數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)心得
一、設(shè)計(jì)目的
數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計(jì)時的裝置,與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無機(jī)械裝置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。
數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路,其中包括了組合邏輯電路和時序電路。
因此,我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理,從而學(xué)會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時敘電路.通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法.
二、設(shè)計(jì)要求
(1)設(shè)計(jì)指標(biāo)
①時間以12小時為一個周期;
②顯示時、分、秒;
③具有校時功能,可以分別對時及分進(jìn)行單獨(dú)校時,使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間;
④計(jì)時過程具有報時功能,當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報時;
⑤為了保證計(jì)時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。
(2)設(shè)計(jì)要求
①畫出電路原理圖(或仿真電路圖);
②元器件及參數(shù)選擇;
③電路仿真與調(diào)試;
④pcb文件生成與打印輸出。
(3)制作要求自行裝配和調(diào)試,并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。
(4)編寫設(shè)計(jì)報告寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程,附上有關(guān)資料和圖紙,有心得體會。
三、原理框圖
1.數(shù)字鐘的構(gòu)成
數(shù)字鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率(1hz)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間(如北京時間)一致,故需要在電路上加一個校時電路,同時標(biāo)準(zhǔn)的1hz時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。
(a)數(shù)字鐘組成框圖
2.晶體振蕩器電路
晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號,可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。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。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類,一類是用ttl門電路構(gòu)成;另一類是通過cmos非門構(gòu)成的電路,本次設(shè)計(jì)采用了后一種。如圖(b)所示,由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路,u2實(shí)現(xiàn)整形功能,將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r1為非門提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對振蕩頻率的控制功能,同時提供了一個180度相移,從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性,從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。
一、設(shè)計(jì)目的
數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計(jì)時的裝置,與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無機(jī)械裝置,具有更更長的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。
數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路,其中包括了組合邏輯電路和時序電路。
因此,我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理,從而學(xué)會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時敘電路.通過它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法.