多功能電子時(shí)鐘課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案

1、<p>　　多功能電子時(shí)鐘課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案</p><p>　　第一章：系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)思路</p><p>　　數(shù)字電子計(jì)時(shí)器原理框圖如圖（1.1）所示，電路一般包括以下幾個(gè)部分：振蕩器、分頻器、校時(shí)電路、時(shí)分秒計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路。</p><p>　　圖1.1 數(shù)字電子計(jì)時(shí)器原理框圖<

2、;/p><p><b>　　對于各部分</b></p><p>　?。?）振蕩器用來產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈沖信號。 </p><p>　?。?）分頻器用來對振蕩器產(chǎn)生的信號進(jìn)行分頻，從而得到電子計(jì)數(shù)器需要的1Hz秒脈沖。</p><p>　?。?）為使數(shù)字鐘走時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，校時(shí)電路是必不可少的。設(shè)計(jì)中采用開關(guān)控制校時(shí)直接用秒脈

3、沖先后對“時(shí)”“分”計(jì)數(shù)器進(jìn)行校時(shí)操作。</p><p>　　（4）計(jì)數(shù)電路，通過計(jì)數(shù)輸出產(chǎn)生相應(yīng)的二進(jìn)制碼元，再輸入到譯碼器。</p><p>　?。?）譯碼電路和顯示器為一個(gè)整體。通過譯碼器譯碼輸入到數(shù)碼管，最終顯示出來。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)方案選擇</p><p>　　1.2.1 振蕩部分</p><p

4、>　　方案一 晶體震振蕩器電路</p><p>　　采用石英晶體振蕩器。使用振蕩頻率為32768Hz的石英晶體和反向器構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定性好、精度高的時(shí)間信號源。改變電容C可以對振蕩器的頻率進(jìn)行微調(diào)，再通過一個(gè)反相器，輸出32768Hz的方波，將此方波的頻率進(jìn)行15次二分頻后，在輸出端剛好可得到頻率為1Hz的脈沖信號。</p><p>　　方案二 555振蕩器電路</p>&

5、lt;p>　　振蕩器是計(jì)時(shí)器的核心，其作用是產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖信號。振蕩頻率的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量。采用集成電路555定時(shí)器與RC組成的多諧振蕩器。</p><p>　?。ū容^）秒信號發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，但我們做實(shí)驗(yàn)考慮到用石音晶體振蕩電路時(shí)分頻電路用的元件較多 且價(jià)格較貴，用555構(gòu)成的電路元件容易得，電路簡單且易于實(shí)現(xiàn)，故選方案二 。</p

6、><p>　　1.2.2 分頻部分</p><p>　　方案一 CD4060構(gòu)成的分頻電路</p><p>　　通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　CD4060在數(shù)字集成電路中可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，為14級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門。</p><p

7、>　　方案二 74LS90構(gòu)成的分頻電路</p><p>　　74LS90是異步二—五—十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，又可以作五進(jìn)制和十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。將CP2和Q0相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，Q3、Q2、Q1、Q0作為輸出端，則構(gòu)成異步8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。從而完成十分頻。</p><p>　　（比較）由于CD4060為2進(jìn)制計(jì)數(shù)，要求精度比較高，在實(shí)際學(xué)習(xí)中

8、對74LS90的了解比CD4060的了解要深，所以采用74LS90來做分頻電路，所以選方案二。</p><p>　　1.2.3 校時(shí)部分</p><p><b>　　方案一 慢校時(shí)</b></p><p>　　將低壓電源通過一個(gè)開關(guān)連接到校時(shí)電路，通過開關(guān)的接通與斷開產(chǎn)生高低電平,再通過部分邏輯門電路，從而得到所需要的脈沖信號完成校時(shí)。<

9、;/p><p><b>　　方案二 快校時(shí)</b></p><p>　　將校時(shí)1Hz脈沖信號與開關(guān)控制的信號取反再輸?shù)揭粋€(gè)與非門，然后與另一個(gè)進(jìn)位脈沖信號同時(shí)輸入到一個(gè)與非門，最后輸如到進(jìn)位脈沖，只要開關(guān)接通，1Hz脈沖信號將連續(xù)輸入到校時(shí)電路，完成快校時(shí)。</p><p>　　（比較）快校時(shí)電路由于脈沖源產(chǎn)生的1Hz脈沖信號比較穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)方案相

10、對簡單，并且靈活易操作，選方案二。</p><p>　　1.2.4譯碼驅(qū)動顯示部分</p><p>　　方案一 譯碼器74LS48與共陰數(shù)碼管電路 </p><p>　　共陰數(shù)碼管的譯碼器應(yīng)選用74LS48，譯碼后輸出為高電平，數(shù)碼管的公共端接地，從而在數(shù)碼管上將顯示出相應(yīng)的數(shù)字。</p><p>　　方案二 共陽數(shù)碼管電路 </p&g

11、t;<p>　　共陽數(shù)碼管的譯碼器應(yīng)選用74LS47，譯碼后輸出為低電平， 數(shù)碼管公共端接正電源，將在數(shù)碼管上顯示出相應(yīng)數(shù)字。</p><p>　?。ū容^）由于譯碼器74LS47在市面比較容易買到及多方面的原因，所以選用74LS47，數(shù)碼管用共陽數(shù)碼管。</p><p>　　綜合上述方案的選擇與比較，都選擇方案二。主要是由于電器元件的熟悉程度以及市場的供求關(guān)系。在方案二中，大

12、部分的電器元件我們較熟悉并且更容易獲得。</p><p>　　第二章 單元電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1振蕩器電路</b></p><p>　　2.1.1 用555作振蕩器</p><p>　　采用集成電路555定時(shí)器與RC組成的多諧振蕩器。輸出的脈沖頻率為1KHz，周期T1ms。取電阻為千歐級，電容0.0

13、1uF到0.1uF。若參數(shù)選擇：R1=R2=10k歐姆，C1=47uF時(shí)，可以得到秒脈沖信號。雖然直接得到了秒脈沖，但從計(jì)時(shí)精度的角度考慮，振蕩器的振蕩頻率越高，鐘表計(jì)時(shí)的精度就越高，所以一般不直接輸出秒脈沖信號。</p><p>　　2.1.2 芯片管腳圖及功能表介紹</p><p>　?。?）芯片管腳如圖（2.1）</p><p>　　圖2.1 555定時(shí)器管

14、腳圖</p><p><b>　?。?）芯片功能表</b></p><p>　　表2.1 555定時(shí)器功能表</p><p><b>　　振蕩器單元電路圖</b></p><p>　　圖2.2 555定時(shí)器構(gòu)成的振蕩器電路</p><p><b>　　工作原理&

15、lt;/b></p><p>　　接通電源VCC后，Vcc經(jīng)電阻R1和R2對電容C沖電，其電壓uc按由0按指數(shù)規(guī)律上升。隨著沖電達(dá)到飽和，電容C開始放電uc隨之下降。由于電容C上的電壓uc將在2/3Vcc和1/3Vcc之間來回沖電和放電，從而使電路產(chǎn)生了振蕩，輸出矩形脈沖。</p><p><b>　　2.2分頻器電路</b></p><p&

16、gt;　　2.2.1 用74LS90作分頻器</p><p>　　通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級10進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。分頻器的功能有兩個(gè)：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號；二是提供功能擴(kuò)展電路所需的信號。選用中規(guī)模集成電路74LS90可以完成以上功能。將3片74LS90級聯(lián)，每片為1/10分頻，三片級聯(lián)正好獲得1Hz的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。</p><p>　　2.2.2 芯片74LS90的管

17、腳圖及功能表介紹</p><p>　　（1）芯片管腳如圖（2.3）</p><p>　　圖2.3 74LS90管腳圖</p><p><b>　?。?）芯片功能介紹</b></p><p>　　74LS90是異步二—五—十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，又可以作五進(jìn)制和十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p>

18、<p>　　通過不同的連接方式，74LS90可以實(shí)現(xiàn)四種不同的邏輯功能；而且還可借助R0(1)、R0(2)對計(jì)數(shù)器清零，借助S9(1)、S9(2)將計(jì)數(shù)器置9。其具體功能詳述如下：</p><p>　　1)計(jì)數(shù)脈沖從CP1輸入，Q0作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　2)計(jì)數(shù)脈沖從CP2輸入，Q3Q2Q1作為輸出端，為異步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p>

19、<p>　　3)若將CP2和Q0相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，Q3、Q2、Q1、Q0作為輸出端，</p><p>　　則構(gòu)成異步8421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p>　　4)若將CP1與Q3相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP2輸入，Q0、Q3、Q2、Q1作為輸出端，</p><p>　　則構(gòu)成異步5421碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p&g

20、t;　　5)清零、置9功能。</p><p><b>　　異步清零</b></p><p>　　當(dāng)R0(1)、R0(2)均為“1”；S9(1)、S9(2)中有“0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即QDQCQBQA＝0000。</p><p><b>　　置9功能</b></p><p>　　當(dāng)S9(1)、S

21、9(2)均為“1”；R0(1)、R0(2)中有“0”時(shí)，實(shí)現(xiàn)置9功能，即QDQCQBQA＝1001。</p><p><b>　?。?）芯片功能表</b></p><p>　　表2.2 74LS90功能表</p><p>　　2.2.3分頻單元電路圖</p><p>　　圖2.4 三片74LS90構(gòu)成的分頻電路圖&l

22、t;/p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　由振蕩器產(chǎn)生的1kHz信號通過U1，U2，U3三次十分頻后得到1Hz的秒脈沖。即由U1的CP1輸入十個(gè)脈沖后，從U1的Q3輸出一個(gè)脈沖，同樣U2，U3也是，最后1kHz的信號就轉(zhuǎn)變成了我們所需要的1Hz的秒信號。</p><p><b>　　2.3校時(shí)電路</b&g

23、t;</p><p>　　2.3.1 校時(shí)電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　當(dāng)數(shù)字計(jì)時(shí)器接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間（或稱校時(shí)）。校時(shí)是數(shù)字計(jì)時(shí)器應(yīng)具備的基本功能。為使電路簡單。這里只進(jìn)行分和小時(shí)的校對。</p><p>　　對校時(shí)電路的要求是，在小時(shí)校正時(shí)不影響分和時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。校時(shí)方式有“快校時(shí)”和“慢校時(shí)”兩種，“快校時(shí)”是通過開關(guān)控

24、制，使計(jì)數(shù)器對1Hz的校時(shí)脈沖計(jì)數(shù)?！奥r(shí)”是用手動產(chǎn)生單脈沖做校時(shí)脈沖，（圖2.5）為校“時(shí)”，校“分”電路。其中S1為?！胺帧庇玫目刂崎_關(guān)，S2為?！皶r(shí)”用的控制開關(guān)。校時(shí)脈沖采用分頻器輸出的1Hz脈沖，當(dāng)S1或S2分別為“0”時(shí)可進(jìn)行“快校時(shí)”。秒的正常計(jì)數(shù)；在分校正</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用“快校時(shí)”。</p><p>　　需要注意的是，校時(shí)電路是由與非門構(gòu)成的組合邏輯電路

25、，可用芯片74LS00和74LS04實(shí)現(xiàn)。開關(guān)S1或S2為“0”或“1”時(shí)，可能會產(chǎn)生抖動，接電容C1，C2可以緩解抖動。</p><p>　　2.3.2 芯片功能及管腳介紹</p><p>　?。?）74LS00管腳如圖（2.5）</p><p>　　圖2.5 74LS00管腳圖</p><p><b>　　（2）芯片功能介紹&

26、lt;/b></p><p>　　74LS00為四二輸入與非門，即。當(dāng)A=1，B=1時(shí)Y=0；A=1，B=0時(shí)Y=1；A=0，B=1時(shí)Y=1；A=0，B=0時(shí)Y=1。</p><p>　?。?）芯片邏輯功能表</p><p>　　表2.3 74LS00功能表</p><p>　?。?）74LS04管腳如圖（2.6）</p>

27、<p>　　圖2.6 74LS04管腳圖</p><p><b>　　（5）芯片功能介紹</b></p><p>　　74LS04為六反相器，即Y=。當(dāng)A=0時(shí)，Y=1；當(dāng)A=1時(shí)，Y=0。</p><p>　?。?）芯片邏輯功能表</p><p>　　表2.4 74LS04功能表</p>

28、<p>　　2.3.3 校時(shí)單元電路圖</p><p>　　圖2.7 由74LS00和74LS04構(gòu)成的校時(shí)電路</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　當(dāng)“S1”“S2”由接通到斷開或由斷開到接通時(shí)可能會產(chǎn)生抖動，接電容“C1”</p><p>　　“C2”后可緩解抖動。取C1=

29、C2=0.01uF，分壓電阻R等于3.3千歐。</p><p>　　開關(guān)S閉合后，電路開始校時(shí)。非門1的輸出也為高電平；所以非門b的輸出只與校時(shí)脈沖有關(guān)。又由于與非門a的輸出也為高電平，所以非門c的輸出只與非門b的輸出有關(guān)。因此與非門c的輸出與校時(shí)脈沖相同。</p><p>　　開關(guān)S斷開后，電路開始正常計(jì)時(shí)。非門1的輸出為低電平，所以與非門b的輸出為高電平，因此與非門c的輸出完全由與非門

30、a的輸出決定；又與非門 a的輸入只與進(jìn)位脈沖有關(guān)，所以電路進(jìn)行正常計(jì)時(shí)。</p><p><b>　　2.4計(jì)數(shù)器電路</b></p><p>　　2.4.1 秒、分、時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)</p><p>　　秒脈沖信號經(jīng)過6級計(jì)數(shù)器，分別得到“秒”個(gè)位，十位、“分”個(gè)位、十位、“時(shí)”個(gè)位，十位的計(jì)時(shí)，小時(shí)為24進(jìn)制，秒分計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制。</p

31、><p>　?。?）24進(jìn)制計(jì)數(shù)電路：小時(shí)計(jì)數(shù)電路是由兩片74LS90組成的24進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，采用兩片中規(guī)模集成電路74LS90串聯(lián)接起來構(gòu)成。</p><p>　　當(dāng)“時(shí)”個(gè)位U8計(jì)數(shù)輸入端CKA來到第10個(gè)觸發(fā)信號時(shí)，U8計(jì)數(shù)器復(fù)零，進(jìn)位端Q3向U9“時(shí)”十位計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)位信號，當(dāng)?shù)?4個(gè)“時(shí)”脈沖到達(dá)時(shí)，U8計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為0100，U9計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為0010，此時(shí)“時(shí)”個(gè)位計(jì)數(shù)器的Q2和

32、“時(shí)”十位計(jì)數(shù)器的Q1輸出為1。把它們通過一個(gè)與非門送到U8和U9計(jì)數(shù)器的清零端R01和R02通過74LS90內(nèi)部的R01和R02清零，計(jì)數(shù)器復(fù)位，完成24進(jìn)制計(jì)數(shù)。如圖（2.8）</p><p>　　（2）60進(jìn)制計(jì)數(shù)電路：秒計(jì)數(shù)器電路與分計(jì)數(shù)器電路都是60進(jìn)制，它由一級10進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一級6進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接構(gòu)成，采用兩片中規(guī)模集成電路74LS90和74LS92串聯(lián)接起來構(gòu)成的秒、分計(jì)數(shù)器。</p>

33、<p>　　74LS90計(jì)數(shù)器是十進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，用反饋歸零方法實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)。Q3作為十進(jìn)制的進(jìn)位信號。74LS92計(jì)數(shù)器是十二（二~六）進(jìn)制異步計(jì)數(shù)器，用反饋歸零方法實(shí)現(xiàn)六進(jìn)制計(jì)數(shù)，Q2作為六進(jìn)制的進(jìn)位信號。74LS90和74LS92都是在一秒時(shí)鐘或進(jìn)位信號的下降沿翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，所以當(dāng)74LS90計(jì)到9且74LS92計(jì)到5的時(shí)候再輸入一個(gè)脈沖計(jì)數(shù)器全部歸零。由次可見串聯(lián)實(shí)現(xiàn)了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)。如圖（2.9）</p>

34、<p>　　2.4.2 芯片74LS92的管腳圖及功能表介紹。</p><p>　　芯片管腳如圖（2.8）</p><p>　　圖2.8 74LS92的管腳圖</p><p><b>　?。?）芯片功能介紹</b></p><p>　　74LS92是異步二—六—十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它既可以作二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

35、，又可以作六進(jìn)制和十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p>　　通過不同的連接方式，74LS92可以實(shí)現(xiàn)四種不同的邏輯功能；而且還可借助R0(1)、R0(2)對計(jì)數(shù)器清零。其具體功能詳述如下：</p><p>　　(a)計(jì)數(shù)脈沖從CP1輸入，Q0作為輸出端，為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　(b)計(jì)數(shù)脈沖從CP2輸入，Q3Q2Q1作為輸出端，為異步六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。

36、</p><p>　　(c)若將CP2和Q0相連，計(jì)數(shù)脈沖由CP1輸入，Q3、Q2、Q1、Q0作為輸出端，</p><p>　　則構(gòu)成異步8421碼十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。</p><p><b>　　(d)清零功能。</b></p><p><b>　　異步清零</b></p><

37、p>　　當(dāng)R0(1)、R0(2)均為“1”；時(shí)，實(shí)現(xiàn)異步清零功能，即Q3Q2Q1Q0＝0000。</p><p><b>　　(3) 芯片功能表</b></p><p>　　表2.5 74LS92功能表</p><p>　　2.4.3 芯片74LS08管腳圖及功能介紹</p><p>　　（1）芯片管腳如圖（2.

38、9）</p><p>　　圖2.9 74LS08管腳圖</p><p><b>　　（2）芯片功能介紹</b></p><p>　　芯片74LS08為四二輸入與門，即Y=AB。當(dāng)A=1，B=1時(shí)Y=1；當(dāng)A=1，B=0時(shí)Y=0；當(dāng)A=0，B=1時(shí)Y=0；當(dāng)A=0，B=0時(shí)Y=0。</p><p><b>　　

39、（3） 芯片功能表</b></p><p>　　表2.6 74LS08功能表</p><p>　　2.4.4 計(jì)數(shù)單元電路圖</p><p><b>　?。?）24進(jìn)制計(jì)數(shù)</b></p><p>　　圖2.10 兩片74LS90構(gòu)成的24進(jìn)制電路</p><p><b&g

40、t;　　工作原理</b></p><p>　　U8和U9都接成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)U9計(jì)到0010同時(shí)U8計(jì)到0100時(shí)，即U9的Q1和U8的Q2同為1再經(jīng)一個(gè)與非門后連接到異步置零端清零，從而完成24進(jìn)制計(jì)數(shù)。</p><p><b>　?。?）60進(jìn)制計(jì)數(shù)</b></p><p>　　圖2.11 由74LS90和74LS92組成的

41、60進(jìn)制電路</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　由于分和秒都是60進(jìn)制，所以芯片90用U4.6表示，芯片92用U5.7表示。</p><p>　　接為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片90與接為六進(jìn)制的芯片92相串聯(lián)就構(gòu)成了我們所需要的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。芯片90用Q3向前進(jìn)位，芯片92用Q2向前一計(jì)時(shí)電路進(jìn)位。</p>

42、<p>　　2.5譯碼驅(qū)動顯示電路 </p><p>　　2.5.1 譯碼驅(qū)動顯示電路的設(shè)計(jì)</p><p>　　六個(gè)74LS47集成電路構(gòu)成數(shù)字電子計(jì)時(shí)器的七段數(shù)碼顯示管顯示譯碼/驅(qū)動器。74LS47七段顯示譯碼器輸出低電平有效，將計(jì)數(shù)器 輸出的8421BCD碼譯成七段（a、b、c、d、e、f、g）輸出，用以直接驅(qū)動LED七段數(shù)碼顯示對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)。</p>&

43、lt;p>　　六個(gè)LED七段數(shù)碼顯示管利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼，都采用+5V電源作為每段發(fā)光二極管的驅(qū)動電源。需要發(fā)光的段為高電平，不發(fā)光的段為低電平。設(shè)計(jì)中采用共陽極數(shù)碼管，每段發(fā)光二極管的正向降壓，隨顯示光的顏色有所不同，通常約3V～5V，點(diǎn)亮電流在5～10mA。六個(gè)LED七段數(shù)碼顯示管分別顯示秒個(gè)位、十位；分個(gè)位、十位；時(shí)個(gè)位、十位的計(jì)數(shù)十進(jìn)制數(shù)。</p><p>　　2.5.2 芯片74

44、LS47和數(shù)碼管的管腳圖及功能表介紹</p><p>　　（1）芯片管腳如圖（2.12）</p><p>　　圖2.12 74LS47管腳圖</p><p><b>　　芯片功能介紹</b></p><p>　　芯片通過A，B，C，D輸入四位不同的8421BCD碼，將其翻譯成16種不同的符號輸出到顯示器。</p&

45、gt;<p><b>　　芯片功能表</b></p><p>　　表2.7 74LS47譯碼輸出功能表</p><p>　　(4)數(shù)碼管結(jié)構(gòu)如圖（2.13）</p><p>　　圖2.13 數(shù)碼管字型結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.5.3譯碼驅(qū)動顯示單元電路圖</p><p>　

46、　圖2.14 74LS47與數(shù)碼管連接圖</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　譯碼器74LS47通過四個(gè)輸入端A，B，C，D輸入0~15個(gè)不同的二進(jìn)制碼元，將其翻譯成不同的高低電平組合，從而在數(shù)碼管上顯示出相對應(yīng)的16個(gè)不同的數(shù)字符號。本設(shè)計(jì)最多只需0000~1001九個(gè)不同的二進(jìn)制碼元，所以數(shù)碼管只顯示0~9九個(gè)數(shù)字。</p&g

47、t;<p>　　第三章 仿真及測試</p><p><b>　　3.1仿真平臺</b></p><p>　　3.1.1 Proteus簡介</p><p>　　Proteus是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具?？梢苑抡?1 系列、AVR，PIC 等常用的MCU 及其外圍電路（如LCD，RAM，RO

48、M，鍵盤，馬達(dá)，LED，AD/DA，部分SPI 器件，部分IIC 器件，...） 其實(shí)proteus 與 multisim比較類似，只不過它可以仿真MCU！當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型，用開發(fā)板和仿真器當(dāng)然是最好選擇，可是估計(jì)初學(xué)者有的可能性比較小吧？如果你在51 單片機(jī)，如果自己動手做LCD，LED，AD/DA，直流馬達(dá)，SPI，IIC，

49、鍵盤，...的小實(shí)驗(yàn)的話，是可以做的很成功的！ 用51 不管是用匯編或是C 編程當(dāng)然要用keil ，uvisoin3 有不少新特性呢！ 使用keil c51 v7.50 + proteus 6.7 可以像使用仿真器一樣調(diào)試程序，一般而言，微機(jī)實(shí)驗(yàn)中用萬利仿真器+電工系自己做的實(shí)驗(yàn)板的實(shí)驗(yàn)都可以做得到！ 當(dāng)然，

50、硬件實(shí)踐還是必不可少的！ Proteus 與其它單片機(jī)仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機(jī)CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的</p><p>　　1.啟用Proteus，對于我們所需要測試的參數(shù)主要是分頻電路的三塊74LS90的輸出脈沖頻率及脈沖穩(wěn)定性。</p><p>　　2.從元器件庫中調(diào)出各種系列的芯片、電容、電感、電

51、阻以及示波器等我們所需要的各種元器件，元器件調(diào)出后，認(rèn)真連接各元件，對元器件的位置進(jìn)行調(diào)整以求電路原理圖美觀簡易，并保存圖，使布局比較合理。數(shù)字電子計(jì)時(shí)器的仿真原理圖及仿真結(jié)果如（圖3.1~3.4）所示。（見21，22頁）注：仿真時(shí)一次分頻，二次分頻，三次分頻對應(yīng)的時(shí)間檔位分別為0.002S,0.02S,0.2S。又每個(gè)脈沖占5格，所以對應(yīng)的頻率分別為100Hz，10Hz，1Hz。</p><p>　　圖3.1

52、 一次分頻的輸出脈沖波形</p><p>　　圖3.2 二次分頻的輸出脈沖波形</p><p>　　圖3.3 三次分頻的輸出脈沖波形</p><p>　　圖3.4 電路仿真總原理圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　對電路的構(gòu)造以及使用功能更加了解，也對一些專

53、業(yè)的相關(guān)軟件有了初步的認(rèn)知，以至于對PCB板的識別也不再陌生，這些是在課本中無法學(xué)到的，這次的課程設(shè)計(jì)采用了與制作機(jī)器人一樣的方法，分模塊法，將每一個(gè)單獨(dú)的功能模塊進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試，之后再進(jìn)行組裝總體調(diào)試。</p><p>　　本有想過加一些高級芯片，例如單片機(jī)之類的，但由于加上之后課程設(shè)計(jì)就會略顯簡單，而要詳細(xì)介紹芯片又會很復(fù)雜，故棄之。</p><p>　　本設(shè)計(jì)為了能夠達(dá)到比較精確的振蕩

54、頻率，特別對其參數(shù)進(jìn)行了精確的計(jì)算。能夠產(chǎn)生比較準(zhǔn)確的振蕩頻率，從而能夠精確的計(jì)時(shí)和快速的校時(shí)。實(shí)現(xiàn)了電子計(jì)時(shí)器的基本功能?；痉喜季€要求。</p><p>　　我認(rèn)為本次設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)是將一學(xué)期的數(shù)電課程進(jìn)行了有效的壓縮和總結(jié)，對于比較重要的555定時(shí)器的使用，也更加的熟練，由于數(shù)電在今后的生活中會應(yīng)用的更加廣泛，將本門課程學(xué)好，并且能融會貫通，對于今后的學(xué)習(xí)和工作有著重要的意義。</p>&l

55、t;p>　　不過設(shè)計(jì)的電路還有一些小的問題，如果再能加上一個(gè)外圍電路，將整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路與定時(shí)電路相串聯(lián)，功能將更加強(qiáng)大。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 謝自美. 電子線路.設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測試 華中科技大學(xué)出版社 </p><p>　　[2] 閻石 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社

56、 第五版</p><p>　　[3] 數(shù)字電子技術(shù) 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　[4]電路實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教程 主編 張影榮</p><p>　　[5]數(shù)電實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) 西安電子科技大學(xué)出版社</p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　元