四川工业科技学院
电子信息工程学院课程设计
专业名称:
电子信息工程
课程名称： 数字电路课程设计
课题名称： 自动节能灯设计
设计人员： 蔡志荷
指导教师： ***
2018年1月10日
《 模拟电子技术 课程设计》任务书
一、课题名称：数字钟的设计
二、技术指标：
（1）掌握数字钟的设计、组装和调试方法。
（2）熟练使用proteus仿真软件。
（3）熟悉各元件的作用以及注意事项。
三、要求：
（1）设画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的
功能模块组成，标出各个模块之间互相联系。
（2）设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。
（3）选择合适的元器件，设计、选择合适的输入信号和输出
方式，确保电路正确性。
指导教师：廖俊东
学 生：蔡志荷
电子信息工程学院
2018 年 1 月 10 日 课程设计报告书评阅页
课题名称：数字钟的设计
班 级：15级电子信息工程4班
姓 名：蔡志荷
2018 年 1 月 10 日
指导教师评语：
考核成绩： 指导教师签名：
20 年 月 目 录
摘 要 .............................................................................................................................................. 1
第1章 设计任务与要求 ............................................................................................................... 2
1.1 设计指标数字钟简介 ..................................................................................................... 2
《数字时钟》技术报告
概要
数字钟是一个将“ 时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。一个基本的数字钟电路主要由秒信号发生器、“时、分、秒、”计数器、译码器及显示器组成。由于采用纯数字硬件设计制作，与传统的机械表相比，它具有走时准，显示直观，无机械传动装置等特点。
本设计中的数字时钟采用数字电路实现对“时” 、“分”、“秒”的显示和调整。通过采用各种集成数字芯片搭建电路来实现相应的功能。具体用到了555震荡器，74LS90及与非，异或等门集成芯片等。该电路具有计时和校时的功能。
在对整个模块进行分析和画出总体电路图后，对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。
实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求！
一、系统结构。
（1）功能。
此数字钟能显示“时、分、秒”的功能，它的计时周期是24小时，最大能显示23时59分59秒，并能对时间进行调整和校对，相对于机械式的手表其更为准确。
（2）系统框图。
（3）系统组成。
1.秒发生器：由555芯片和RC组成的多谐振荡器，其555上3的输出频率由接入的电阻与电容决定。
2.校时模块：由74LS03中的4个与非门和相应的开关和电阻构成。
3.计数器：由74LS90中的与非门、JK触发器、或门构成相应芯片串接得到二十四、六十进制的计数器，再由74LS90与74LS08相连接而得到秒、分、时的进分别进位。
4.译码器：选用BCD锁存译码器4511，接受74LS90来的信号，转换为7段的二进制数。
译码器 译码器 译码器
时计数器 分计数器 秒计数器
校时电路
振荡器 分频器
系统方框 图1 5.显示模块：由7段数码管来起到显示作用，通过接受CD4511的信号。本次选用的是共阴型的CD4511。
二、各部分电路原理。
1.秒发生器：555电路内部（图2-1）由运放和RS触发器共同组成，其工作原理由8处接VCC，C1处当Uco=2/3Vcc>u11时运放输出为1，同理C2也一样。最终如图3接口就输出矩形波，而形成的秒脉冲。
电源电路设计(电源电路图)教程
众所皆知，电源电路设计，乃是在整体电路设计中最基础的必备功夫，因此，在接下来的文章中，将会针对实体电源电路设计的案例做基本的探讨。 电源device电路 ※输出电压可变的基准电源电路 （特征：使用专用IC基准电源电路） 图1是分流基准（shunt regulator）IC构成的基准电源电路，本电路可以利用外置电阻 与 的设定，使输出电压在 范围内变化，输出电
压 可利用下式求得：
----------------------（1） ： 内部的基准电压 。
图中的TL431是TI的编号，NEC的编号是μPC1093，新日本无线电的编号是NJM2380，日立的编号是HA17431，东芝的编号是TA76431。
※输出电压可变的高精度基准电源电路 （特征：高精度、电压可变） 类似REF-02C属于高精度、输出电压不可变的基准电源IC，因此设计上必需追加图2的OP增幅IC，利用该IC的gain使输出电压变成可变，它的电压变化范围为 ，输出电流为 。
※利用单电源制作正负电压同时站立的电源电路 （特征：正负电压同时站立） 虽然电池device的电源单元，通常是由电池构成单电源电路，不过某些情况要求电源电路具备负电源电压。 图3的电源电路可输出由单电源送出的稳定化正、负电源，一般这类型的电源电路是以正电压当作基准再产生负电压，因此负电压的站立较缓慢，不过图3的电源电路正、负电压却可以同时站立，图中的TPS60403 IC可使 的电压极性反转。
※40V最大输出电压的Serial Regulator （特征：可以输出三端子Regulator IC无法提供的高电压） 虽然三端子Regulator IC的输出电压大约是24V，不过若超过该电压时电路设计上必需与IC以disk lead等组件整合。
图5的Serial Regulator最大可以输出 的电压，图中 Zener二极管
河南理工大学万方科技学院课程设计
河南理工大学万方科技学院
《数字电子技术基础》
课程设计
电气与自动化工程系
电气工程及其自动化
10届电气3班
1016301013
张克科
李宝平
2012.6.18—2012.6.24
河南理工大学万方科技学院课程设计
2 24秒计数器概述
1.1篮球竞赛24秒计时器功能
数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它就自动报警从而判定此球员的犯规。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号。
1.2设计任务及要求
1.2.1 基本要求
（1）显示24秒计时功能。
（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、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24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
