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自动电子钟期末论文
安徽财经大学
Multisim课程设计报告书
课题名称:
自动电子钟电路的设计
姓名:
曹书润
班级学号:
2010830056
院系:
管理科学与工程
专业:
电子信息工程
指导老师:
高老师
2013年6月10日
1引言
1.1目的和意义
1、了解计数器芯片74LS160的使用方法以及性能指标。
2、了解自动电子钟的组成及工作原理。
3、熟悉自动电子钟的设计与制作。
4、熟练掌握仿真软件Multisim中的基本操作。
5、熟悉利用Multisim软件创建电路原理图并进行电路仿真。
1.2本系统主要研究内容
1、用24小时制进行时间显示。
2、能够显示小时、分钟、秒。
3、每秒钟要有秒闪烁指示。
4、上电后从“00:
00:
00”开始显示。
5、采用Multisim10.0进行仿真,验证和完善设计方案。
2系统分析
2.1系统工作原理
该自动电子钟由74LS160加计数器电路和与非门等所组成,其原理框图如图所示:
图1自动电子钟的结构图
它的工作原理:
将标准秒信号送入“秒计数器”,“秒计数器”采用60进制计数器,每累计60秒产生一个信号,该信号将控制“分计数器”的工作。
“分计数器”也采用60进制计数器,每累计60分钟发出一个信号,该信号将控制“时计数器”的工作,“时计数器”采用24进制计时器,可实现对一天24小时的累计。
3系统硬件设计
3.1系统硬件总体设计
3.2子系统(模块)一(秒钟电路的设计)
采用串联连接方式,异步置零法,将两片74LS160D芯片构成六十进制加计数器中,将加计数器的输出连接到数码显示管,从而显示秒数。
图3秒钟设计电路图
3.3子系统(模块)二(分钟电路的设计)
采用串联连接方式,异步置零法,将两片74LS160D芯片构成六十进制加计数器中,将加计数器的输出连接到数码显示管,从而显示分时钟数。
图4分钟设计电路图
3.2子系统(模块)三(时钟电路的设计)
采用串联连接方式,异步置零法,将两片74LS160D芯片构成二十四进制加计数器中,将加计数器的输出连接到数码显示管,从而显示小时数。
图5时钟设计电路图
4仿真
4.1仿真电路
(1)根据电路设计图在仿真软件Multisim中进行仿真。
电路图如下所示:
图6自动电子钟电路图
(2)功能:
接入脉冲后,先显示00:
00:
00,随后秒显示上的数值每过一秒钟就增加一,直到00:
00:
59,过一秒后变为00:
01:
00,每秒钟都有秒闪烁指示,每满六十秒分值增加一,每满六十分钟,小时的数值就增加一,直到23:
59:
59过一秒后变为00:
00:
00,重新开始计数。
4.2仿真结果分析
图9为自动电子钟的仿真图,自动电子钟的周期为二十四小时,能够显示时、分、秒,且每秒都有秒闪烁指示。
接入脉冲从00:
00:
00开始显示,显示满刻度为23时59分59秒后将置为00时00分00秒重新计时。
仿真电路图如下所示:
图7自动电子钟的仿真图
5结论
通过这次对自动电子的电路的设计,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于自动电子钟的基本原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。
对于自动电子钟的设计,开始的时候,我真的感觉无从下手,不知该选用什么样的芯片,没有任何设计思路,平时所学的理论知识此刻也起不了什么作用,这使我在这次设计中遇到的难题层出不穷,现在才真的知道了理论与实际的差距,在理论的学习中,觉得很顺手,但在实际应用中就显得那么的无能为力,为了做好这个课程设计,我花了很多时间在方案的讨论与选择,电路的分析与设计中,到最后的电路仿真测试,让我真正的感觉到了自己各方面知识的匮乏以及经验的不足,还有自己平时对细节的忽视,通过这次课程设计也使我学到了很多我平常都不知道的东西,更重要的是我明白了一个道理,许多看上去很难理解的,或者很神秘的东西,当你真正愿意发时间去研究它的时候,它会变得很简单,因此,在以后的学习中,生活中,我会尽量养成勤于思考,勤于动手,不怕困难的好习惯。
在我们初次接触课程设计的时候,由于是第一次接触,老师就是我们的引路人,希望老师多花点时间指导我们一下,让我们对设计有个大概的了解,让我们自己去解决问题,能更好的培养自己独立思考的能力,当然一味的把设计思路以及方法告诉我们也是不可取的,这样我们就几乎学不到什么东西,更不要说去开发自己的创新思维了。
像这些设计题目都是相当经典的,但也要争取做到不要跟上一届的题目相同,能够在原来的基础上改变一点,这样就能避免有些同学由于懒惰而不愿发时间去思考,但也能顺利完成这个课程设计。
其次,我觉得学校要尽量多给我们这样的机会,因为一旦这样的机会多起来,我们学到的就不只是理论上的东西了,最重要的是我们的逻辑思维能够得到很好的提高设计之前,要弄清楚设计目的从而确定芯片类型,这就要求同学们能熟练掌握书本中的一些基本知识,比如各类芯片的功能、工作原理等。
设计过程中,要明确设计思路,不要盲目着手,将设计分为几大模块,一个一个去解决。
在遇到不懂的问题,以及电路接连出错自己不能排查的,可以叫同学或者指导老师帮忙发现错误。
参考文献
[1]康华光.电子技术基础(数字部分)[M].北京:
高等教育出版社.2006:
143-157.
[2]康光华电子技术基础(模拟部分)[M].北京:
高等教育出版社.2004:
485-500.
[3]彭介华主编.电子技术电子设计指导[M].北京:
高等教育出版社.2008年
目录
摘要1
1.引言1
1.1目的和意义1
1.2本系统主要研究内容1
2.系统分析1
2.1系统组成1
2.2系统工作原理1
3.系统硬件设计1
3.1系统硬件总体设计1
3.2子系统(模块)一1
3.3子系统(模块)二1
4.系统软件设计2
4.1系统软件总体设计2
4.2子系统一2
4.3子系统二2
5.系统使用说明2
5.1系统安装及配置说明2
5.1.1系统运行环境2
5.1.2系统安装及配置2
5.2系统操作说明2
6.结论2
参考文献3
附录3
致谢3
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