数字电子技术课程设计，设计一个密码锁

《数字钟设计报告》

指导老师：

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学号：

电子设计

一、 引言

大屏幕数字钟套件采用6位数字（二十四小时制）显示，格式为“时时：分分：秒秒”，电路板尺寸为330MM*70MM，是以前大屏幕数字钟的改进版，解决了以前大屏幕数字钟显示数字“6”和“9”不美观的现象；解决了发光二极管引脚焊盘间距过大容易插坏LED的现象；解决了用户如果自己安装外壳时，电源和外接调时开关不方便安装的现象。纯硬件电路，每个笔画由三个LED组成，频差为-200PPM的石英晶体定时，走时精度高。 工作电压：交流5V—9V，直流6V—10V。

二、电源接线图

三、板外接线图

四、 总体设计

采用同步电路，总线结构，时钟信号分别加到各个模块，各个模块功能相对独立，主要功能集中在模块内部，模块功能较为独立，模块间连线简单，易于扩展，本次设计采用此方案。

秒计数和分计数为60进制，时计数为24进制，为了简化设计，秒和分计数采用同一单元。控制模块有两部分，一为实现调整切换，二为实现显示切换。现对本方案中的各个主要功能模块的接口定义如下：

1. 60进制模块（电路图中模块名称为60count，下同。）

实现同步60进制计数，可调整

电源 5v

时钟信号输入 接1Hz的信号源

进位输入 接秒的进位信号，实现秒功能时，接低电平。

进位输出 秒模块接分模块，分模块接时模块

显示输出 接到显示总线，能闪烁

调整使能端 入0有效，有效时，显示信号输出，同时屏蔽进位输入和进位输出，允许调整信号输入。

显示使能端 入0有效

调整信号输入

2. 24进制模块（24count）

实现同步24进制计数，可调整

电源，时钟信号 同上

进位输入 接分的进位信号

进位输出 秒模块接分模块，分模块接时模块

显示输出 同上

调整使能端，显示使能端，调整信号输入 同上

4. 控制模块（fun，func）

管理总线资源，对各个模块输出控制信号

电源 5v VCC

调整切换信号 接各个需要调整的模块

调整信号 接到各个需要调整的模块

显示切换信号 接到各个需要共享显示总线的模块

控制信号输出 接到各个模块，有且只能有1个为0

至此，本阶段就结束了。在上面的接口定义中，也可以发现，各个模块的

立性是很强的，这样的结构使得以后的扩展很容易。

五、电路图

六、装好的成品晚上拍的照片：

七、 心得体会

经过长达两个星期的设计与思考，最终完成了数字钟的设计。其间遇到了许多问题，但最后都一一得到解决。现将心得体会总结如下：

1. 设计初期要考虑周到，否则后期改进很困难。应该在初期就多思考几个方案，进行比较论证，选择最合适的方案动手设计。总体设计在整个设计过程中非常重要，应该花较多的时间在上面。

2. 方案确定后，才开始设计。设计时多使用已学的方法，如列真值表，化简逻辑表达式，要整体考虑，不可看一步，做一步。在整体设计都正确后，再寻求简化的方法。

3. 在设计某些模块的时候无法把握住整体，这时可以先进行小部分功能的实现，在此基础上进行改进，虽然可能会多花一些时间，但这比空想要有效的多。

4. 尽可能是电路连线有序，模块之间关系清楚，既利于自己修改，也利于与别人交流。如果电路乱的连自己都看不懂，那还如何改进和扩展。

5. 很多难点的突破都来自于与同学的交流，交流使自己获得更多信息，开拓了思路，因此要重视与别人的交流。

6. 应该有较好的理论基础，整个实验都是在理论的指导下完成了，设计过程中使用了许多理论课上学的内容，如真值表、卡拉图等。本次设计把理论应用到了实践中，同时通过设计，也加深了自己对理论知识的理解和掌握。

数字电子技术课程设计报告

题 目: 数字钟的设计与制作

学 年

学 期:

专 业 班 级:

学 号:姓 名:

指导教师及职称:讲师

时 间:

地点：

设计目的

熟悉集成电路的引脚安排.

掌握各芯片的逻辑功能及使用方法.

了解面包板结构及其接线方法.

了解数字钟的组成及工作原理.

熟悉数字钟的设计与制作.

设计要求

1.设计指标

时间以24小时为一个周期

显示时,分,秒

有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间

计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时

为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号.

2.设计要求

画出电路原理图(或仿真电路图)

元器件及参数选择

电路仿真与调试

PCB文件生成与打印输出.

3.制作要求 自行装配和调试,并能发现问题和解决问题.

4.编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会.

设计原理及其框图

1.数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)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1HZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟.图 3-1所示为数字钟的一般构成框图.

图3-1 数字钟的组成框图

⑴晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路.

⑵分频器电路

分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数.分频器实际上也就是计数器.

⑶时间计数器电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其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,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器.

⑷译码驱动电路

译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流.

⑸数码管

数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管.

2.数字钟的工作原理

1)晶体振荡器电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定.

图3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体,电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波.输出反馈电 阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器.电容C1,C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能.由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确.

晶体XTAL的频率选为32768HZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数.

从有关手册中,可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施.

由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ.较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性.

非门电路可选74HC00.

图3-2 COMS晶体振荡器

2)分频器电路

通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频.

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.

本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便.

CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框图如图3-3所示,从图中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能.

图3-3 CD4046内部框图

3)时间计数单元

时间计数单元有时计数,分计数和秒计数等几个部分.

时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码.

一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能.为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框图如图 2.3所示.该器件为双2—5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效).

图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图

秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可.CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连.

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换.将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连.

图3-5 10进制——6进制计数器转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连.

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换.利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图3-6所示.

另外,图3-6所示电路中,尚余-2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用.

图3-6 12进制计数器电路

4)译码驱动及显示单元

计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路.

5)校时电源电路

当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正.通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可.

根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中.图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路,

图3-7 带有消抖动电路的校正电路

6)整点报时电路

一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示.

根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号.报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件.

元器件

1.实验中所需的器材

5V电源.

面包板1块.

示波器.

万用表.

镊子1把.

剪刀1把.

网络线2米/人.

共阴八段数码管6个.

CD4511集成块6块.

CD4060集成块1块.

74HC390集成块3块.

74HC51集成块1块.

74HC00集成块5块.

74HC30集成块1块.

10MΩ电阻5个.

500Ω电阻14个.

30p电容2个.

32.768k时钟晶体1个.

蜂鸣器.

2.芯片内部结构图及引脚图

图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码/驱动器

图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D

图4-5 74HC51D 图4-6 74HC30

3.面包板内部结构图

面包板右边一列上五组竖的相通,下五组竖的相通,面包板的左边上下分四组,每组中X,Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之间不相通.

个功能块电路图

一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路,数码管可从0---9显示,以次来检查数码管的好坏,见附图5-1.

图5-1 4511驱动电路

利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00连接成一个十进制计数器,电路在晶振的作用下数码管从0—9显示,见附图5-2.

图5-2 74390十进制计数器

利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器,数码管从0—6显示,见附图5-3.

图5-3 74390六进制计数器

利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路,电路可从0—59显示,见附图5-4.

图5-4 六十进制电路

利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路,两个六十进制之间有进位,见附图5-5.

图5-5 双六十进制电路

利用CD4060,电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路,见附图5-6.

图5-6 分频—晶振电路

利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路,见附图5-7.

图5-7 校时电路

利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路.见附图5-8.

图5-8 整点报时电路

利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时,分,秒都会进位的电路总图,见附图5-9.

图5-9 时,分,秒的进位连接图

总接线元件布局简图,见附图6-1

芯片连接图见附图7-1

八,总结

设计过程中遇到的问题及其解决方法.

在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至.

在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况,经检验发现主要是由于接触不良的问题,其中包括线的接触不良和芯片的接触不良,在实验过程中,数码管有几段二极管时隐时现,有时会消失.用5V电源对数码管进行检测,一端接地,另一端接触每一段二极管,发现二极管能正常显示的,再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好,在检测过程中发现有几根线有时能接通,有时不能接通,把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了.其次是由于芯片接触不良的问题,用万用表欧姆档检测有几个引脚本该相通的地方却未通,而检测的导线状况良好,其解决方法为把CD4511的芯片拔出,根据面包板孔的的状况重新调整其引脚,使其正对于孔,再用力均匀地将芯片插入面包板中,此后发现能正常显示,本次实验中还发现一块坏的LED数码管和两块坏的CD4511,经更换后均能正常显示.

在连接晶振的过程中,晶振无法起振.在排除线与芯片的接触不良问题后重新对照电路图,发现是由于12脚未接地所至.

在连接六进制的过程中,发现电路只能4,5的跳动,后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至,经纠正后能正常显示.

在连接校正电路的过程中,出现时和分都能正常校正时,但秒却受到影响,特别时一较分钟的时候秒乱跳,而不校时的时候,秒从40跳到59,然后又跳回40,分和秒之间无进位,电路在时,分,秒进位过程中能正常显示,故可排除芯片和连线的接触不良的问题.经检查,校正电路的连线没有错误,后用万用表的直流电压档带电检测秒十位的QA,QB,QC和QD脚,发现QA脚时有电压时而无电压,再检测秒到分和分到时的进位端,发现是由于秒到分的进位未拔掉所至.

在制作报时电路的过程中,发现蜂鸣器在57分59秒的时候就开始报时,后经检测电路发现是由于把74HC30芯片当16引脚的芯片来接,以至接线都错位,重新接线后能正常报时.

连接分频电路时,把时个位的QD和时十位的1脚断开,然后时十位的1脚接到晶振的3脚,时十位的3脚接到秒个位的1脚,所连接的电路图无法正常工作,时十位从0-9的跳,时个位只能显示一个0,在这个电路中3脚的分频用到两次,故无法正常显示,因此要把12进制接到74HC390的一个逻辑电路空出来用于分频即可,因此把时十位的CD4511的12,6脚接地,7脚改为接74HC390的5脚,74HC390的3,4脚断开,然后4脚接9脚即可,其中空出的74HC390的3脚就可用于2Hz的分频,分频后变为1Hz,整个电路也到此为正常的数字钟计数.

2.设计体会

在此次的数字钟设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法.

在连接六进制,十进制,六十进制的进位及十二进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了.

在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中,往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚,因此在实际的电路连接中往往容易遗漏.又例如74HC390芯片,其本身就是一个十进制计数器,在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示,而在实际电路中无需再连接,因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的.

在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的.

3.对该设计的建议

此次的数字钟设计重在于仿真和接线,虽然能把电路图接出来,并能正常显示,但对于电路本身的原理并不是十分熟悉.总的来说,通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力.

第一步：通过 |H(e^jw )|≤0.02 可以确定阻带的衰减As<20lg0.02，通过As查表确定应该使用什么窗W(n)。

第二步：将带阻分解为全通减一个低通（截止频率为0.5π），在加一个低通（截止频率为0.3π），。

第三步：查表得个滤波器的延时 t1，t2

第四步：求得符合要求但没加窗的滤波器冲击响应hd(n)

第五步：所求h(n)=hd(n)*h(n)

开通VIP

数电课程设计题目选

一、设计并制作一数字式温度计

〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。

〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法

2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法)

3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施

4)进行简单的温度开关控制

〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下：

〖主要参考元器件〗

MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通

精密电位器代替。

二、十二小时电子钟

〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。

〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案

2)增加日期显示

3)实现倒计时功能

4)整点报时(非语音报时)

5)定时功能

〖参考原理框图〗：

〖主要参考元器件〗：CD4060，74LS74，74LS161，74LS248

三、电平感觉检测仪

〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。定时时间为1分钟

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗：

〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74

四、便携式快速心律计

基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED显示。

〖提高要求〗1）提高测量精度的方法

2)设计能比较准确测量1S内心跳的电路

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗CD4060，4528，4518；4511，14526

五、数字式定时开关

〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控

制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。

〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制

2）延长定时时间

3)探讨提高定时精度的方法

〖参考原理框图〗

外部操作开关

〖主要参考元器〗：CC4511,CC14522,CD4060

六、数字式电容测试仪

〖基本要求〗 1)设计一个能测量电容容量在100pF~100uF之间的测试仪

2)用3位数码管显示

3)多测量量程

〖提高要求〗1)超量程判断及显示

2)击穿电容测试保护

〖参考原理框图〗

电容

〖主要参考元器〗

CC40106，LM324，CC4518，CC4049，74LS14，74LS74

七、透明度报警器

〖基本要求〗:通过判断收到的被动光强的变化判断透明度；当透明度变化时报警

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗利用光强度伺服环路实现发光二极管发射的光线稳定均匀，光敏三极管接收到的信号通过电流电压变换、积分器处理，送入比较器、与设定信息进行比较

〖主要参考元器件〗LM324

八、八路抢答器

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器，要求：

1) 允许八路参加，并具有锁定功能，用LED实现最先抢答的队号码，系统设置外部清除键，按动清除键，LED显示器自动清零灭灯。

2)数字显示功能：数字抢答器定时为30S，启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始；Ⅱ)扬声器要短暂报警；Ⅲ)发光二极管亮灯；如果在30S内抢答有效,计时结束，30S内抢答无效，系统短暂报警，发光二极管灯灭

〖提高要求〗1)按钮到控制中心距离为20M

2）计分显示，可以进行加／减分

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗74LS148，74LS48，74LS279

九、篮球竞赛30S计时器

〖基本要求〗

1)具有显示30S计时功能

2)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能

3)在直接清零时，要求数码显示器灭灯

4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S

5)计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号

〖主要参考元器〗： NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2)

十、峰值检波系统

〖基本要求〗设计一峰值检波系统测量某建筑物的最大承受力。设计要求及技术指标如下：

器的输出信号为0~5mV(400Kg／mV)

2)测量值用数字显示，显示范围为0000~1999

3)峰值电压保持稳定

〖提高要求〗1）传感器的输出信号分为4档：1~10?V，10~100?V，100?V~1Mv，要求能

够自动切换量程

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗

uA74l、集成采样／保持器LF398,74LS121,MC1403,MC14433,CC4511,MC1413,LED数码管

十一、交通灯控制器

〖基本要求〗:用数字电路实现下面功能

要求：1)增加自动夜间开关功能，黄灯亮(使用光敏三极管)

2)增加手动功能，方便盲人通过

〖提高要求〗

1)要求显示剩余时间

2)增加拐弯时序

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗：74LS74，74LS00，74LS168，74LS248，74LS164，74LS08

十二、可编程函数发生器

〖基本要求〗

1） 用开关输入8位二进制数，要求输出50Hz~1KHz的方波

2） 要求使用D/A转换方式

3） 要求频率按照由小到大自动变化

〖参考原理框图〗

00~FFH

其他波形

方波输出

〖主要参考元器〗 DAC0832，LM741，9013

十三、红外线互锁开关

〖基本要求〗利用红外线发射和接收的方式遥控十路开关，发射端有10个按钮，开关1路使用继电器，9路使用LED。

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗采用CD4017进行编码，然后驱动发光二极管发出定按键相对应的脉冲数，在接收端使用光敏三极管和CX20106接收脉冲，用CD4017解码；控制相应的开关

〖主要参考元器件〗CD4017，CX20106，555

十四、数字血压计

〖基本要求〗采用半导体压阻式传感器测量0~40Kap人体血压，用三位半A／D转换，数码显示

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗桥路->放大->A/D->数码显示

〖主要参考元器件〗CD4040、CD4553、CD4511、NE555

十五、数字频率计

〖基本要求〗采用基本数字集成电路设计制作——简易数字频率计，要求测量频率范围为0～9999Hz测量幅值范围为lV~10V，测量分辨率为10Hz，并使用LED数码管显示。

〖提高要求〗1)讨论测量误差的形成原因并提出改进方案

2)提高测频范围的方案

3)输入保护

4)输入信号为正弦波、三角波、方波的情况

5)与集成信号发生器的合成

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗74LS390，74LS247，CD4060，74LS00，74LS74

十六、展览广告逐级显示电路

〖基本要求〗用于切换画面，自动轮换，时间可以设定为2秒~5分钟可调，需要切换的画面为10路，使用继电器驱动(9路使用LED)

〖提高要求〗加入红外外遥控方式，每按一次键翻转一次

〖参考原理、框图〗系统主要由振荡器组成的触发电路、计数电路，延时启动电路、继电器驱动电路组成。

〖主要参考元器件〗CX20106，CD4096，CD4017，555，74LS04

十七、带报警器的密码电子锁和门铃电路

〖基本要求〗 1)按钮分别为1，2...9个按钮

2)用发光二极管作为输出指示灯

3)设计门铃电路，按动门铃按钮，发生500Hz的频率信号，并可使编码电路清零，同时可解除报警。

〖提高要求〗1)将指示灯换成继电器进行控制。

2)密码顺序不对或密码有误时系统主动复位，当开锁时间超过5Min时，则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗：CC4017，NE555，9013，8050，IN4148

十八、多路数据采集系统

〖基本要求〗1)实现4路温度信号的采集

2)温度范围为0~20℃，采用PT-100电阻

3)采用31／2AD转换器；LED数码管显示

〖提高要求〗 1）系统的输入为差动输入

2)讨论非线性校正约方法

3)讨论提高测试精度的方法

4)讨论多路开关对测试的影响

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗

CD4051，LM324，ICL7107

十九、家用电风扇控制逻辑电路设计

〖基本要求〗1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制，循环)：

2)实现睡眠风、自然风。正常风三种风态(—个按钮控制，循环)

3)LED显示状态

〖提高要求〗1)按键提示音

2)定时关机功能(以小时为单位)

〖参考原理框图〗：电路分成下面三大部分

l、状态锁存器电路

2、触发脉冲电路

3、风种控制电路

〖主要参考元器〗

74LS00，74LS175，74LSl51，74LS08

二十、四花样彩灯控制器

〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器，要求实现

(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动

(2) 彩灯两亮两灭，从左向右移动

(3) 四亮四灭，从左向右移动

(4) 从1～8从左到右逐次点亮，然后逐次熄灭

(5) 四种花样自动变换。

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗

555,74LS93，74LS74,74LS153,74LS164

二十一、光电式报警器

〖基本要求〗

1、采用双光路结构，当任一光路被遮挡时，报警器发出间歇式声光报警

2、采用LED显示被遮栏的路数，无报警显0，l路显1，2路显2，同时遮挡显3

3、采用5V供电

〖主要参考元器〗：光耦，555,74LS08，74LS247

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本报4月17日讯 近日，北京大学、清华大学、北京航空航天大学、武汉大学、西安交大等名校陆续公布了在湘招

生计划。其中北大在湘招生76人，清华在湘招生91人，北航在湘招生130人，武大在湘招生410人，西安交大在湘招生120人。由于近段时间各高校招生简章、招生计划将陆续公布，考生可登录感兴趣的院校招生网站查询。

北京大学：学院内可自由选择专业

北大今年在湘招生计划出炉，投放招生名额76个，相比去年稍有减少。不过，目前我省已经有30名左右学生提前进入了北大，包括23名保送生和一些小语种及艺术特长生，这些均不占计划。

北大正在推行“元培计划”，进入“元培计划”实验班学生，只分文科和理科，学生学习一年半基础课程以后，再理性地选择院系专业。除此之外，其他院系招生也是按照大类，或者是学院进行录取的，学生可以自由选择专业，如果是院系之外的调整，学生需要申请，经过考核可以转专业，这个调整是20%以内。另外，应用语言学方向的中国语言文学类、历史学类、哲学类、考古学、天文学、地球与空间科学、地质学基地班等，只录取有专业志愿的考生。

清华大学：按实际考分和志愿安排专业

清华大学今年在湘共招生91人，其中理工类66人、文史类6人、理工类国防和定向专业19人，总数比去年减少4人。今年清华的临床医学专业不再要求考生必须是应届毕业生。

学校按照考生的实际考分和报考志愿安排专业，各专业志愿之间存在一定的分数级差。分数级差的确定以调档线上该考区报考清华大学所有考生的志愿满足率最大为标准，一般在1~5分之间，同等条件下参考相关科目成绩。

学生在读期间有4次转专业的机会。第一次是在学生刚刚入学后，会有一次校内二次招生，学生可以申请转入数理基础科学班、化生基础科学班、软件科学实验班以及北京协和医学院的临床医学专业学习。在大学一年级和二年级期末，各有一次申请转专业的机会，每个年级大约10%的同学可以改变自己所学的专业。最后一次机会在本科毕业时，各院系将为本科非本专业学生预留一定的交叉推荐直读研究生的名额。

北京航空航天大学：录取专业时以实际考分为准

北航今年准备在湘招收130名学生，其中飞行技术专业(俗称飞行员)最多为13名，这是该校在湖南招生各个专业中招得最多的，其次为自动化和理科实验班分别6名。全国统考科目的外语分英语、俄语、日语、法语、德语、西班牙语等6个语种，考生可任选一种。对于享受加分、降分政策的考生，录取专业时以实际考分为准。除飞行技术专业和国防

定向生外，无男女比例限制。

武汉大学：非第一志愿录取不超4%

武大今年在湘招生410人，其中文科100人、理科310人。录取时实行志愿分数级差的办法，院校志愿级差分为理工类30分，文史类20分，但录取非第一志愿考生人数不超过该校在当地招生计划数的4%。确定考生录取专业时实行专业志愿分数级差的办法，各专业间级差均为1分。录取时，往届生与应届生一视同仁；除外语类专业同等条件下男生优先外，无男女比例限制。

今年该校新增招生的专业：文史类对外汉语、理工类核工程与核技术。调整的专业：法学专业由文史类调整为文理兼招；金融工程专业从经济学类中分离出来单列招生。

西安交通大学：部分理工类专业学6年

西安交大今年在湘招生120人，部分学院继续按专业大类招生，其中理工类专业学习时间6年、医学类学制7年。考生在进校2年后，根据学习成绩、本人志愿及学校有关规定，可在所在专业大类内选择专业方向。

该校今年预留了部分计划作为机动指标，主要用于调节各地报考西安交通大学上线生源不平衡问题；录取部分地区已通过西安交通大学考核，并获得自主选拔资格的考生；录取体育特长生、文艺特长生、保送生、少年班学生等。 (记者：张茧)

来源：湖南日报

分和秒的计数器都用74LS160 60进制，时用74LS16012进制，这两种进制只是清零的时候不一样而已，前者是吧分和秒的十位位置0110中的11也就是QB QC牵出来经过NAND给CLEAR。后者是牵出小时十位的QA(0001中的1)和个位的QB（0010中的1）。计数器输出端接七段译码器74LS48D，输出后接显示器，显示器可用数码管（与74LS160匹配的是共阴极的）。秒脉冲用32768晶振经过14级分频(cd4060)加74LS74，秒脉冲提供给秒个位的CLK。 校正电路用单刀双掷开关连接原有的计数器的CLK与校时信号(自己加的信号)。

设计题目：

数字钟的设计与仿真

二．设计要求：

（1）设计一个有“时”、“分”、“秒”（12小时59分59秒）显示，且有校时功能的电子钟；

（2）显示采用六只LED数码管分别显示时分秒；

（3）时间的小时、分可手动调整；

（4）采用+5V电源供电。

三．题目分析：

根据题目，我们可以分析出：数字电子钟是由多块数字集成电路构成的，其中有振荡器，分频器，校时电路，计数器，译码器和显示器六部分组成。振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，不同进制的计数器产生计数，译码器和显示器进行显示，通过校时电路实现对时，分的校准。

1）振荡器又包括由集成电路555与RC组成的多谐振荡器，用石英晶体构成的振荡器和由逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。三种方案如下图所示：

方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。

555与RC组成的多谐振荡器图

方案二:振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频得到这一时间脉冲信号。

石英晶体振荡器图

方案三：由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器。

门电路组成的多谐振荡器图

集成电路555与RC组成的多谐振荡器电路：如果精度要求不高，则可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。如上图所示。设振荡频率f=1KHz，R为可调电阻，微调R1可以调出1KHz输出。

石英晶体振荡电路:采用的32768晶体振荡电路,其频率为32768Hz,然后再经过15分频电路可得到标准的1Hz的脉冲输出.R的阻值,对于TTL门电路通常在0.7～2KΩ之间对于CMOS门则常在10～100MΩ之间。

由门电路组成的多谐振荡器的振荡周期不仅与时间常数RC有关，而且还取决于门电路的阈值电压VTH，由于VTH容易受到温度、电源电压及干扰的影响，因此频率稳定性较差，只能用于对频率稳定性要求不高的场合。

综上所述，因为本电路对精度没有较高的要求，因此，我们选用由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。

2）校时器的方案有如下两种：

方案一：通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图1所示为所设计的校时电路。

图 1方案一校正电路图

方案二：校准电路由基本RS触发器和“与”门组成，基本RS触发器的功能是产生单脉冲，主要作用是起防抖动作用。未拨动开关K时，“与非”门G2的一个输入端接地，基本RS触发器处于“1”状态，这是数字钟正常工作，“分”进位脉冲能进入“分”计数器。拨动开关K时，“与非”门G1的一个输入端接地，于是基本RS触发器转为“0”状态。秒状态可以直接进入“分”计数器，而“分”进位脉冲被阻止进入，因而能较快地校准分计数器的计数值。校准后，将校正开关恢复原位，数字钟继续进行正常计时工作。

图 2 方案二校正电路

通过比较可知，方案一和方案二相比，防抖动措施更好，更完备，但电路也更为复杂，成本也更高，通过比较选择方案一，既能实现防抖动功能，做出事物也更经济一些。

四．总体方案：

本电路是以555定时器组成多谐振荡器作为频率发生器，多谐振荡器产生1000HZ的振荡波，经过分频器分频，分解成1HZ的脉冲波，随后经过秒计数器，秒计时器是60进制计数器，当计数器计数到60时产生进位脉冲，到分计数器。分计数器也是60进制计数器，当分计数器计数到60时，再次产生更高一级的进位脉冲，脉冲送到时计数器，实现了分向时的进位。当需要进行校时时，打开对应的开关，进行对应位置上的校时，此时计数进位脉冲无效。

而计数器的工作是通过外接时钟脉冲CP的作用下,秒的个位加法计数器开始记数，通过译码器和数码显示管显示数字即计数器。当经过10个脉冲信号后，秒个位计数器完成一次循环，秒十位计数器的CP与秒个位计数器的CP同步,秒个位计数器的Qcc使得秒十位的P和T端同时为1,从而秒十位开始计数，秒十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，秒十位数字加1。当经过60个脉冲信号，秒部分完成一个周期，分钟个位计数器的CP通过秒十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，分钟个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，分钟的个位数字加1。分部分的工作方式与秒部分完全相同。当经过3600个脉冲信号，分钟部分完成一个周期，小时个位计数器的CP通过分十位计数器的Q2Q1与非得到脉冲，小时个位计数器工作一次，通过译码器和数码显示管，小时的个位数字加1。当小时个位部分完成一个周期，小时十位计数器的CP与小时个位计数器的CP同步, 小时个位计数器的Qcc使得小时十位的P和T端同时为1,从而小时十位开始计数，小时十位计数器工作1次，通过译码器和数码显示管，小时的十位数字加1。当小时十位部分计数到2同时小时的个位部分计数到4，小时个位计数器的清零端和十位计数器的清零端通过小时个位计数器的Q2和小时十位计数器的Q1与非得到信号，小时部分清零，从而完成了1次24小时计时。

五．具体实现：

(1) 数字时钟基本原理的逻辑框图如下图3所示：

由图3我们可以看出，振荡器产生的信号经过分频器作为产生秒脉冲，秒脉冲送入计数器，计数结果经过“时”、“分”、“秒”，译码器，显示器显示时间。其中振荡器和分频器组成标准秒脉冲信号发生器，由不同进制的计数器，译码器和显示电路组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”，“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器，译码器，显示器构成；“分”、“秒”显示分别由六十进制的计数器，译码器，显示器构成；校时电路实现对时，分的校准。

(2)数字钟的原理图如附一图所示，其功能原理均与系统方框图的一致。

六．各部分定性说明以及定量计算：

1.振荡器

秒发生电路---振荡器是计时器的核心，振荡器的稳定度和频率的精确度决定了计时器的准确度。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度就越高，但耗电量将越大。所以，在设计电路时要根据需要而设计出最佳电路。

在此设计中，我采用的是精度不高的，由集成电路555与RC组成的多谐振荡器。其具体电路如下图4所示：

图4 振荡器电路图

555定时器是一个模拟与数字混合型的集成电路。555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。

目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型，其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。它们的结构及工作原理基本相同。通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555定时器工作的电源电压很宽，并可承受较大的负载电流。双极型定时器电源电压范围为5～16V，最大负载电流可达200mA；CMOS定时器电源电压范围为3～18V，最大负载电流在4mA以下。

555的引脚图如下图5所示：

图5

555的内部电路和功能如下图6所示：

图6

上面图6 是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A1、A2，一个RS触发器，一个放电三极管和三个5KΩ电阻的分压器而构成。

它的各个引脚功能如下：

1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。

8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。

3脚：输出端Vo

2脚： 低触发端

6脚：TH高触发端

4脚： 是直接清零端。当 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论 、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。

7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为

的情况下，其功能如下表：

555定时器的功能表

清零端

高触发端TH 低触发端

Qn+1 放电管T 功能

0

0 导通 直接清零

1

0 导通 置0

1

1 截止 置1

1

Qn 不变 保持

接通电源后，电容C1被充电，vC上升，当vC上升到大于2/3VCC时，触发器被复位，放电管T导通，此时v0为低电平，电容C1通过R2和T放电，使vC下降。当vC下降到小于1/3VCC时，触发器被置位，v0翻转为高电平。电容器C1放电结束,所需的时间为 ：

当C1放电结束时，T截止，VCC将通过R1、R2向电容器C1充电，vC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时为：

当vC上升到2/3VCC时，触发器又被复位发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为 ：

本设计中，由电路图可知R1、R2和C的值，然后再根据f的公式可以算出：其输出的频率为f=1KHz.

2.分频器

分频器的功能主要有两个：一个是产生标准秒脉冲信号；二是提供功能扩展电路所需要的信号，如仿电台报时用的1000Hz的高音频信号和500Hz的低音频信号等。

本设计中，由于振荡器产生的信号频率太高，要得到标准的秒信号，就需要对所得的信号进行分频。这里所采用的分频电路是由3个总规模计数器74LS90来构成的3级1/10分频。

其电路图如下图7所示:

图7 分频器电路图

74LS90的引脚图及其功能图如下图所示：

74LS90引脚图

74LS90 功能表

3.计数器

本设计所采用的是十进制计数器74SL160，根据时分秒各个部分的的不同功能，设计成不同进制的计数器。秒的个位，需要10进制计数器，十位需6进制计数器（计数到59时清零并进位），秒部分设计与分钟的设计完全相同；时部分的设计为当时钟计数到24时，使计数器的小时部分清零，从而实现整体循环计时的功能。

74LS160功能表和真值表如下表1和表2所示：

表1

输入 输出

(CR) ̅ (LD) ̅ CTT CTP CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3

0 × × × × × × × × 0 0 0 0

1 0 × × ↑ D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3

1 1 1 1 ↑ × × × × 计数

1 1 0 × × × × × × 触发器保持，CO=0

1 1 × 0 × × × × × 保持

表2

74LS160的真值表

CLK Q

Q

Q

Q

0 0 0 0 0

1 0 0 0 1

2 0 0 1 0

3 0 0 1 1

4 0 1 0 0

5 0 1 0 1

6 0 1 1 0

7 0 1 1 1

8 1 0 0 0

9 1 0 0 1

10 0 0 0 0

74LS160的引脚介绍如下表3所示：

表3

74LS160逻辑符号 各引脚顿的名称

D D D D

置数端

Q Q Q Q

输出端

EP ET 工作状态控制端

LD 预置数控制端

RD 异步置零（复位）端

CO 进位输出端

CLK 信号输入端

计数部分：利用74LS160芯片和74LS00芯片组成的计数器，它们采用异步连接，利用外接标准1Hz脉冲信号进行计数。

显示部分： 将六片74LS160的Q0Q1Q2Q3脚分别接到实验箱上的数码显示管上，根据脉冲的个数显示时间。

秒信号经过计数器之后分别得到显示电路，以便实现用数字显示时、分、秒的要求，计时电路共分三部分：计秒、计分和计时。其中，计秒和计分都是60进制，而计时为24进制，可以采用十进制计数器74LS160实现24进制、60进制计数器。

（1）六十进制计数

由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号，所以，选用2片74LS160和一片74LS00组成六十进制计数器，采用反馈归零的方法来实现六十进制计数。其中，“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。

秒部分具体设计如图8所示：

图8

秒的个位部分为逢十进一，十位部分为逢六进一，从而共同完成60进制计数器，当计数到59时清零并重新开始计数。如图所示个位1脚接高电平，7脚、9脚及10脚接1，当7脚和10脚同时为1时计数器处于计数工作状态。个位11脚和秒的十位的2脚相接，十位的9脚、10脚、7脚分别和个位的1脚相接。个位计数器由Q3Q2Q1Q0（0000）2增加到（1001）2时产生进位，从而实现10进制计数和进位功能，秒的十位在计数至0110时由与非门反馈清零实现6进制。

分钟部分设计与秒完全相同。

（2）二十四进制计数器：

选用2片74LS160和一片74LS00组成24进制计数器，采用反馈归零的方法来实现24进制计数。当十位为0010且个位为0100时使两芯片异步清零。

小时部分具体设计如图9所示：

图9

4.译码器、显示器

译码是指把给定的代码进行翻译的过程。计数器采用的码制不同，译码电路也不同。74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI，灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=0时，74LS48出去全1。

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。74LS48译码器对应的显示器是共阴极显示器。

本实验采用实验箱中的74LS48译码器和共阴极显示器组成的显示系统。

5.校时电路

数字种启动后,每当数字钟显示与实际时间不符进,需要根据标准时间进行校时。校“秒”时，采用等待校时。校“分”、“时”的原理比较简单，采用加速校时。

对校时电路的要求是 :

1）在小时校正时不影响分和秒的正常计数 。

2）在分校正时不影响秒和小时的正常计数 。

如图10所示，当数字钟走时出现误差时，需要校正时间。校时电路实现对“时”“分”“秒”的校准。在电路中设有正常计时和校对位置。本实验实现“时”“分”的校对。需要注意的是，校时电路是由与非门构成的组合逻辑电路，开关S1或S2为“0”或“1”时，可能会产生抖动，为防止这一情况的发生我们接入一个由RS触发器组成的防抖动电路来控制。

校时电路图 图10

校时开关的功能表如下：

校时开关的功能表

S1 S2 功能

1 1 计数

0 1 校分

1 0 校时

6.整点报时电路

整点报时，只报时不报分。从59分50秒起，每隔2s发出一次信号，连续五次，最后一次结束时即达到正点。其原理图如下所示：

图11

电路图如下图12所示：

图12

综合以上多个电路，将其连接起来，就组成了一个具有时、分、秒计时功能，能够手动校时、校分，并且整点报时的数字电子钟。

七．实验仿真：

在电子电路计算机仿真软件Multisim中进行调试和仿真数字电子钟，得到的仿真电路图如附二图所示。

由仿真电路实验知道了当高频信号经过分频器后得到标准的秒脉冲信号，进入60进制的“秒”计时，“秒”的分位进入60进制的“分”计时，最后，由分的“时”进位进入24进制的“时”计时。再加上由门电路和开关构成的校时电路对电路的“时”，“分”进行校时，从而得到正确的时间的。

八．元器件清单

（1）74LS160（ 6片） （2）74LS00（15片）

（3）数码显示器（6片）（4）74LS90（3片）

（5）74LS30（1片）（6）74LS04（1片）

（7）74LS02（1片）（8）555计时器（1片）

（9）可变电容（1个） （10）电容（2片）

（11）蜂鸣器（1个） （12）电阻（2个）

（13）数字电路实验箱 （14）+5V电源若干

（15）导线，开关若干。

九．设计心得体会

在此次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。使我对已学过的电路、数电、模电等电子技术的知识有了更深一步的了解，锻炼和培养了自己利用已学知识来分析和解决实际问题的能力。对自己以后的学习和工作有很大的帮助。

刚开始做这个设计的时候感觉自己什么都不知道怎么下手，脑子里比较浮躁和零乱。但通过一段时间的努力，通过重温数电，模电等电子技术的书籍，还有通过查看相关的设计技术以及一些参考文献，再加之在老师的指导和周围同学的帮助下，使我对自己的本设计有了熟练的掌握。

在整个的设计过程中我充满了渴望和用心。记得在精工实习的时候，也是用满腔的热情来完成各项实习任务，并在每项实习项目中都达到了优秀的成绩。 所以，我相信自己的实际动手能力，并一向的加强自己在这方面的努力。在这次的电子技术设计中亦是如此，用自己的双手和满腔的热情来完成各个环节，不断的在图书管查看相关资料和期刊文献，特别在网络上也收收获了很多新鲜的东西。这次设计更让我熟悉了一些常用集成逻辑电路和其相应芯片的使用。

虽然，在本设计中所用的方案不是最好的，但我想其中的原理是最基本的；虽然其中可能出现误差，不过在杨老师的答疑课上，这些问题还是基本解决了。

最后，我要衷心的感谢杨老师给了我一次实践的机会和平时在学习上的莫大帮助，让我更加深刻地了解和认识到了自己的优点和不足，通过这个课程设计我发现了我好多知识都不熟悉甚至有的东西我根本就不知道，这让我感到了要学习的东西还有很多很多。因此使我更坚定了在以后的学习中要扎实好基础，阔广知识面。碰到的问题越让人绝望，解决问题之后的喜悦程度就越高。作为工科类的学生，以后工作了难免要碰到许许多多的问题，不要绝望，坚持，直到看到胜利的曙光。

十．参考文献

李中发主编. 电子技术. 北京：中国水利水电出版社.

毛期俭主编. 数字电路与逻辑设计实验及应用. 北京: 人民邮电出版社.

吕思忠，施齐云主编. 数字电路实验与课程设计. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社.

阎石主编．数字电子技术基础（第四版）. 北京：高等教育出版社.

黄智伟主编. 电子电路计算机仿真设计与分析. 北京：电子工业出版社.

程勇主编. Multisim10电路仿真实例讲解. 北京： 人名出版社.

彭介华主编. 电子技术课程设计指导. 北京：高等教育出版社.

卢结成、高世忻等编. 电子电路实验及应用课题设计. 合肥：中国科学技术大学出版社.

梁宗善主编. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社.

欧阳星明主编. 数字系统逻辑设计. 北京：电子工业出版社.

李中发主编. 电子技术基础课程设计. 武汉：华中理工大学出版社.

我曾经做过一个当时的要求如下

一 设计任务

数字式竞赛抢答器

二 设计条件

本设计基于学校实验室Multisim8.0仿真软件和计算机.

三 设计要求

1、 设计制作一个可容纳4组的数字式抢答器，每组设置一个抢答按钮供抢答者使用。

2、 根据数字式抢答器的功能和使用步骤，设计抢答者的输入抢答锁定电路、抢答者序号编码、译码和显示电路。

3、 设计定时电路，声、光报警或音乐片驱动电路。

4、 设计控制逻辑电路，启动、复位电路。

我的 设计内容

1．设计思想

根据设计的要求分块设计抢答、锁存、计时、显示、和报警功能。

（1）抢答和锁存电路要求能够对信号进行存储和所定，可用触发器组成。

（2）对于显示部分就直接用编码器、七段数码管驱动译码器和七段数码管组成。

（3）计时电路是按秒进行倒计时,所以计时电路可以减法计数器、秒脉冲生成电路、和显示电路。由于电路对秒脉冲信号的占空比要求的不高所以可以用555定时器构成多谐振荡电路来实现.

（4）报警电路，按题目要求可采用声、光报警，光报警用发光二极管电路实现声报警用蜂鸣器来实现。

各个模块设计好后要把各个模块组合起来进行调试,主要是解决题目中要求的多个锁定问题：

（1）抢答后抢答电路的锁定功能。

（2）抢答后计时器的锁定功能。

（3）计时结束后无人抢答时抢答电路的锁定功能。

（4）计时结束后无人抢答时计时器的锁定功能。

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