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德国赛车数字时钟实训报告

德国赛车数字时钟实训报告

  物理与机电工程学院课程安排申报 课程名称: 数字电子工夫 课程标题:数字时钟的安排筑制 系 部: 物理与机电工程学院 专业班级: 09 电子新闻工程 1 班 学生姓名: 丁孟飞 引导先生: 范宜标 、李筑华 竣事年光: 2011 年 10 月 15 号 报胜利绩: 目 录 一、 数字时钟的安排与筑制???????????????????2 1.1 1.2 1.3 安排目标 ????????????????????????2 安排请求 ????????????????????????2 设 计计划及论证 ?????????????????????2 1.3.1 安排逻辑框图及道理方框图???????????????2 1.3.2 “秒脉冲信号爆发器”的安排、道理图??????????2 1.3.3 计数、译码/驱动及显示部门的安排 ???????????4 1.3.4 秒计数、译码/驱动及显示部门的安排 ??????????5 1.3.5 分计数、译码/驱动及显示部门的安排???????????6 1.3.6 时计数、译码/驱动及显示部门的安排???????????6 1.3.7 分时校准电道的安排 ??????????????????6 1.4 焊接工夫及装置工艺 ???????????????????8 1.5 调试方法及阻滞解除 ???????????????????8 1.6 附图 ??????????????????????????9 1.6.1 1.6.2 1.6.3 1.6.4 少许芯片的引脚及性能 ???????????????9 道理图 ??????????????????????10 pcb 疆域 ?????????????????????11 安排所需东西与器械 ????????????????11 二、 安排小结 ????????????????????????12 三、 安排参考材料 ??????????????????????12 一、数字时钟的安排筑制 1.1 安排目标 通过安排与践诺,筑制出具有切实显示时、分、秒的可调数字时钟。 1.2 安排请求 数字时钟的性能请求:切实计时,以数字样子显示时、分、秒的年光,请求有校准年光 电道。 1.3 安排计划及论证 1.3.1 安排逻辑图及道理计划框图 由上图的总体组织图可知,该安排或者能够分为:秒脉冲出现部门、计数部门、显示部 分、校准部门。 1.3.2 “秒脉冲信号爆发器”的安排、道理图 计划一: 分频秒脉冲爆发器电道 计划二;晶体振动秒信号出现电道 计划三: 555 众谐振荡器 振动器是数字钟的主旨部门。振荡器的牢固性及频率的无误度决意了数字时钟计时的准 确水准, 大凡来说 555 出现的秒脉冲不太牢固, 然而因为本测验中对秒脉冲牢固度请求不高, 计划三采用 555 准时器容易易竣工,本钱更低且满意测验请求。此中请求电阻为 100k,电容 为 4.7uf、0.01uf,vcc 为+5v 电源,gnd 接地。 1.3.3 计数、译码、驱动及显示部门的安排 计划一: 74ls160 、 74ls247 和共阳数码管 sm4105 构成的计数译码驱动显示电道 篇二:数字钟测验申报 数字钟测验申报 班级: 电气新闻 i 类 112 班 测验年光: 测验场所: 引导教授: 目次 一 、 实 验 目 的 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 二 、 实 验 任 务 及 要 求 ----------------------------------------------------------------------------------------------------3 三 、 实 验 设 计 内 容 -------------------------------------------------------------------------------------------------------3 ( 一 ) 、 设 计 原 理 及 思 道 --------------------------------------------------------------------------------------------3 ( 二 ) 、 数 字 钟 电 道 的 设 计 ---------------------------------------------------------------------------------------4 (1) 电 道 组 成 -----------------------------------------------------------------------------------------------------4 (2) 方 案 分 析 -----------------------------------------------------------------------------------------------------10 (3) 元 器 件 清 单 --------------------------------------------------------------------------------------------------11 四 、 电 道 制 版 与 焊 接 -----------------------------------------------------------------------------------------------------11 五 、 电 道 调 试 -------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------12 六 、 实 验 总 结 及 心 得 体 会 -----------------------------------------------------------------------------------------------13 七 、 组 员 分 工 安 排 --------------------------------------------------------------------------------------------------------19 一、测验目标: 1.研习领会数码管,译码器,及少许中范围器件的逻辑性能和运用手腕。 2.研习和左右数字钟的安排手腕及职业道理。熟识集成电道的引脚策画,掌 握各芯片的逻辑性能及运用手腕领会面包板组织及其接线.领会 pcb 板的筑制流程及升高自身的入手本事。 4.研习运用 protel 软件举行电子电道的道理图安排、印制电道板安排。 5.开头研习手工焊接的手腕以及电道的调试等。使学生正在学完了《数字电道》 课程的基础外面,基础常识后,也许归纳操纵所学外面常识、拓宽常识面,编制 地举行电子电道的工程践诺锻练,学会反省电道的阻滞与解除阻滞的大凡手腕 训练入手本事,提拔工程师的基础才能,升高领悟题目和处理题目的本事。 二、测验职业及请求 1.安排一个二十四小时制的数字钟,时、分、秒分袂由二十四进制、六十进制、 六十进制计数器来竣事计时性能。 2.也许切实校时,能够分袂对时、分举行独自校时,使其来到轨范年光。 3.也许切实计时,以数字样子显示时、分,发光二极管显示秒。 4.按照经济规矩拣选元器件及参数; 5..小组举行电道焊接、调试、测试电道职能,撰写拾掇安排仿单。 三、测验安排实质 1、安排道理及思绪 3.1 数字钟的组成 数字钟大凡由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、较时电道、报时 电道等部门构成,这些都是数字电道中使用最广的基础电道 3.2 道理领悟 数字钟实质上是一个对轨范频率(1hz)举行计数的计数电道。振荡器出现的时钟信号经 过分频器酿成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器举行计数,并把累计结果以“时” 、 “分” 、 “秒”的数字显示出来。秒计数器电道计满 60 后触发分计数器电道,分计数器电道计满 60 后触发时计数器电道, 当计满 24 小时后又首先下一轮的轮回计数。 因为计数的开始年光不行 能与轨范年光 (如北京年光) 相同, 故须要正在电道上加一个校时电道能够对分和时举行校时。 图 1 基础框图 从上图可知,数字钟由以上各部门电道构成。 振荡器出现的 1hz 的脉冲行为数字钟的轨范秒脉冲。 秒计数器计满 60 后向分计数器个位 进位, 分计数器计满 60 后向小时计数器个位进位而且小时计数器依照二十四进制计数。 计数 器的输出经译码器送显示器。校时电道可分袂对时、分举行独自校时,以到达轨范年光。 由框图可知电道合键由振荡电道、计数电道、显示电道以及校时电道四大部门构成。下 面将对各部门电道举行安排: 2、数字钟电道的安排 数字钟电道合键由振荡电道、计数电道、显示电道以及校时电道四大部门构成。下面将 对各部门电道举行安排。 以下是本测验所安排的计划: 1、电道构成: (1)振荡电道 振荡电道振荡电道由 555 准时器和电阻,电容串并联组成。图示电道即可出现 1hz 的标 准秒脉冲,用于电道的计时的脉冲 电道道理图如图 11 所示: 图 11 555 准时器的脉冲电道 正在采用此计划之前, 是用 555 准时器出现 1khz 的脉冲信号, 然后再用三个 160 计数器依 次分频获得 1hz 的计数脉冲,固然用 555 加接电容和电阻会因没有相称适宜的电阻阻值而不 是相称的无误,但咱们正在测验室里接成电道后展现没有很大的区别。云云子不单少了些元器 件尤其的经济,况且电道更容易,正在后面画 pcb 图时会省去很大的的困难,自后正在测验的过 程中也确实证据了这一点。 (2)计数电道 计数电道分袂有二十四进制和六十进制的计数器电道构成,对轨范脉冲举行计数,用 74ls160 竣工计数,时分电道图如图 3、图 4 所示:篇三:数字时钟实践申报[1] 目 录 一 实 验 目 的 -------------------------------------------------------------------------------1 二 实 验 任 务 及 要 求 ----------------------------------------------------------------------1 三 实 验 设 计 ---------------------------------------------------------------------------- --1 1. 设 计 原 理 及 思 道 ---------------------------------------------------------------------1 2. 单 元 电 道 设 计 ------------------------------------------------------------------------2 (1) 振 荡 电 道 -----------------------------------------------------------------------------2 (2) 计 数 电 道 ----------------------------------------------------------------------------4 (3) 译 码 及 显 示 电 道 ----------------------------------------------------------------- ---7 (4) 校 时 电 道 ----------------------------------------------------------------------------9 (5) 电 源 适 配 器 电 道 ----------------------------------------------------------------- --9 四 电 道 原 理 图 、 pcb 图 ---------------------------------------------------------10 五 元 器 件 清 单 -------------------------------------------------------------------12 六 电 道 制 板 及 焊 接 ---------------------------------------------------------------------13 七 实 物 调 试 ----------------------------------------------------------------------14 八 实 验 自 我 评 估 及 体 会 --------------------------------------------------------15 九 小 组 成 员 分 工 安 排 -----------------------------------------------------------15 一 测验目标 1. 正在领会数字钟的道理的条件下 ,操纵刚才学过的数电常识安排并 筑制数字钟 ,况且通过数字钟的筑制进一步领会种种正在筑制顶用 到的中小范围集成电道的用意及其运用手腕 。 2. 因为数字电子钟包含组合逻辑电道和时序电道,通过它能够进一 步研习与左右种种组合逻辑电道与时序电道的道理与运用手腕, 从而竣工外面与践诺相连合,并学会运用 protel 软件画道理图和 制 pcb 版,加强测验安排本事和入手操作本事。 3. 通过本次试验是同窗们对电子线道常识的整合和电子线道安排能 力的锻练 , 并为后继课程的研习和卒业安排打下必定的底子。 二 测验职业及请求 1 测验职业 安排一种浅易数字钟, 该数字钟具有基础性能, 包含切实计时, 以数字样子显示时、 分, 以二极管显示秒的年光和校时性能。 2 测验请求 (1)时的计时请求为 24 进制,分和秒的计时请求为 60 进制。 (2)切实计时,以数字样子显示时,分年光,用两个二极管显秒的年光。 (3).校正年光。 三 测验安排 1 安排道理及思绪 按照安排请求起初创办了一个浅易数字钟电道编制的构成框图,框图如图 1 所示。 图 1 数字钟编制框图 电道的职业道理 : 振荡器出现的轨范秒脉冲信号行为数字钟的振源。秒计数器计满 60 后向分计数器个位进位, 分计数器计满 60 后向小时计数器个位进位而且小时计数器依照 “24 翻 1” 的秩序计数。 计数器的输出经译码器送显示器 。 计时显示偏差时电道举行校时、 校分、 校秒。 由框图可知电道合键由振荡电道、计数电道、显示电道以及校时电道四大部门构成。下 面将对各部门电道举行安排: 2 单位电道安排 (1) 振荡电道 数字电道中的时钟是由振荡器出现的,振荡器是数字钟的主旨。振荡器的牢固度及频率 的精度决意了数字钟计时的切实水准,大凡来说,振荡器的频率越高,计时精度越高。 计划一:石英晶振 由于念到要使出现的脉冲较牢固,咱们起初念到了运用石英晶振电道,即采用 37267hz 晶体振动器,电道图如图 2: 图 2 石英晶振 职业道理: 由晶体振荡器出现 37268hz 的 1khz 的脉冲经集成块 cd4060 分频后变为 10hz 脉冲,再经 74ls160 计数器分频获得了所须要的 1hz 牢固脉冲。 计划二:555 准时器 振荡电道由 555 组成的自激众谐振荡器直接出现 1hz 时钟脉冲频率。 图 3 555 准时器 注:电道中 r2 为一可调电阻,咱们能够通过医治 r2 的阻值得到所需的 1h 的秒脉冲,而 须要采用分频电道。 计划拣选:刚首先的功夫大师心都很高,欲望安排更好,固然运用石英晶振出现频率稳 定,然而电道图很纷乱,况且 37268 晶体振荡器中阻值请求 10mhz 以上,还须要分频电道。 而 555 准时器是咱们刚学的,对它的用法也很熟识,而且能够由 555 组成自激众谐振荡器通 过医治电阻直接出现 1hz 的秒脉冲。 经由小组商讨, 最终选用 555, 舍弃了之前的晶振计划。 (2) 计数电道 数字钟的计数电道是用两个六十进制计数电道和一个二十四进制计数电道竣工的。数字 钟的计数电道的安排能够用反应清零法。当计数器寻常计数时,反应门不升引意,只要当进 位脉冲到来时,反应信号将计数电道清零,竣工相应模的轮回计数。以六十进制为例,当计 数 器 从 00 , 01 , 02 , ?? , 59 计 数 时 , 反 馈 门 不 起 作 用 , 只 有 当 第 60 个 秒 脉 冲 到 篇四:数字电子时钟测验申报 华大计科学院 数字逻辑课程安排仿单 标题: 众性能数字钟 专业: 阴谋机科学与工夫 班级: 收集工程 1 班 姓名: 刘群 学号: 1125111023 竣事日期: 2013-9 一、安排标题与请求 安排标题:众性能数字钟 安排请求: 1.切实计时,以数字样子显示时、分、秒的年光。 2.小时的计时可认为“12 翻 1”或“23 翻 0”的样子。 3.能够举行时、分、秒年光的校正。 二、安排道理及其框图 1.数字钟的组成 数字钟实质上是一个对轨范频率??1hz) 举行计数的计数电道。 因为计数的开始年光不行 能与轨范年光(如北京年光)相同,故须要正在电道上加一个校时电道。图 1 所示为数字钟的 大凡组成框图。 图 1 数字电子时钟计划框图 ⑴众谐振荡器电道 众谐振荡器电道给数字钟供应一个频率 1hz 的信号,可保障数字钟的走时切实及牢固。 ⑵年光计数器电道 年光计数电道由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器实时个位和时十位计数 器电道组成。此中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为 60 进制计数器。而根 据安排请求,时个位和时十位计数器为 24 进制计数器。 ⑶译码驱动电道 译码驱动电道将计数器输出的 8421bcd 码转换为数码管须要的逻辑形态, 而且为保障数 码管寻常职业供应足够的职业电流。 ⑷数码管 数码管普通有发光二极管(led)数码管和液晶(lcd)数码管。本安排供应的为 led 数 码管。 2.数字钟的职业道理 ⑴众谐振荡器电道 555 准时器与电阻 r1、r2,电容 c1、c2 组成一个众谐振荡器,使用电容的充放电来调 节输出 v0,出现矩形脉冲波行为时钟信号,德国赛车由于是数字钟,于是应拣选的电阻电容值使频率 为 1hz。 ⑵年光计数单位 六片 74ls90 芯片组成计数电道,按年光进制从右到左组成从低位向高位的进位电道, 并通过译码显示。正在六位 led 七段显示起上显示 对应的数值。 ⑶校时电源电道 当从新接通电源或走时显示偏差时都须要对年光举行校正。普通,校正年光的手腕是: 起初截断寻常的计数通道,然后再举行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到须要校 正的计数单位的输入端,校正好后,再转入寻常计时形态即可。 按照请求,数字钟应具有分 校正和时校正性能。因而,应截断分个位和时个位的直接计数通道,并采用寻常计时信号与 校正信号能够随时切换的电道接入此中。图 8 所示即为带有基础 rs 触发器的校时电道。 三、元器件 1.测验中所需的东西 单刀双掷开合 4 个. 5v 电源. 共阴七段数码管 6 个. 74ls90d 集成块 6 块. 74hc00d 6 个 lm555cm 1 个 电阻 6 个 10uf 电容 2 个 2.芯片内部组织及引脚图 图 2 lm555cm集成块 图 3 74ls90d 集成块 五、各性能块电道图 1 秒脉冲爆发器合键由 555 准时器和少许电阻电容组成,道理是利篇五:数字电子钟设 计实训申报 数字电子钟的安排 【摘要】 本编制由晶体振荡器、分频器、计数器、译码器、七段译码显示器和校准、报时电道 构成, 采用了 cmos 或 ttl 系列(双列直插式)中小范围集成芯片。 总体计划安排由主体电 道和扩展电道两大部门构成。此中主体电道竣事数字钟的基础性能,扩展电道竣事数字钟的 扩展性能,举行了各单位电道安排,总体装置、筑制及调试。数字钟是一种计时安装,不单 能替换指针式钟外,还能够操纵到准时把握、自愿计时及年光步骤把握等方面,使用寻常。 【症结词】 石英晶振、分频器、计数器、译码器、七段译码显示器、校准、整点报时。 第一章 数字电子钟总体计划 1.1 数字电子钟总体计划真实定 数字电子钟构成大凡由振荡器、分频器、计数器、译码器及显示器等几部门构成。石英 振荡器出现的时标信号送到分频器,分频电道将时标信号分成秒脉冲,秒脉冲送入计数器进 行计数,并把累计结果以“时” 、 “分” 、 “秒”的数字显示出来。 “秒”的显示由两级计数器和 译码器构成的六十进制计数器电道竣工, “分“的显示电道与“秒”肖似。 “时”的显示由两 极计数器和译码器构成的二十四进制计数器电道竣工。 秒信号出现器是悉数编制的时基信号,它直接决意计时编制的精度,大凡用石英晶体振 荡器加分频器来竣工。将轨范秒信号送入“秒计数器” , “秒计数器”采用 60 进制计数器,每 累计 60 秒发一个“分脉冲”信号,该信号将行为“分计数器”的时钟脉冲。 “分计数器”也 采用 60 进制计数器,每累计 60 分钟,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 24 进制计时器, 可竣工对一天 24 小时的累计。 译码显示电道将 “时” 、 “分” 、 “秒”计数器的输出形态 0 举行七段显示译码器译码,通过六位七段译码显示器显示 出来。整点报时电道按照计时编制的输出形态出现一脉冲信号,然后去触发一音频爆发器实 现报时。校时电道时用来对“时” 、 “分”显示数字举行校正调理的。 数字电子钟总体计划框图 图 1.1.1 数字电子钟构成框图 1.2 数字电子钟电道构成 数字电子钟构成大凡由振荡器、分频器、计数器、译码器及七段译码显示器等几部门组 成(如图 1.2.1 所示) 。石英振荡器出现的时标信号送到分频器,分频电道将时标信号分成秒 脉冲,秒脉冲送入计数器举行计数,并把累计结果以“时” 、 “分” 、 “秒”的数字显示出来。 “秒” 的显示由两级计数器和译码器构成的六十进制计数器电道竣工, “分” 的显示电道与 “秒” 肖似。 1.3 数字电子钟电道的职业道理 数字电子钟大凡由振荡器、分频器、计数器、译码器及显示器等几部门构成(如图 2.2.1 所示) 。石英振荡器出现的时标信号送到分频器,分频电道将时标信号分成秒脉冲,秒脉 冲送入计数器举行计数,并把累计结果以“时” 、 “分” 、 “秒”的数字显示出来。 “秒”的显示 由两级计数器和译码器构成的六十进制计数器电道竣工, “分” 的显示电道与 “秒” 肖似。 “时” 的显示由两级计数器和译码器构成的二十四进制计数器电道来竣工。 第二章 数字电道单位安排 2.1 分频电道 因为咱们直接运用的测验台上的脉冲信号,于是咱们没有安排和运用分频电道。 2.2 计数器电道 2.2.1 二十四进制计数器电道 1、电道图(睹附录) 2、职业道理: 由图可睹,当分钟脉冲到来时计数到“24”时,同时清零,竣工二十四进制工夫器。 2.2.2 六十进制计数器电道 1、电道图(睹附录) 2、职业道理: 74ls393 是双四位二进制计数器,由它构成一个十进制计数器和一个六进制计数器,便 构成了一个六十进制计数器,低位是一个由 74ls393 构成的十进制计数器,高位是由一个 74ls393 和一个与非门构成的六进制计数器。 a. 十进制计数器的时序图: 1 clk 2 3 4 (转载于:数字时钟实训申报) 5 6 7 8 9 10 . q0 q1 q2 q3 . b. 六进制计数器的时序图: . 1 clk 23456 . q0 q1 q2 mr1 mr2 . 图 3.2.2.2 六十进制时序逻辑图 2.2.3 时、分、秒计数器的组间级联题目 正在举行了各个单位电道的安排竣事往后,咱们就该当对各个单位电道举行拼装。咱们正在 举行单位电道的安排的功夫咱们曾经竣事了单级的安排,而且对少许题目举行了治理,然而 咱们正在举行级联的功夫依然会显示很众的题目。 正在级联的功夫咱们会遭遇良众的题目,正在级联的功夫咱们遭遇的题目中,级与级之间不 进位是最众的。咱们为什么会遭遇云云的题目呢?咱们奈何才略处理它呢? 正在单个级的功夫,咱们的进位信号是从进位直接到被进位,咱们正在举行级联的功夫也采 用这种格式就不成了。由于咱们正在举行级联的功夫咱们的进位信号正在本级的功夫还没有到达 十,而咱们的 74ls190 是一个十进制的计数器,因而正在还没有到达十的功夫,咱们的 14 管脚 就没有信号,因而咱们就不也许从这毗邻进位信号。那么咱们要从哪儿毗邻进位信号呢?正在 举行级联的功夫,进位信号就要从咱们的本级的清零信号来,云云就能够处理咱们的级联不 进位的题目。 正在级联的功夫,咱们还可以际遇显示了不该当显示的数字。这又是什么来由呢?这钟原 因是很容易的,这合键是咱们正在毗邻清零的信号的功夫没有毗邻到请求的管脚,使得咱们的 信号不也许寻常的举行清零。正在这种境况下,咱们该当反省咱们的清零信号是否确切。 2.3 译码显示电道 2.3.1 共阴极译码显示电道 1. 74ls48 的性能: 74ls248 是 4 线—七段译码/驱动器,集电极开道输出,以高电平“1”驱动,用于共阴 极显示器。74ls248 内部接有 2k?上拉电阻,正在毗邻 led 数码管时无需外接电阻。此中 lt 端 为试灯输入端,用于反省七段显示器各字段是否能寻常发光,当 lt?0 时,显示器该当显示出 “8”字形,借此判别各段职业是否寻常。bi/rbo 端为灭灯输入/动态灭零输出端,灭灯输入 端 bi 的性能与 lt 恰恰相反,正在 bi=0 时能够使七段显示器各字段均熄灭;动态灭零输出端 rbo 与 bi 公用一个端子,它的用意是使小数点双方的数字尽管是零也显示出来,以便看 到小 数点的职位和反省无信号输入时显示器有无阻滞。rbi 端为动态灭零输入端,它的用意 是使显示器依照人们须要将所显示的零予以熄灭, 而正在显示 1??9 时则不受影响。 寻常运用时 lt?1,bi/rbo?1,rbi=1。 2.道理: 共阴极译码显示电道由七段译码器/驱动器 74ls248 和共阴极七段 led 数码管构成。 其原 理图睹图 3.3.1。 共阴极 abcde fgh 图 3.3.1 共阴极译码显示电道 74ls48 另日自计数器的四位二进制代码翻译成对应的一组七位二进制代码,驱动七段 led 数码管显示出数字来。

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