數字電路課程設計--電子鐘實驗報告

一:要求

①要有時鐘顯示功能,能夠實現時、分、秒的顯示

②要有整點報時功能

③要有設置時間功能。

二:流程圖

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三:主要部分的實現方案

1)秒脈衝電路:利用集成電路555定時器與電阻和電容組成多諧振盪器。其中電容C1爲47微法,C2爲0.01微法,R1=R2=10K歐姆,振盪頻率爲:f=1,43/[(R1+2R2)C]。帶入R1,R2,C的值得:f=1Hz。如圖所示:

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2)時間計數電路:
①秒計數器:秒的個位計數單位爲十進制計數器,當Q0Q1Q2Q3=1001,使LOAD=0並向十位進一 。秒的十位計數單位爲六進制,當十位的Q0Q1Q2Q3=1010時,並且個位再次向十位進一時,使十位上的LOAD=0。並把進位傳給分的個位。利用兩片76LS61芯片。
②分計數器:分的計數單位類似於秒計數器。
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③時計數器:當十位爲零或一時,個位計數單位爲十進制計數器。當十位爲二時,個位爲四進制計數器。個位上時LOAD=0,只要Q0Q1Q2Q3=1010或Q0Q1Q2Q3=1100和十位上Q0Q1Q2Q3=0100中的一種情況即可。十位當Q0Q1Q2Q3=0100和個位Q0Q1Q2Q3=1100時,十位上的LOAD=0.利用兩片76LS61芯片。
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3)譯碼顯示電路
計數器對時間的累計以8421BCD碼形式輸出,用7SEG-BCD七段LED數碼顯示器工作

4)設置時間電路
利用輕觸開關來實現調整時間,輕觸開關一邊接高電平,另一端接時或分的個位的CLK,當按下輕觸開關時,時或分的個位就會加一,這樣就可以進行調整時間的功能。

5)整點報時電路
分析電路可知,當分的十位要歸零時就是整點,我們可以用分的十位上的LOAD的非來接蜂鳴器的一段,用三極管連另一端再接地。

四:整體原理圖

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五:元器件

1:555定時器 一個
2:74LS161集成片 六個
3:BCD碼顯示屏 六個
4:74LS00 與非門 十一個
5:74LS04 非門 八個
6:電阻RES 兩個
7:電容CAP 兩個
8:輕觸開關BUTTON 三個
9:蜂鳴器BUZZER 一個
10:三極管 NPN 一個

四:實驗過程中遇到的問題及解決方法

1)在軟件中尋找對應值的元器件。–>電阻RES,電容CAP,再在屬性中改動他們的值即可。七段數碼管7SEG-BCD,輕觸開關BUTTON,蜂鳴器BUZZER,三極管NPN。
2)直接級聯十進制計數器和六進制計數器不可以達到電子鐘的要求,因爲當十進制的Q0Q1Q2Q3=1010時,它不會等到個位的Q0Q1Q2Q3=1001時才進位,它會直接進位。–>我用一個與門把個位上的LOAD的非和十位上判斷六進制的條件結合,當兩個同時滿足時,十位上的LOAD=0。
3)蜂鳴器爲啥沒用–>仿真實驗中不可仿真(無仿真模型);在Proteus仿真軟件中,蜂鳴器正極需要連接電源VCC上纔可以順利接通並響鳴,切不可使用power符號相連
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五:參考文章

https://max.book118.com/html/2017/0730/125295653.shtm
http://www.doc88.com/p-3035043775369.html

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