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1、沈阳航空航天大学课程设计（说明书）二十四小时制数字钟系统设计班级/学号学生姓名 mandy指导教师 徐 嵩沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目二十四小时制数字钟系统设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个二十四小时制数字钟系统电路，技术指标如下：该数字钟系统要求利用二十四小时制表示时间，利用6位数码管进行具体时 间显示；另外要求有三个按键进行时间调节，一个调整时间功能键，按一次此键进入 调时功能；连按两次进入调分功能；连按三次进入调秒功能；另外两个按键分别为 功能与功能。二、设计要求1 .在选择器件时，应考虑成本。2 .根据技术指标,通过分析计算确
2、定电路和元器件参数。3 .画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化三、实验要求1 .根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。2 .进行实验数据处理和分析。、推荐参考资料1.童诗白，华成英主编.数字电子技术基出.M北京：高等教育出版社，2006五、按照要求撰写课程设计报告成绩 指导教师 日期一.概述数字钟是采用数字电路实现“时、分、秒数字显示的计时装置。由于数字 集成电路的发展和石英晶体振荡器的使用吏得数字钟的精度、稳定度远远超过了机 械钟表。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自 动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。因
3、此，研 究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。本设计就是关于数字钟的设计。本设计的数字钟是二十四小时制的数字钟系统，设备上配备另外有三个按键，分 别为空格键，用来控制时、分、秒三个分路的时间调节；W键，用来调整时 间起到的作用；Q键，用来调整时间起到“，的作用。操作时，按一次空格键 可以使时停止，通过Q和W键来调整时间，同理，按两次空格键调整分：三 次调整秒”，四次回到正常运行状态。本报告包括方案的原理，方案的设计步骤，各部分电路的设计，性能的测试，以 及设计的心得体会。二.方案的原理本方案主要采用具有加减功能的十进制的计数器74LS192来实现数字钟系统的 设计，采用门电路与加法计数器7
4、4LS160控制各个分电路的运行，采用门电路的组合 实现时间的调整，当调整时间的时候，按下空格键会给对应的74LS160片 子一个脉冲从而控制分电路,74HC160片子的输出端连接着门电路与74LS192的片 子，配合按键就可以实现对数字钟的时间调整功能。原理框图如图1所示。图T二十四小时制数字钟系统的原理框图总共三条分电路，分别控制时、分、秒。每条分路，例如控制秒”的分 路中，又由两个显示器，两个计数器和一组利用 +调整时间的门电路组成。最后通过控制电路，用按下空格键的次数来控制每条分电路的时间调整。三、电路设计1 .控制电路控制电路由显示器，开关，门电路，和计数器74LS160组成。当按下
5、1次空格 键（开关）时，会给计数器74LS160 一个脉冲，同时显示器显示数字1 ,再通过门电 路的组合，使进入控制时”的计数器74LS192的UP和DOWN引脚的均为高电平, 就能控制时电路”的停止，同理，按下2次控制分电路，3次控制秒电路”， 而按下4次空格键时，电路则正常运行。控制电路如图2所示。时电路分电路( MkSMD 74ALS21AN 74LS04DUS3A. U27ASSJ auy意 o38S U1774LS160N m S qq m -o o-图2控制电路2 .调节电路调节电路主要由开关和门电路构成，在控制电路中选择了要停止的电路后，通过 门电路的组合，给计数器74LS192
6、的UP或DOWN 一个低电平，就可以实现+、 的调节功能，调节电路如图3所示。DOWN3 .计数器与显示电路计数器与显示电路主要由加减计数器74LS192，门电路和显示器组成,完成最基 本的数字钟的运行。将分和秒”用两个74LS192片子接成60进制的计数器， 将时接成24进制的计数器，60进制计数器与显示电路如图4所示，24进制计 数器与显示电路如图5所示。U5DCD_HEX_DIG_BLUEU6DCD_HEX_DIG_BLUE泌3骋m88 3385 t t/9m a。n4o t a ” a k11174LS192NU12 74LS192NNK& dn NKQO图4 60进制计数器与显示电路
7、U408888 aoai V3? aM?8? Hu0un A NxoaU41DCD HEX DIG BLUEDCD HEX DIG BLUE67AI I 74ALS20AN136 74LS192N脸v i a u m y图5 24进制计数器与显示电路性能的测试按电路图连接好电路,调整到23时59分50秒，再正常工作到00时00分00秒。时分秒123XX22359X32359504000000图6测试数据表按照测试数据表对电路进行测试，得到如图7,8,9,10所示的结果。NM亘芭8苴O5aOss55?u2y*5，flr.L5?亘S33mBMa X3H 03n-B9IQX3HG3Q8A了ONV 口
8、三壬ulw &won S3石“A33B aa X3HQ3QVAS卜fl 5y苫a=3g .g8AHB025至SM3m8 OS X3H Tr13 S3崔3T必*图7测试1结果图&338 MOSHGOOA3IH8 MO X3H 0OCD HEX MG BLUEDCD_HEX_G_BLUE1HrQ- %82 88品I I82 8弘8 I I山37NdKU3574LS2N；53. Ut Wvcc丁 5V %t aleMA7ULSW 叫ILS她正?，4俨 5VU9ElXDHEX (XG BLVIOCD HEX DIG BLUE _ _ _U14A82曲“I IU174ALs45V厂二USIA,7Lvcc“a1ZlJ 2QUMAU5DCO_HEX_G_BLUE82 8888 I I(1111S1MNOCD HEX MG BLUE88 88品I IU12WLS1CNwu8MM57Ws 卜fc9SOS X3H 000手VS 二FufzA附录u元器件清单序号编号名称型号数量1U38A与非门7400 N52U14A非门7404N223U51A或门7408 N154U24A同或门74LS32N65U1加减计数器74LS192N66U17加法计数器74LS160N17U5数码管DCD_HEX_BIG_BLUE78U13时钟脉冲DIGITAI_CLOCK19S1轻触按钮PB_DPST7