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1、
數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告
題目:數(shù)字日歷電路
班 級:
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數(shù)字日歷電路
一、設(shè)計任務(wù)及要求:
1、用5個數(shù)碼管分別顯示月、日、星期;
2、月、日的計數(shù)器顯示均從1開始,每月按30天算;
3、對星期的計數(shù)顯示從1到6再到日(日用8代替)。
二、方案設(shè)計與論證:
日歷是一種日常使用的出版物,用于記載日期等相關(guān)信息。每頁顯示一日信息的叫日歷,每頁顯示一個月信息的叫月歷,每頁顯示全年信息的叫年歷。有多種形式,如
2、掛歷、座臺歷、年歷卡等,如今又有電子日歷。逢年過節(jié),往往會送親友日歷已顯親情友情可日歷在現(xiàn)代社會中是很重要的。而紙制日歷對森林保護不利,因此設(shè)計電子日歷意義重大。在設(shè)計日歷倒計時器時,采用了模塊化的思想,將日歷分為三個部分:日期、月份及年份,使得設(shè)計簡單、易懂。本設(shè)計能進行月、日、星期的的計數(shù),在社會生活中具有實際的應(yīng)用價值。下面就是我們組設(shè)計電子日歷的主要思路:
本數(shù)字日歷電路計數(shù)顯示電路和控制電路組成,計數(shù)顯示電路主要由同步十進制計數(shù)器74LS160構(gòu)成日期、月份和星期計數(shù)器,然后通過譯碼器數(shù)碼管顯示出來控制調(diào)節(jié)電路則用了組合控制邏輯電路去控制日期計數(shù)器及月計數(shù)器的置數(shù)端和使能端
3、,從而實現(xiàn)日期和月份的調(diào)節(jié)功能。星期顯示在脈沖作用下,從星期一到星期日循環(huán)計數(shù),從而形成星期隨著日期循環(huán)顯示。綜上,該方案是具體可行的。
3、 設(shè)計原理及框圖:
本數(shù)字日歷電路主要由五個加計數(shù)器160、五個48譯碼器、顯示器、控制開關(guān)構(gòu)成。它們的工作原理是:用兩片十進制計數(shù)器74LS160同步預置數(shù)(高位置入0000,低位置入0001)構(gòu)成日期計數(shù)器,使其每次從一開始計數(shù),從日期計數(shù)器的輸出三十這個信號使其同時給月計數(shù)器的CP端信號使其計數(shù),最后給日計數(shù)器的低位以信號源使其計數(shù),同時在脈沖的作用下,使星期循環(huán)計數(shù),隨著日期的變化而變化。74LS48譯碼器將信號傳給顯示器顯示數(shù)據(jù)
4、。
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七段數(shù)碼管顯示星期
78LS48芯片進行轉(zhuǎn)換
兩個74LS160芯片實現(xiàn)十進制計數(shù)
單詞脈沖
74LS160芯片實現(xiàn)七進制計數(shù)
七段數(shù)碼管顯示日期
78LS48芯片進行轉(zhuǎn)換
七段數(shù)碼管顯示月份
78LS48芯片進行轉(zhuǎn)換
兩片74LS160芯片實現(xiàn)十二進制計數(shù)
四、各單元電路設(shè)計與分析:
1、日期計數(shù)顯示電路:
日期計數(shù)器采用兩片十進制計數(shù)器74LS160同步預置數(shù)構(gòu)成,控制置數(shù)端使其每次從1開始計數(shù)(對應(yīng)每月第一
5、天)。其中MR`為同步置0控制端,在此電路中無需用到,故高低位片的CLP`都接高電平;RCO為進位輸出端,當計數(shù)到9(1001)時,會在RCO端產(chǎn)生一個1的脈沖(RCO平時為0),因此低電位的RCO接高位的ENT和ENP,高位片的RCO不用,故懸空;ENT和ENP為計數(shù)控制端,其中低位的ENT和ENP接高電平,使其一直計數(shù),高位的ENT和ENP接來自低位的進位信號,使高位片在低位片每進位一次就計數(shù)一次;高位計數(shù)器輸入端置入0(接0000),低位置入1(接0001),從而使每月第一天從01開始。計數(shù)器輸出端,分別接譯碼數(shù)碼管的輸入端;LODA`為同步置數(shù)控制端,計數(shù)器的高位片和低位片的LODA`
6、連在一起,送至LODA`,使計數(shù)器高位置0,低位置1,從而實現(xiàn)每月從01開始計數(shù),到最末一天后又返回第一天開始循環(huán)計數(shù)。
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2、月份計數(shù)顯示電路:
此電路由兩片74LS160,一個與非門74LS00和數(shù)碼管顯示器實現(xiàn)。采用兩片74LS160同步預置數(shù)構(gòu)成,控制置數(shù)端使其每次從1開始計數(shù)(對應(yīng)每一年第一月)。其中MR`為同步置0控制端,在此電路中無需用到,故高低位片的CLP`都接高電平;RCO為進位輸出端,當計數(shù)到9(1001)時,會在RCO端產(chǎn)生一個1的脈沖(RCO平時為0),因此低電位的RCO接高位的ENT和ENP,高位片的RCO不用,故懸空;ENT和ENP
7、為計數(shù)控制端,其中低位的ENT和ENP接高電平,使其一直計數(shù),高位的ENT和ENP接來自低位的進位信號,使高位片在低位片每進位一次就計數(shù)一次;高位計數(shù)器輸入端置入0(接0000),低位置入1(接0001),從而使月份從一月開始。計數(shù)器輸出端,分別接譯碼數(shù)碼管的輸入端;與非門74LS00通過檢測高位的0001和低位0010高電平,當高位最低位和低位次低位同時為1時產(chǎn)生一低電平,送至LODA`,使計數(shù)器高位置0,低位置1,從而實現(xiàn)十二進制月份計數(shù)器,且第一個月從1開始計數(shù),到最末一月后又返回01循環(huán)計數(shù)。
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3、 星期計數(shù)顯示電路:
該電路由一片74LS16
8、0、一片74LS86、一片74LS08、一片74LS02及數(shù)碼管構(gòu)成。74LS160的輸入端(D3~D0)置入0001,使其每次從星期一開始計數(shù),輸出端(Q0~Q3)接數(shù)碼管。清零端MR及使能端ENT、ENP同時接高電平,CLK接和日期顯示電路統(tǒng)一的外部時鐘,從而實現(xiàn)星期與日期同時計數(shù)。通過與74LS160輸出端的門電路組合,檢測輸出的0111,當Q2~Q0同時為1時,產(chǎn)生一低電平送至74LS160的置數(shù)端LOAD,使74LS160置數(shù)為1,從而實現(xiàn)七進制的計數(shù)電路;同時由于星期天與中文中的日相似,所以用8表示星期日,即可通過當計數(shù)器計數(shù)到7時通過簡單的門電路產(chǎn)生的低電平送至74LS160,將
9、7變成8,表示星期日。
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五、總體電路原理圖及元器件清單:
1原理圖:
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(在AD軟件中用網(wǎng)絡(luò)編號畫原理圖如下:)
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2.PCB圖
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3元器件清單
元件
描述
數(shù)量
價格(元)
74LS160
二位十進制計數(shù)器
5
15
74LS48
BCD碼7段數(shù)碼管譯碼器
5
15
74LS02
四路二輸入或非門
1
1.5
74LS08
二輸入四與門
4
6
74LS86
二輸入四異或
10、門
2
3
74LS10
三輸入與非門
1
1.5
74LS00
四路二輸入與非門
3
4.5
數(shù)碼管
5
5
開關(guān)
2
3
合計
54.5
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六、電路仿真及仿真結(jié)果分析:
方針結(jié)果比較理想,有些原件并不是和實際電路中一模一樣,在實際電路中用與非門代替了非門以方便走線,而且仿真中不會出現(xiàn)按鍵抖動等問題,只可以作為原理上的參考:
七、電路功能測試方案及測試結(jié)果:
將電路板焊接好后,通過USB接口向電路板提供+5v電壓使其工作,在輸入信號端接入信號源,數(shù)碼顯示器從一月一號開始計數(shù),實現(xiàn)
11、一月一日到十二月三十日,達到日歷計數(shù)功能。
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八、作品實物圖展示:
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9、 結(jié)論及心得體會:
本次課設(shè)主要應(yīng)用了74ls160同步計數(shù)功能,前期的理論工作我們做了很久,在仿真的時候我們就遇到過電路故障,顯示屏亂碼,經(jīng)過我們?nèi)说挠懻撘约芭c其他同學的商討,才改好了電路圖。在焊接的時候我們也遇到了許多問題,有些是人為的連接錯誤,有的是原理圖的錯誤,并且我們發(fā)現(xiàn)我們的電路再次出現(xiàn)亂碼,經(jīng)過一段時間的觀察研究,我們始終沒有找出問題。
做實物與想象確實有許多不同,在實際焊接過程中我們會遇到許多問題,這無疑是令人挫敗的,這時候就體現(xiàn)了小組工作的優(yōu)勢,我們可以相互鼓勵,一起討論在焊接中遇到的各種各樣的問題,并想方設(shè)法的去解決它。也許我們的電路并不完美,也不是那么美觀,我們還有許多進步的空間,但我相信正是這些不足激勵著我們一直進步一直追求更好的作品!
10、 參考文獻:
1、 康華光《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》.北京高等教育出版社
2、 武俊鵬 劉書勇 付小晶《數(shù)字電路實驗與實踐教程》.清華大學出版社
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6、 (注:可編輯下載,若有不當之處,請指正,謝謝!)
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