿有效）相連即可。CPA（下降沒(méi)效）與1Hz秒輸入信號(hào)相連，Q3可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連，電路在秒脈沖的作用下數(shù)碼管從0—9顯示，如圖3-4。</p><p>　　圖3-4 74390十進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路</p><p>　　秒十位計(jì)數(shù)單元為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。將10進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖3-5所示，其中Q2可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與分個(gè)位的計(jì)

24、數(shù)單元的CPA相連，電路在秒脈沖的作用下數(shù)碼管從0—6顯示。</p><p>　　圖3-5 10進(jìn)制——6進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換電路</p><p>　　分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同，只不過(guò)分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的Q3作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連，分十位計(jì)數(shù)單元的Q2作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的CPA相連。</p><

25、p>　　時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同，但是要求，整個(gè)時(shí)計(jì)數(shù)單元應(yīng)為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器，不是10的整數(shù)倍，因此需將個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行12進(jìn)制轉(zhuǎn)換。利用2片74HC390和與門(mén)實(shí)現(xiàn)12進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 12進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路</p><p>　　3.3 譯碼驅(qū)動(dòng)電路　　</p><p>

26、;　　譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。</p><p>　　計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出，選用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流，選用CD4511作為顯示譯碼電路。譯碼驅(qū)動(dòng)引腳圖及顯示單元如圖3-7。</p><p>　　圖3-7 譯碼驅(qū)動(dòng)引腳圖

27、及顯示單元</p><p>　　3.4 數(shù)碼管顯示電路　　</p><p>　　數(shù)碼管由譯碼驅(qū)動(dòng)電路提供電流，并顯示出譯碼驅(qū)動(dòng)電路輸出的數(shù)碼。</p><p>　　數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管和液晶（LCD）數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)使用的為L(zhǎng)ED數(shù)碼管，如圖3-8。</p><p><b>　　圖3-8多位數(shù)碼管</b>

28、</p><p>　　LED數(shù)碼有共陽(yáng)和共陰兩種，把些LED發(fā)光二極管的正極接到一塊（一般拼成一個(gè)8字加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)）而作為一個(gè)引腳，就叫共陽(yáng)的，相反的，就叫共陰的，那么應(yīng)用時(shí)這個(gè)腳就分別的接VCC和GND。再把多個(gè)這樣的8字裝在一起就成了多位的數(shù)碼管了。 </p><p>　　找公共共陰和公共共陽(yáng)首先，我們找個(gè)電源（3到5伏）和1個(gè)1K（幾

29、百的也歐的也行）的電阻，　VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的找到一個(gè)就夠了。然后用GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)）亮，那它就是共陰的了?！∠喾从肰CC不動(dòng)，GND逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)）亮，那它就是共陽(yáng)的了。（相應(yīng)的圖形如圖3-9，3-10所示）</p><p>　　圖3-9共陰極二極管

30、 圖3-10共陽(yáng)極二極管</p><p>　　3.5 基本RS觸發(fā)器校正電路</p><p>　　基本RS觸發(fā)器屬于電頻直接控制方式，即輸入信號(hào)直接可控制觸發(fā)器的輸出端的狀態(tài)。這種無(wú)抖動(dòng)開(kāi)關(guān)又稱(chēng)為邏輯開(kāi)關(guān)。</p><p>　　當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。通常，校正時(shí)間的方法是：首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)

31、數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可。</p><p>　　根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。</p><p>　　根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具備有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)數(shù)和和校正信號(hào)可以隨

32、時(shí)切換的電路接入其中，而且在校時(shí)和校分時(shí)不能相互影響。圖3-11所示為本次設(shè)計(jì)的校正電路。</p><p>　　校正信號(hào)實(shí)際上就是通過(guò)開(kāi)關(guān)的開(kāi)和閉合接通電源或地形成下降沿脈沖。在機(jī)械開(kāi)關(guān)按動(dòng)過(guò)程中，一般都存在彈簧片接觸抖動(dòng)而使電壓或電流波形產(chǎn)生“毛刺”，這些“毛刺”持續(xù)時(shí)間大約幾十毫秒，人眼不易察覺(jué)。但是這種現(xiàn)象在數(shù)字系統(tǒng)中會(huì)造成電路誤動(dòng)作，是絕對(duì)不允許的。為了克服這種現(xiàn)象，可在電源和輸出端之間接入一個(gè)基本RS觸

33、發(fā)器，構(gòu)成防抖動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，如圖3-11所示。假設(shè)開(kāi)關(guān)的初始位置在5端，則3端輸出為0；在開(kāi)關(guān)由5端扳到1端過(guò)程中，基本RS觸發(fā)器保持，3端仍為0；當(dāng)開(kāi)關(guān)扳到1端時(shí)，1端的電位由于抖動(dòng)而產(chǎn)生“毛刺”。但此時(shí)由于5端已經(jīng)為高電平，1端一旦出現(xiàn)低電平，3端就會(huì)翻轉(zhuǎn)為1.即使1點(diǎn)出現(xiàn)高電平也不會(huì)改變觸發(fā)器的狀態(tài)，所以3端的波形不會(huì)出現(xiàn)“毛刺”。因此也實(shí)現(xiàn)了無(wú)抖動(dòng)校正電路。</p><p>　　圖3-11 校正電路圖<

34、;/p><p>　　3.6 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路</p><p>　　一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能，即在時(shí)間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，以示提醒。其作用方式是發(fā)出連續(xù)的或有節(jié)奏的音頻聲波，較復(fù)雜的也可以是實(shí)時(shí)語(yǔ)音提示。</p><p>　　根據(jù)要求，電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。報(bào)時(shí)電路選74

35、HC30，選蜂鳴器為電聲器件。74HC30引腳圖如圖3-12。蜂鳴器接通電源就會(huì)發(fā)出連續(xù)的響聲，再把74HC30的3端與秒脈沖信號(hào)相連，就形成了間隙的蜂鳴聲。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路如圖3-13。</p><p>　　圖3-12 74HC30引腳圖如圖 圖3-13 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路圖</p><p>　　3.7系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　利用

36、兩個(gè)六十進(jìn)制和一個(gè)十二進(jìn)制連接成一個(gè)時(shí)、分、秒都會(huì)進(jìn)位的電路總圖，如圖3-14。</p><p>　　圖3-14 系統(tǒng)電路原理圖</p><p>　　3.8系統(tǒng)電路工作原理</p><p>　　1.脈沖進(jìn)位開(kāi)關(guān)同時(shí)打到自動(dòng)位置：</p><p>　　由555多諧振蕩器電路得到1Hz的秒脈沖，輸入到秒個(gè)位74LS390芯片的CP0端，通過(guò)相應(yīng)地

37、譯碼器CD4511顯示計(jì)數(shù)。當(dāng)秒計(jì)數(shù)器達(dá)到“60”時(shí)，通過(guò)與門(mén)74LS08自動(dòng)清零重新計(jì)數(shù)并向分計(jì)數(shù)器個(gè)位74LS290的CP0端進(jìn)位。分計(jì)數(shù)器達(dá)到“60”時(shí)，通過(guò)與門(mén)74LS08自動(dòng)清零并向時(shí)計(jì)數(shù)器個(gè)位74LS290的CP0端進(jìn)位，時(shí)計(jì)數(shù)器通過(guò)相應(yīng)地譯碼器顯示數(shù)字。當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器計(jì)到“12”時(shí)，清零端自動(dòng)清零。完成12小時(shí)的計(jì)時(shí)。</p><p>　　在計(jì)時(shí)的過(guò)程中，當(dāng)分計(jì)到“59”分時(shí)，而等到秒計(jì)數(shù)到“50”秒時(shí)

38、，然后通過(guò)74HC30相“與”后1s標(biāo)準(zhǔn)秒信號(hào)去控制喇叭鳴叫，到10秒時(shí)，鳴叫結(jié)束，完成整點(diǎn)報(bào)時(shí)。</p><p>　　2.開(kāi)關(guān)分進(jìn)位開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)：</p><p>　　按一次按鈕開(kāi)關(guān)，電路產(chǎn)生一個(gè)單次脈沖，對(duì)分進(jìn)行校正。同理，當(dāng)開(kāi)關(guān)時(shí)進(jìn)位開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)位置時(shí)，是進(jìn)行的時(shí)校正。</p><p>　　第4章 數(shù)字電子鐘的仿真與調(diào)試</p><p

39、>　　4.1 Proteus介紹</p><p>　　Proteus軟件引入到數(shù)字電子技術(shù)設(shè)計(jì)型教學(xué)中，為我們學(xué)生提供了一個(gè)大膽思維、充分發(fā)揮創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。Proteus軟件的設(shè)計(jì)試驗(yàn)區(qū)好像一塊“面包板”，在上面可以建立各種電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。與其他電路仿真軟件相比，具有界面直觀、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。它改變了一般電路仿真軟件輸入電路必須采用文本方式的不便，創(chuàng)建電路的元器件和測(cè)試儀器等均可直接從屏幕上器件庫(kù)和儀

40、器庫(kù)中直接選取。</p><p><b>　　該軟件的特點(diǎn)：</b></p><p>　　1.仿真的手段和實(shí)際相符，儀器和元器件的選用和實(shí)際情形非常相似?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)電路的仿真，既掌握電路的性能，又熟悉儀器的正確的使用方法。</p><p>　　2.有齊全豐富和可擴(kuò)充的元器件庫(kù)。提供了數(shù)千種元器件供選用，不僅提供了元器件的理想值，而且有的元器件還

41、提供了實(shí)際廠家的元器件模型。</p><p>　　3.具有完整的混合模擬與數(shù)字信號(hào)模擬的功能?？扇我獾卦谙到y(tǒng)中集成數(shù)字及模擬元器件，會(huì)自動(dòng)地進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。測(cè)試具有即時(shí)的顯示功能。</p><p>　　4.2 Proteus對(duì)本實(shí)驗(yàn)的仿真</p><p>　　Proteus對(duì)于本設(shè)計(jì)的仿真步驟如下：</p><p>　　1.打開(kāi)Proteus軟

42、件。</p><p>　　2.單擊component（元件）按鈕,然后單擊P，彈出元件選擇對(duì)話框(Pick Devices)</p><p>　　3.為了快速查找元件，直接在搜索框中輸入要查找的元件名稱(chēng)，可以不用輸入全稱(chēng)，只需輸入開(kāi)頭幾個(gè)字母就可以篩選出所需的元件。</p><p>　　4.在Pick Devices對(duì)話框內(nèi)輸入74LS再在里面查找選擇74LS390

43、，再點(diǎn)擊OK， 74LS290元件就放在Pick Devices內(nèi)，要用元件時(shí)直接點(diǎn)擊Pick Devices內(nèi)的74LS290，再在Proteus界面上點(diǎn)擊就會(huì)出現(xiàn)該元器件。</p><p>　　5.同上面的操作再選出設(shè)計(jì)所需的所有元器件。</p><p>　　6.根據(jù)原理圖放置元器件，調(diào)整元器件位置再連線并完成仿真原理圖。</p><p><b>　　

44、4.3 數(shù)字鐘調(diào)試</b></p><p><b>　　調(diào)試步驟如下：</b></p><p>　　1.點(diǎn)擊開(kāi)始打開(kāi)電源。</p><p>　　2.將脈沖進(jìn)位開(kāi)關(guān)打到自動(dòng)進(jìn)位端。</p><p>　　3.檢查振蕩電路是否產(chǎn)生秒脈沖。</p><p>　　4.檢查數(shù)碼管是否正常顯示時(shí)、分

45、、秒；并與其他正常時(shí)間相比較是否正常；再檢查時(shí)、分、秒進(jìn)制是否正常。</p><p>　　5.將脈沖進(jìn)位開(kāi)關(guān)打到手動(dòng)端，檢查校正電路是否正常校時(shí)。</p><p>　　6.將時(shí)間調(diào)到59分50秒，檢查報(bào)時(shí)電路是否產(chǎn)生蜂鳴，并在10后停止蜂鳴。</p><p><b>　　4.4 仿真電路圖</b></p><p>　　仿

46、真電路圖如圖4-1所示。</p><p>　　如圖4-1 仿真電路圖</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)使用的是555振蕩電路提供時(shí)鐘時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。與晶振電路相比使用芯片少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了。數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路，時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)

47、位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，而根據(jù)設(shè)計(jì)要求，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　時(shí)間以12個(gè)小時(shí)為周期，顯示時(shí)、分、秒，有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； 為了保證校正信號(hào)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確采用RS觸發(fā)消振校正電路提供校正基準(zhǔn)信號(hào)。</p>

48、;<p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.回顧此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，在短短的兩個(gè)星期

49、的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中,特別有意義,培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維,增加了實(shí)際操作能力.在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè)。 </p><p>　　生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見(jiàn)證著收獲。勞動(dòng)是人類(lèi)生存生活永恒不變的話題。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，我才

50、真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識(shí)到老一輩電子設(shè)計(jì)為我們的社會(huì)付出。我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂(lè)，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中，很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以，確實(shí)很累，但當(dāng)看到自己所做的成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮，這也是一份成就一份收獲！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　光陰似箭，轉(zhuǎn)眼大學(xué)三年學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束

51、。兩個(gè)月的設(shè)計(jì)指導(dǎo)學(xué)習(xí)，我得到了指導(dǎo)老師**老師的真誠(chéng)教誨和同學(xué)們的熱情幫助。值此離別之際，向曾經(jīng)給予我?guī)椭睦蠋?、學(xué)員和朋友表示最衷心的感謝!</p><p>　　首先我要感謝我們的熊建云書(shū)記、李懷蒲主任和導(dǎo)師朱清溢老師，大學(xué)三年來(lái)他們?cè)谏钌虾蛯W(xué)習(xí)上給于了我們無(wú)私的關(guān)懷和熱情的幫助。在此真誠(chéng)地祝愿他們工作順利！幸福美滿！</p><p>　　感謝**老師，**老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的

52、作風(fēng)、開(kāi)明謙和的處事、敏銳的洞察力、孜孜不倦的工作精神深深感染了我，**老師給了我很多的啟迪與關(guān)懷，拓展了我的視野，讓我在學(xué)習(xí)上受益匪淺。</p><p>　　感謝我的學(xué)友，正是有了你們，我的學(xué)習(xí)生活才不顯得孤單，謝謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活中給予了我熱情鼓勵(lì)和無(wú)私幫助。正是你們摯深的親情成為我不斷求學(xué)進(jìn)取的精神動(dòng)力。我十分珍惜和你們共同學(xué)習(xí)的日子，這將成為我人生中難以忘懷的美好時(shí)光。</p><p&

53、gt;　　感謝**學(xué)院！給予我優(yōu)良的學(xué)習(xí)工作環(huán)境。</p><p>　　祝愿**永葆青春！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 唐程山．?dāng)?shù)字電子技術(shù)．第四版，人民郵電出版社，2005年</p><p>　　[2] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)．第五版，高等教育出版社，2002年</

54、p><p>　　[3] 《中國(guó)集成電路大全》編委會(huì)．TTL集成電路．北京．國(guó)防工業(yè)出版社，1985年</p><p>　　[4] 王憲偉．電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)．清華大學(xué)出版社，2006年</p><p>　　[5] 康華光．電子技術(shù)基礎(chǔ)（第五版）數(shù)字部分．高教出版社，2006年</p><p>　　[6] 朱定華．電子技術(shù)基礎(chǔ)畢業(yè)設(shè)計(jì)華中科技大