数字钟时钟电路图设计课设Word文档下载推荐.docx
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由555多谐振荡器发出1HZ的秒脉冲信号,传给第一个60进制计数器,然后依次传给第二个60进制计数器,24进制计数器,通过译码显示给数码管,从而读出时间。
值得注意的是:
任何计时装置都有误差,因此应考虑校准时间电路。
24小时可控数字时钟原理框图如图3所示:
图324小时可控数字时钟原理框图
3、客房服务控制
通过开关输入信号从而控制“请即清理”,“请勿打扰”。
其原理框图如图4所示:
图4客房服务控制
4、客房照明控制
把220V交流电降到直流稳压电,给灯泡供电,再通过开关控制灯泡的亮灭。
从而实现4路照明控制。
其原理框图如图5所示:
图5客房照明控制原理框图
三、电路设计
1、24小时可控数字时钟
(1)多谐振荡器电路
本电路是能产生1HZ矩形波的多谐振荡器,这里选用由555构成多谐振荡器,输出频率为
(1-1)
令C1=10nf;
C2=10uf;
得到R1=29K;
R2=57K;
其电路图如图6所示,3端和C1端的波形如图7所示:
图6由555构成的多谐振荡器的电路图
图7多谐振荡器的波形
由图可知T2-T1=1.002s约等于1s,满足课设要求,所以由多谐振荡器为计数器提供秒脉冲信号。
(2)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24进制计数器.
秒计时器:
输入1HZ的CP脉冲信号,当个位计数值达到最大值“9”时,向十位计数器输送1个进位,当十位计数器达到“5”时,同时个位计数器达到“9”时,向分计时电路输出1个CP脉冲,并将计数器清零。
分计时器:
接收秒计时电路送来的CP脉冲信号,当个位计数值达到最大值“9”时,向十位计数器输送1个进位,当十位计数器达到“5”时,同时个位计数器达到“9”时,向计时电路输出1个CP脉冲,并将计数器清零。
时计时电路:
接收分计时电路送来的CP脉冲信号,当个位计数值达到最大值“9”时,想十位计数器输送1个CP脉冲,当十位计数器达到“2”,同时个位计数值为“3”时,将计数器清零。
可采用16进制计数器74161和10进制计数器74160来实现时间计数单元的计数功能。
从74LS161功能表功能表中可以知道,当清零端CR=“0”,计数器输出Q4、Q3、Q2、Q1立即为全“0”,这个时候为异步复位功能。
当CR=“1”且LD=“0”时,在CP信号上升沿作用后,74LS161输出端Q4、Q3、Q2、Q
1
7段数码管
的状态分别与并行数据输入端P4,P3,P2,P1的状态一样,为同步置数功能。
而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后,计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端CO,其逻辑关系是CO=Q1·
Q2·
Q3·
Q4·
CET。
图8为74LS161构成的10进制计数器:
秒脉冲信号
图874LS161构成的10进制计数器
(3)数码管与译码器
计数器实现了对时间的累计以8421BCD码的形式输出,用7448七段显示译码器与数码管相连构成显示器,如图9所示:
计数器
5V高电平
图9显示电路图
2、直流稳压电源
先用变压器实现降压;
再通过桥式整流电路,实现整流;
然后经过2.2mf电容,实现滤波;
稳压器上加上二极管起到保护电路的作用,为了减少纹波电压,在控制端加上电容C7。
稳压电源电路图如图10所示:
图10稳压电源电路图
本电路是通过用控制灯来显示“请勿打扰”,“请即清理”这几项功能。
电路中连入5v稳压电源,用单刀双掷开关来控制灯亮灭。
平时开关朝向“请勿打扰”,只有当需要时才朝向“请即清理”。
电路如图10所示:
图11客房服务控制电路图
客房照明系统,直接5v直流电压与灯泡相连实现客房照明,用开关进行控制。
电路如图12所示:
图12客房照明控制电路图
四、性能的测试
1、数字时钟性能测试
图13数字钟性能测试图
通过运行,由图13可知数字钟显示的时间为11时16分52秒。
2.稳压电源测试
仿真可知输出电压为直流稳压电4.999v。
稳压电源测试图如图14所示:
图14稳压电源测试图
客房服务控制测试图如图15,图中显示为请即清理。
图15客房服务控制测试图
客房照明服务控制如图16,图中4个灯泡显示状态为亮。
图16客房照明服务控制测试图
5、结论
实验结果完全符合课设的设计要求,系统可以稳定的实现24小时可控数字时钟的显示,客房服务控制,客房照明控制等功能。
6、性价比
本电路采用的是最基本的电子元器件并且都可以在世面上买到,而且都不贵。
本课设的电路原理简单,易于理解,操作方便。
7、课设体会及合理化建议
通过这次课设,我对很多的数模电器件的工作原理及应用有了进一步的了解,在这几天的课设里,我查阅了很多书籍,学会了许多课本上没有学过的东西,感觉这次课设给了我一个与具体实际相接处的机会,以前在课本上学习的知识感觉很枯燥,也不知道将来能否用得上,但是,经过这次课设我接触到了一些与实际相关的知识,通过解决课设的题目,我才感觉到学习书本上的知识是多么的重要,只有掌握了书本上的基础知识才能更好的解决实际问题。
通过这次课设我对以前学过的相关知识又复习了一遍,特别是数模电的相关知识有了进一步的了解,提高了动手能力。
参考文献
[1]阎石主编.数字电子技术[M].北京:
高等教育出版社,2006年
[2]童诗白、华成英主编者.模拟电子技术基础[M].北京:
附录II元器件清单
序号
编号
名称
型号
数量
V1
交流电源
220v
2
D3
灯泡
5v
3
D4
4
D5
5
D6
6
C1
电容
10uF
7
C2
10nF
8
C3
9
C4
10
C5
2.2mF
11
C6
电容
47uF
12
C7
100uF
13
DS1,DS2,DS3,DS4,DS4,DS6
数码管
DPY_7-SEG
14
U7,U8,U9,U10
16进制计数器
74LS161
15
U11,U12
10进制计数器
74LS160
16
U1,U2,U3,U4,U5,U6
译码器
7448
17
U13A,U14A,U15A,U16A
与非门
74LS00
18
U17A
三输入与非门
74LF10
19
U18,U19,U20,U21
非门
74LS04
20
R1
电阻
29k
21
R2
57k
22
R3,R4
10k
23
U22,U23
555多谐振荡器
SWSPDT
24
SW1,SW2,SW3,SW4
开关
单刀双掷开关
25
D1,D2,D4
二极管
DIODE
26
S1
SWDIP-4
27
桥式整流电路
BRIDGE1
28
TF
变压器
1TO1
39
U24
稳压器
78L05
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