第一篇：數(shù)字邏輯課程設(shè)計-數(shù)字鐘

安徽工業(yè)大學(xué)

《數(shù)字邏輯》課程報告

課程名稱：數(shù)字鐘

姓名: 專業(yè)班級: 指導(dǎo)教師:

2013/05/31

1.數(shù)字鐘的組成及基本原理

圖A 如圖A所示，數(shù)字鐘電路系統(tǒng)由主體電路和擴(kuò)展電路兩大部分組成。其中主體電路完成數(shù)字鐘的基本功能，即：能準(zhǔn)確計時，以數(shù)字形式顯示小時、分秒的時間；小時計時以“24進(jìn)1”，分和秒的計時以“60進(jìn)1”；具有校正時和分的功能。擴(kuò)展電路完成數(shù)字鐘的擴(kuò)展功能。

1.1系統(tǒng)的工作原理：

振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的高頻脈沖信號，作為數(shù)字中的時間基準(zhǔn)，然后經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計數(shù)器滿60后向分計數(shù)器進(jìn)位，分計數(shù)器滿60后向小時計數(shù)器進(jìn)位，小時計數(shù)器按照“24翻1”規(guī)律計數(shù)。計數(shù)器的輸出分別經(jīng)譯碼器送顯示器顯示，計時出現(xiàn)誤差時可以進(jìn)行校時、校分。各擴(kuò)展電路必須在主體電路正常運(yùn)行的情況下才能進(jìn)行功能擴(kuò)展。

2.各單元電路的基本原理

2.1振蕩器電路

振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘的準(zhǔn)確程度。一般來說，振蕩器的頻率越高，計時精度越高，但耗電量增大且分頻級數(shù)多。一般有如下幾種方案構(gòu)成振蕩器電路：

方案1：如圖1-1所示為電子手表集成電路中的晶體振蕩器電路，常取晶振的頻

率為32768Hz，因其內(nèi)部有15級2分頻集成電路，所以輸出端正好可得

到1Hz的標(biāo)準(zhǔn)脈沖。該方案優(yōu)點(diǎn)是走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定，集成度高，所需芯

片少。方案2：由集成電路定時器555與RC組成的多諧振器，電路圖如圖1-2。輸出頻

率為1000Hz。該方案的優(yōu)點(diǎn)是起振容易，振蕩周期調(diào)節(jié)范圍廣，缺點(diǎn)是

頻率穩(wěn)定性差，精度低，所以在本實(shí)驗(yàn)中不宜使用。

方案3：由集成邏輯門與RC組成的對稱式多諧振蕩器，可以輸出頻率為1MHz的脈沖。該方案的優(yōu)點(diǎn)是精度高，集成簡單，所需元器件少。

由于此次設(shè)計所提供的芯片主要是74ls00且方案三精度較高，連線簡單所以選用方案三。

2-1

2-2 2.2分頻器電路

分頻器的功能主要有兩個：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號，二是提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號。選用中規(guī)模集成芯片74ls90可以完成上述功能，用6個級聯(lián)即可以得到1Hz的脈沖，該方案原理簡單，易于調(diào)試，且可以得到各種頻率的脈沖，適合功能的擴(kuò)展。因此此次設(shè)計選用該方案。

2.3計數(shù)器電路

分和秒都是模M=60的計數(shù)器，它們的個位都是十進(jìn)制計數(shù)器，而十位則是六進(jìn)制計數(shù)器。時計數(shù)器是一個“24翻1”的特殊進(jìn)制計數(shù)器，即當(dāng)數(shù)字鐘的計時器運(yùn)行到23時59分59秒時，秒的個位計數(shù)器再輸入一個秒脈沖時，數(shù)字鐘應(yīng)自動顯示為00時00分00秒，實(shí)現(xiàn)日常生活中習(xí)慣用的計時規(guī)律。修改由于都不多于十進(jìn)制，則可以用6個中規(guī)模集成電路計數(shù)器74ls90來實(shí) 現(xiàn)計數(shù)。該方案功能靈活，芯片統(tǒng)一便于調(diào)試與組裝。

2.4校時校分電路

當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計時出現(xiàn)誤差時，均需要校正時間。對校時電路的要求是，在進(jìn)行小時校正時不影響分和秒的計時，同理，在進(jìn)行分校正時不影響時和秒的正常計數(shù)。其實(shí)現(xiàn)方法可以是將校時校分信號直接加到分、時計數(shù)器上，因此校時校分電路實(shí)際上是一個輸入信號的轉(zhuǎn)換開關(guān)。以下是幾種方案：

方案1：簡單的手動開關(guān)，如圖1-4-1所示，正常工作時，s指向A，校時時只

需使s指向B。這種電路簡單，但是開關(guān)的通斷產(chǎn)生隨機(jī)的機(jī)械抖動信

號，不易控制其穩(wěn)定性。

方案2：如圖1-4-2所示，用三個與非和一個可調(diào)電位實(shí)現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)換，當(dāng)正常

工作時，電位器動滑頭指向B，這時CP=C0；當(dāng)需要校時，動滑頭指向A，此時CP等于秒脈沖，兩個電容可以濾去滑動中產(chǎn)生的干擾信號。

方案3：三個與非門和基本RS觸發(fā)器?；綬S觸發(fā)器可以完全消除開關(guān)的機(jī)械

抖動，是最佳的一種校時校分電路。

1-4-1

2-4-2

2.5擴(kuò)展電路

隨著技術(shù)的發(fā)展，這種具有基本功能的數(shù)字鐘并不能滿足人們的要求，所以通常要根據(jù)不同人的需要進(jìn)行功能的擴(kuò)展，下面按照人們常用到的數(shù)字鐘功能提供了幾種擴(kuò)展電路方案:

方案1：仿廣播電臺整點(diǎn)報時電路。要求是：每當(dāng)數(shù)字鐘計時到整點(diǎn)（或快到整

點(diǎn)時）發(fā)出音響，通常按照4低音1高音的順序發(fā)出間斷聲響，一最后

一聲高音結(jié)束的時刻為整點(diǎn)時刻。

方案2：定時控制電路。定時控制電路可以使數(shù)字鐘在規(guī)定的時刻發(fā)出信號，或

驅(qū)動音響電路進(jìn)行“鬧時”；或控制某裝置電源的接通或斷開實(shí)現(xiàn)定時控

制。具體電路圖見圖1-6-1 方案3：報整點(diǎn)時數(shù)電路。功能是：每當(dāng)數(shù)字鐘計時到整點(diǎn)時發(fā)出聲響，且?guī)c(diǎn)

響幾聲。實(shí)現(xiàn)這一功能的電路要經(jīng)過三個階段的工作：分進(jìn)位脈沖到來

時小時計數(shù)器加1；報時計數(shù)器應(yīng)記錄此時的小時數(shù)；報時計數(shù)器開始

做減法計數(shù)，每減一個脈沖，音頻電路鳴叫一聲，直到計數(shù)器的值為零。

具體電路如圖1-6-2。此方案較為復(fù)雜。

由于材料有限，本次設(shè)計選用接法較為簡單但功能實(shí)用的方案1

2-6-1 鬧時電路

2-6-2 報整點(diǎn)時數(shù)電路

3、具體電路及參數(shù)計算

3.1振蕩器

選用由集成邏輯門與RC組成的時鐘脈沖源振蕩器，可以輸出頻率為1MHz的脈沖。具體方案電路如下圖3-1

3-1 對稱式多諧振蕩器

3.2分頻器

本設(shè)計采用6片74ls90級聯(lián)成610分頻電路得到1Hz頻率脈沖，且可以得到用于擴(kuò)展電路所需要的各種頻率。具體接線圖如下圖2-2

3-2 分頻電路

3.3時分秒計數(shù)器

選用6片74ls90來實(shí)現(xiàn)計數(shù)功能，其中分個位、秒個位及時個位是十進(jìn)制，分十位和秒十位是六進(jìn)制，時十位只能顯示0、1、2三個數(shù)字。如圖2-3-1。分計時和秒計時中當(dāng)Q1、Q2全為1時，R01、R02均為高，計時器清零實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制。如圖2-3-2，時計數(shù)中當(dāng)十位Q1和個位Q2均為1時，十位個位上R01、R02 全為高，計時器清零實(shí)現(xiàn)24進(jìn)制。

3-3-1 二十四進(jìn)制計數(shù)器

3-3-2 六十進(jìn)制計數(shù)器

3.4譯碼顯示電路

本設(shè)計使用BS201和CD4511配套使用實(shí)現(xiàn)譯碼顯示功能。下圖為一個一碼顯示的配套電路，本次設(shè)計中需使用6套來顯示我們所需要觀察到的數(shù)字。

譯碼顯示電路

3.5校時校分電路

本次設(shè)計采用方案3，用三個與非門和基本RS觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)校分/時功能。其中基本RS觸發(fā)器可以完全消除開關(guān)的機(jī)械抖動。具體電路如圖3-5

3-5 校時校分電路

3.6整點(diǎn)報時電路

仿電臺整點(diǎn)報時要求在快到整點(diǎn)時按4低音1高音的順序發(fā)出間斷聲響，一最后一聲高音結(jié)束的時刻為整點(diǎn)時刻。設(shè)4聲低音（采用50HZ分別發(fā)生在59分51秒、53秒、55秒、57秒、59秒，它們的持續(xù)時間為1S。由此可見，分十位和個位的計數(shù)器的狀態(tài)分別為秒十位計數(shù)器的狀態(tài)為ABCDM2QQQQ=0101,ABCDM1QQQQ=1001，秒十位計數(shù)器的狀態(tài)為ABCDS2 QQQQ=0101。秒個位計數(shù)器DS1Q的狀態(tài)可用來控制500HZ和50HZ 的音頻。表2-6-1列出了秒各位計數(shù)器的狀態(tài)，由表可得只有當(dāng)CM2AM2QQ=11，DM1AM1QQ=11,CS2AS2QQ=11及AS1Q=1時，音響電路才能工作。音響電路中采用射級輸出端，推動8歐德蜂鳴器，三極管基極串接1K歐限流電阻，是為了防止電流過大損壞蜂鳴器，三極管選用高頻功率管即可，本設(shè)計使用8085NPN型三極管，具有方向特性可以節(jié)約一個非門。整點(diǎn)報時的電路圖如圖3-6

3-6 整點(diǎn)報時電路

第二篇：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告(數(shù)字鐘)

目錄

一． 設(shè)計目的???????????????

二． 實(shí)現(xiàn)功能???????????????

三． 制作過程???????????????

四． 原理框圖???????????????

4.1 數(shù)字鐘構(gòu)成???????????????

34.2設(shè)計脈沖源???????????????

44.3 設(shè)計整形電路??????????????

4.4 設(shè)計分頻器???????????????

4.5 實(shí)際計數(shù)器???????????????

64.6 譯碼/驅(qū)動器電路的設(shè)計??????????? 7

4.7 校時電路???????????????? 8

4.8 整點(diǎn)報時電路??????????????

4.9 繪制總體電路圖?????????????

五． 具體實(shí)現(xiàn)???????????????

5.1電路的選擇???????????????

5.2集成電路的基本功能???????????? 10

5.3 電路原理????????????????

六． 感想與收獲??????????????? 12 七． 附

錄 ??????????????? 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計報告

一、設(shè)計目的

數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機(jī)械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。

數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。

鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴(kuò)展了鐘表原先的報時功能。諸如定時自動報警、按時自動打鈴、時間程序自動控制、定時廣播、定時啟閉電路、定時開關(guān)烘箱、通斷動力設(shè)備，甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

石英數(shù)字鐘，具有電路簡潔，代表性好，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)字鐘的制作中，我們采用了傳統(tǒng)的PCMS大規(guī)模集成電路為核心，配上LED發(fā)光顯示屏，用石英晶體做穩(wěn)頻元件，準(zhǔn)確又方便。

二、實(shí)現(xiàn)功能

① 時間以12小時為一個周期； ② 顯示時、分、秒；

③ 具有校時功能，可以分別對時及分進(jìn)行單獨(dú)校時，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間； ④ 計時過程具有報時功能，當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報時； ⑤ 為了保證計時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。

三、制作過程

1.確立電子數(shù)字計時器的制作思路

要想構(gòu)成數(shù)字鐘，首先應(yīng)有一個能自動產(chǎn)生穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)時間脈沖信號的信號源。還需要有一個使高頻脈沖信號變成適合于計時的低頻脈沖信號的分頻器電路，即頻率為1HZ的“秒脈沖”信號。經(jīng)過分頻器輸出的秒脈沖信號到計數(shù)器 中進(jìn)行計數(shù)。由于計時的規(guī)律是：60秒=1分，60分=1小時，24小時=1天，這就需要分別設(shè)計60進(jìn)制，24進(jìn)制，（或12進(jìn)制的計時器，并發(fā)出驅(qū)動AM；PM的標(biāo)志信號）。各計數(shù)器輸出的信號經(jīng)譯碼器/驅(qū)動器送到數(shù)字顯示器對應(yīng)的筆劃段，使得 “時”、“分”、“秒”得以數(shù)字顯示。

任何數(shù)字計時器都有誤，因此應(yīng)考慮校準(zhǔn)時間電路，校時電路一般采用自動快調(diào)和手動調(diào)整，“自動快調(diào)”是利用分頻器輸出的不同頻率脈沖使得顯示時間自動迅速的得到調(diào)整。“手動調(diào)整” 是利用手動的節(jié)拍調(diào)整顯示時間。

2.查閱資料繪出各部分的電路圖(詳見原理框圖)

數(shù)字計時器的設(shè)計方法：（1）設(shè)計脈沖源（2）設(shè)計整形電路（3）設(shè)計分頻器（4）設(shè)計計數(shù)器（5）譯碼器/驅(qū)動器（6）設(shè)計校時電路

3.按所設(shè)計的電路去選擇、測試好元器件、并裝配成為產(chǎn)品

4.準(zhǔn)備設(shè)計論文答辯

四、原理框圖

1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成

數(shù)字鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1HZ）進(jìn)行計數(shù)的計數(shù)電路。由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間（如北京時間）一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標(biāo)準(zhǔn)的1HZ時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。

數(shù)字鐘組成框圖

2．設(shè)計脈沖源

自激式振蕩電路有：自激多諧振蕩器，激間歇振蕩器這次我們選擇晶體振蕩器原因如下: 由于通常要求數(shù)字鐘的脈沖源的頻率要十分穩(wěn)定、準(zhǔn)確度高，因此要采用石英晶體振蕩器，其他的多諧振蕩器難以滿足要求。石英晶體不但頻率特性穩(wěn)定，而且品質(zhì)因數(shù)很高，有極好的選頻特性。晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Ｈz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。石英晶體振蕩器的頻率取決于石英晶體的固有頻率，與外電路的電阻電容的參數(shù)無關(guān)一般情況下，晶振頻率越高，準(zhǔn)確度越高，但所用的分頻級數(shù)越多，耗電量就越大，成本就越高，在選擇晶體時應(yīng)綜合考慮。

一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ＴＴＬ門電路構(gòu)成；另一類是通過ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計采用了后一種。如圖（b）所示，由ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，Ｕ２實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻Ｒ１為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個１８０度相移，從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

（a）CMOS 晶體振蕩器（仿真電路）

3．設(shè)計整形電路

由于晶體振蕩器輸出的脈沖是正弦波或是不規(guī)則的矩形波，因此必須經(jīng)整形電路整形。我們已學(xué)過的脈沖整形電路有以下幾種：削波器、門電路、單穩(wěn)態(tài)電路、雙穩(wěn)態(tài)電路、施密特觸發(fā)器等。通過查閱資料主要使用施密特觸發(fā)器：

門電路組成的整形電路

4.設(shè)計分頻器

分頻器 —— 能將高頻脈沖變換為低頻脈沖，它可由觸發(fā)器以及計數(shù)器來完 成。由于一個觸發(fā)器就是一個二分頻器，N個觸發(fā)器就是 2N個分頻器。如果用計數(shù)器作分頻器，就要按進(jìn)制數(shù)進(jìn)行分頻。例如十進(jìn)制計數(shù)器就是十分頻器，M進(jìn)制計數(shù)器就為M分頻器。若我們從市場上購買到石英晶體振蕩器其頻率為32768HZ，要想用該振蕩器得到一個頻率為1HZ的秒脈沖信號，就需要用分頻器進(jìn)行分頻，分頻器的個數(shù)為2N =32768HZ，N =15 即有15個分頻器。這樣就將一個頻率為23768HZ的振蕩信號降低為1HZ的計時信號，這樣就滿足了計時規(guī)律的需求：60秒=1分鐘，60分=1小時，24小時=1天。

5．設(shè)計計數(shù)器

計數(shù)器的設(shè)計，以觸發(fā)器為單元電路，根據(jù)進(jìn)制按有權(quán)碼或無權(quán)碼來編碼，采用有條件反饋原理來構(gòu)成。當(dāng) “小時” 的十位為2；個位為3時，只要個位數(shù)

“分”

有進(jìn)位時，就應(yīng)使十位的“小時 ”的位數(shù)歸零，因此24小時進(jìn)制計數(shù)器要采用有條件反饋的設(shè)計。（12進(jìn)制計數(shù)器也同理）；但應(yīng)在歸零的同時發(fā)出驅(qū)動AM（上午）、PM（下午）標(biāo)志的信號。

按規(guī)律,一般設(shè)計計數(shù)器的方法

秒部分：個位選用模10計數(shù)器；十位選用模6計數(shù)器 分部分：個位選用模10計數(shù)器；十位選用模6計數(shù)器 小時部分：模12計數(shù)器；或模24計數(shù)器 6.譯碼/驅(qū)動器電路的設(shè)計

在數(shù)字系統(tǒng)中常常需要將測量或處理的結(jié)果直接顯示成十進(jìn)制數(shù)字。為此，首先將以BCD碼表示的結(jié)果送到譯碼器電路進(jìn)行譯碼，用它的輸出去驅(qū)動顯示器件，由于顯示器件的工作方式不同，對譯碼器的要求也就不同，譯碼器的電路也不同。數(shù)字顯示的器件的種類：熒光管、輝光管、發(fā)光二極管、液晶顯示屏等.譯碼器電路：此次我們選擇的是LED共陽極發(fā)光二極管顯示器 顯示電路如下： 原理圖

7．校時電路

校時電路是計時器中不可少的一部分因?yàn)楫?dāng)即時間與計時器時間不一致時，就需要校時電路予以校正。校時電路有兩種方案：第一、校時用的脈沖可選用頻率較高的不等的幾種脈沖，從計數(shù)器的總輸入端（秒計數(shù)器的第一級輸入端）送入。

第二、校時用的脈沖，分別將秒脈沖送到“計小時”的計數(shù)器的輸入端，“計分”的計數(shù)器輸入端，但校時、校分時，應(yīng)將原計數(shù)回路關(guān)閉或斷開。校秒時可采用關(guān)閉或斷開秒計數(shù)器的脈沖信號輸入端使其停止計時 8．整點(diǎn)報時電路

電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報時，即當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，報時電路報時控制信號。

當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計數(shù)器十位的QＣ和QＡ、個位的QＤ和QＡ及秒計數(shù)器十位的QＣ和QＡ相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。

實(shí)現(xiàn)方式：

說明：當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時 分十位、分個 位和秒十位均保持不變，分別為5，9和5；因此，可以將分計數(shù)器十位的Qc和QA，個位的QD和QA及秒計數(shù)器十位的QC和QA相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。IO1分計數(shù)器十位的Qc和QAIO2U1VCC15VVCC2345VIO3分計數(shù)器個位的QD和QAX18IO456114V_0.5WIO512秒計數(shù)器十位的QC和QA74HC30DIO6數(shù)字鐘設(shè)計－整點(diǎn)報時電路部分 9.繪制總體電路圖

五：具體實(shí)現(xiàn)

1、電路的選擇：

我們采用了傳統(tǒng)的PCMS大規(guī)模集成電路為核心，配上LED發(fā)光顯示屏，用石英晶體作為穩(wěn)頻元件，準(zhǔn)確又方便。

數(shù)字鐘專用集成塊如下：

a.譯碼/驅(qū)動電路：LM8361，M8560，LM8569，TMS3450NL，MM5457，MM5462集成電路，因?yàn)樗谒行吞栔徐o態(tài)功耗最低。其管腳圖見圖（12）

b.分頻器:我們采用了CD4060。

c.反相器: 我們選用了CD4069（內(nèi)含有六個反相器）。

2、集成電路的基本功能

（1）CD4060：它是一個十四級二分頻器，它所產(chǎn)生的信號頻率為30720HZ，經(jīng)九級兩二分頻后，得到一個60HZ的脈沖信號，見圖。

（2）CD4069反相器: F1—F6六個反相器，通過外接電路去控制各電路的工作狀態(tài)，管腳見圖：

（3）MM5462: 它是集譯碼/驅(qū)動電路為一體，它是60HZ時基24小時專用集成電路。1-4，6-12，22十三個端子是顯示筆劃輸出的，1腳是四個筆劃，其余每腳輸出二個筆劃，16腳為正電源，5腳為負(fù)電源，20腳睡眠輸出是直流信號，由17腳動和關(guān)閉，由13腳調(diào)整至需要值，最大值59分鐘倒計時。17腳是內(nèi)部振蕩器RC輸入端，該振蕩信號一是作為外部時基的備用，二是13鬧輸出的信號源。在我們選用的這套套件沒有用20腳的睡眠功能。19腳為時基信號輸入腳。14、15、18腳是操作控制端，若接高低電平各有不同的功能。值得注意的是所有的輸出端均為低電平有效。

、3、電路原理：（見圖原理方框圖）

CD4060 CD4069 變壓器將交流220V電壓，變?yōu)殡p7.5V交流低電壓，經(jīng)全波整流后路經(jīng)D

411 供顯示屏驅(qū)動電路，而另一路經(jīng)濾波后供主電路。由于時鐘需要脈沖源，我們選用了JT，R1，C3和CD4060內(nèi)部的兩個反相器組成的晶體振蕩器，目的是為了提脈沖源的穩(wěn)定度，而脈沖源產(chǎn)生的波形不是規(guī)則的矩形波，因此，需經(jīng)整形器整形后，送到下一級，由于脈沖信號源的頻率較高，經(jīng)CD4060九級分頻及計數(shù)后變換低頻脈沖信號。由13腳得到60HZ的脈沖信號一路送入MM5461的19腳，另一路去控制由F4，Q2，Q3組成的顯示屏驅(qū)動電路。由于F4的倒相作用，使Q2，Q3和時基信號交替導(dǎo)通，形成間歇點(diǎn)亮顯示屏，使它工作在正常狀態(tài)。

當(dāng)60HZ的信號從MM5461的19腳進(jìn)入后，由控制電路各部分電路的正常工作經(jīng)譯碼與驅(qū)動電路去控制顯示屏各個應(yīng)亮的端。

F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3，R2，R8，C5，K1組成了一個“電子自鎖式開關(guān)”，每控一次K1，F(xiàn)2的輸出狀態(tài)會改變，一路去控制MM5461的18腳，另一路去驅(qū)動顯示屏右下點(diǎn)的發(fā)光二極管以指示該功能的工作狀態(tài)。“亮”表示“鬧鐘時間已設(shè)置”，“滅”表示“鬧設(shè)置取消”。

R7，Q1，F(xiàn)MQ組成鬧輸出放大電路，控制信號由MM5461的13腳輸出。當(dāng)響鬧時，按下K5可使鬧暫停并延時九分鐘再鬧，還可多次使用報時延時，響鬧總時長59分鐘。

由于MM5461無秒信號輸出，故用F5，F(xiàn)6，R3，R4，C4組成秒信號發(fā)生器，經(jīng)Q4去驅(qū)動顯示屏中間的“冒號”閃動。電路中各開關(guān)的功能：

K1：鬧鐘時間的設(shè)置開關(guān)。K1+K5快調(diào)鬧時間的設(shè)置。K1+K4慢調(diào)鬧時間的設(shè)置

K2：時間的設(shè)置開關(guān)。K2+K5 快調(diào)時間的設(shè)置

K2+K4慢調(diào)時間的設(shè)置。K3：鬧鐘時間顯示開關(guān)。單擊K3可顯示事先所設(shè)置的報時的時間 K4：慢調(diào)時間開關(guān)

K5：快調(diào)時間開關(guān)/暫停/顯示

電路中，R10（1K）的作用，是防止開關(guān)操作工作時，正負(fù)電源短路。R13，R27，R9為限流電阻，它們決定顯示亮度。

六：感想與收獲

這次的比賽是我們?nèi)齻€人一起參加的，在比賽前的一段時間里，我們?nèi)齻€人的收獲很大，具體有三點(diǎn)：（1）有利于我們學(xué)習(xí)能力的提高。這里所說的學(xué)習(xí)能力包括獲取資料的能力、理解前人思路的能力、系統(tǒng)設(shè)計能力、動手能力、分析排除故障能力、表達(dá)能力等很多方面，而這段時間的經(jīng)歷，我們提高都很大。

（2）有利于我們團(tuán)隊精神的培養(yǎng)。在課堂之外實(shí)際的工作中，我們?nèi)艘话愣家献鞴餐瓿赡骋豁?xiàng)目，這就非常需要團(tuán)隊精神，而這一點(diǎn)在課堂常規(guī)教學(xué)中得到的鍛煉是很有限的。三個人必須互相信任、互相配合、分工合作，在順境時小組成員要相互提醒保持冷靜，逆境時要相互鼓勵共度難關(guān)，出現(xiàn)問題時不能相互埋，這些與課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)獨(dú)立性是有明顯區(qū)別的。

（3）有利于我們各種能力的鍛煉。第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意焊錯了線，第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次培訓(xùn)是對我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。我第一次體會到要作一名電子設(shè)計師，要求具備的首要素質(zhì)是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次制作所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識到，無論做什么事情，只要你足夠堅強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒有什么辦不到的。

電設(shè)賽場風(fēng)云涌，各路英豪皆爭雄。今朝罷去懷壯志，來屆電賽再顯鋒！七：附錄 電路原理總圖：

附錄

二、LED顯示屏電路原理圖

第三篇：數(shù)字邏輯課程設(shè)計任務(wù)書N

數(shù)字邏輯課程設(shè)計任務(wù)書

一 教學(xué)目標(biāo)

<一> 課程性質(zhì)

數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計是學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程設(shè)計是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)在教師指導(dǎo)下獨(dú)立查閱資料、設(shè)計和調(diào)試特定功能的電子電路。課程設(shè)計對于提高學(xué)生的電子工程素質(zhì)和科學(xué)實(shí)踐能力非常重要，是由學(xué)生自行設(shè)計和自行調(diào)試的綜合性訓(xùn)練。<二> 課程目的

訓(xùn)練學(xué)生綜合地運(yùn)用所學(xué)的<模擬電子技術(shù)><數(shù)字電子技術(shù)>的基本知識，獨(dú)立、完整地設(shè)計一定功能的電子電路，并培養(yǎng)設(shè)計軟件應(yīng)用和仿真等綜合能力。

二、設(shè)計內(nèi)容基本要求 〈一〉課程設(shè)計題目

1、多功能數(shù)字鐘設(shè)計

要求：1）由振蕩器輸出穩(wěn)定的高頻脈沖信號作為時間基準(zhǔn)，經(jīng)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖。

2）秒計數(shù)器滿60向分計數(shù)器進(jìn)位，分計數(shù)器滿60向小時計數(shù)器進(jìn)位，小時計數(shù)器盡量按“12翻1”規(guī)律計數(shù)，計數(shù)器經(jīng)譯碼器送到顯示器。

3）計數(shù)出現(xiàn)誤差可用校時電路進(jìn)行校時、校分、校秒。擴(kuò)展要求：4）具有可整點(diǎn)報時與定時鬧鐘的功能。

2、數(shù)字式競賽搶答器

基本要求：1）設(shè)計制作一個可容納四組參賽的數(shù)字式搶答器，每組設(shè)置一個搶答按鈕供搶答時使用，且電路具有第一搶答信號的鑒別和鎖存功能。

2）在主持人將系統(tǒng)復(fù)位并發(fā)出搶答指令后，用數(shù)碼管顯示倒計時時間，且數(shù)字顯示第一搶答組別且該組別對應(yīng)指示燈亮，同時電路應(yīng)具有自鎖功能，使別的搶答開關(guān)不起作用。3）對提前搶答和超時作答的組別鳴喇叭示警，并由組別電路顯示出犯規(guī)組別。擴(kuò)展要求：4）設(shè)置計分（含加分與扣分）電路。

3、交通燈控制電路

基本要求：1）

設(shè)計一個十字路口的交通燈控制電路，要求甲車道和乙車道兩條交叉道路上的車輛交替運(yùn)行，每次通行時間可在10至99秒范圍內(nèi)設(shè)定，時間應(yīng)可分別設(shè)定并易于設(shè)置修改。

2）在綠燈轉(zhuǎn)為紅燈時，要求黃燈先亮5秒鐘（包含在30至90秒范圍內(nèi)），才能變換運(yùn)行車道；黃燈亮?xí)r，要求每秒閃亮一次。

3）甲、乙車道除了有紅、黃、綠燈指示外，每一種燈亮的時間都用顯示器進(jìn)行顯示（采用倒計時的方法），并同步設(shè)置人行橫道紅、綠燈指示。

擴(kuò)展要求：

4）可模擬實(shí)際路口指示燈增加相應(yīng)控制功能。

4、洗衣機(jī)控制電路設(shè)計

基本要求：1）

設(shè)計一個洗衣機(jī)控制器，控制洗衣機(jī)電機(jī)作如下運(yùn)轉(zhuǎn)：

2)用數(shù)碼管顯示洗滌的預(yù)置時間（分鐘數(shù)），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直至?xí)r間到而停機(jī)。洗滌定時時間在1-10分鐘內(nèi)用戶任意設(shè)定。

3）正反轉(zhuǎn)工作由發(fā)光二極管閃爍及數(shù)碼管倒數(shù)指示。

4)洗滌過程在送入預(yù)置時間后即開始運(yùn)轉(zhuǎn)，洗滌結(jié)束發(fā)出提示音響信號。擴(kuò)展要求：

5）洗衣機(jī)具有預(yù)約功能，可根據(jù)設(shè)置時間延遲工作?！炊翟O(shè)計步驟

設(shè)計一個電子電路系統(tǒng)時，首先必須明確系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，自學(xué)與指定設(shè)計題目有關(guān)的參考資料；根據(jù)任務(wù)進(jìn)行方案選擇，然后對方案中的各部分進(jìn)行單元的設(shè)計、參數(shù)計算和器件選擇，最后將各部分連接在一起，畫出一個符合設(shè)計要求的完整系統(tǒng)電路圖。

1、設(shè)計任務(wù)分析

對系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)進(jìn)行具體分析，充分了解系統(tǒng)的性能、指標(biāo)內(nèi)容及要求，以便明確系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)。

2、方案論證

這一步的工作要求把系統(tǒng)的任務(wù)分配給若干個單元電路，并畫出一個能表示各單元功能的整機(jī)原理框圖。

方案選擇的重要任務(wù)是根據(jù)掌握的知識和資料，針對系統(tǒng)提出的任務(wù)、要求和條件，完成系統(tǒng)的功能設(shè)計。在這個過程中要用于探索，勇于創(chuàng)新，力爭做到設(shè)計方案合理、可靠、經(jīng)濟(jì)、功能齊全、技術(shù)先進(jìn)，并且對方案要不斷進(jìn)行可行性和優(yōu)缺點(diǎn)的分析，最后設(shè)計出一個完整框圖。框圖必須正確反映系統(tǒng)應(yīng)完成的任務(wù)和各組成部分功能，清楚表示系統(tǒng)的基本組成和相互關(guān)系。

3、方案實(shí)現(xiàn) 1）單元電路設(shè)計

單元電路是整機(jī)的一部分，只有把各單元電路設(shè)計好才能提高整體設(shè)計水平。每個單元電路設(shè)計前都需明確本單元電路的任務(wù)，詳細(xì)擬訂出單元電路的性能指標(biāo)，與前后級之間的關(guān)系，分析電路的組成形式。具體設(shè)計時，可以模仿成熟的先進(jìn)電路，也可以進(jìn)行創(chuàng)新或改進(jìn)，但都必須保證性能要求。而且，不僅單元電路本身要設(shè)計合理，各單元電路間也要相互配合，注意各部分的輸入信號、輸出信號和控制信號的關(guān)系。

2）參數(shù)計算

為保證單元電路達(dá)到功能指標(biāo)要求，就需要用電子技術(shù)知識對參數(shù)進(jìn)行計算。例如，放大 電路中各阻值、放大倍數(shù)的計算；振蕩器中電阻、電容、振蕩頻率等參數(shù)的計算。只有很好地理解電路的工作原理，正確利用計算公式，計算的參數(shù)才能滿足設(shè)計要求。

3）器件選擇

阻容元件的選擇：電阻和電容種類很多，正確選擇電阻和電容是很重要的。設(shè)計時要根據(jù)電路的要求選擇性能和參數(shù)合適的阻容元件，并要注意功耗、容量、頻率和耐壓范圍是否滿足要求。

分立元件的選擇和集成電路的選擇：選擇的分立元件或集成電路不僅要在功能和特性上實(shí)現(xiàn)設(shè)計方案，而且要滿足功耗、電壓、速度、價格等多方面的要求。

4)在電腦上應(yīng)用虛擬電子工作臺（EWB或Multisim）進(jìn)行設(shè)計、調(diào)試、仿真。5)安裝調(diào)試：

安裝與調(diào)試過程應(yīng)按照先局部后整機(jī)的原則，根據(jù)信號的流向逐塊調(diào)試，使各功能塊都要達(dá)到各自技術(shù)指標(biāo)的要求，然后把它們連接起來進(jìn)行統(tǒng)調(diào)和系統(tǒng)測試。

三、成績評定的依據(jù)：

1、電路布局及安裝焊接工藝(20%)，如果不要求做實(shí)物電路的，根據(jù)仿真軟件的設(shè)計電路布局評分。

2、驗(yàn)收實(shí)物電路功能及性能指標(biāo)，并進(jìn)行相應(yīng)原理設(shè)計答辯。(45%)

3、設(shè)計報告的撰寫(35%)老師根據(jù)學(xué)生設(shè)計全過程的表現(xiàn)，驗(yàn)收情況以及設(shè)計報告書給出綜合成績（成績分優(yōu)、良、中、及格、不及格五級）。如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計報告雷同，一律做不及格處理。

四、課程設(shè)計報告要求：

封面：按照廣工大課程設(shè)計報告的封面要求，要求學(xué)院專業(yè)班別學(xué)號用全稱并且統(tǒng)一格式。正文內(nèi)容包括： 1)設(shè)計題目 2)設(shè)計任務(wù)和要求 3)原理電路和程序設(shè)計：

（1）方案比較；（2）整體電路（標(biāo)出原元件型號和參數(shù)、畫出必要波形圖）；（3）單元電路設(shè)計；（4）說明電路工作原理;（5）元件選擇。

對報告中的電路圖要求

A原理圖中元件電氣圖形符號符合國家標(biāo)準(zhǔn)；

B整體布局合理，注標(biāo)規(guī)范、明確、美觀，不產(chǎn)生歧義。C列出完整的元件清單(標(biāo)號、型號及大小、封裝形式、數(shù)量)D圖紙幅面為A4。

E 流程圖的符號采用國際標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計報告統(tǒng)一采用小四宋體，行距為1倍 4)電路和程序調(diào)試過程與結(jié)果：

對模擬電路應(yīng)有理論設(shè)計數(shù)據(jù)、實(shí)測數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)和誤差分析，數(shù)字電路應(yīng)有設(shè)計邏輯流程、波形圖、時序圖或真值表。

5)總結(jié)

總結(jié)作品的優(yōu)點(diǎn)和不足的地方，以后可能的改進(jìn)方案，通過這次課程設(shè)計的心得體會。附錄：完整的電路PCB圖，完整的源程序名列表（不需要把源程序打印出來，作為電子文檔提交）。

五、主要參考書目：

1、童詩白、華成英，《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》；

2、康華光，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》模擬、數(shù)字部分；

3、畢滿清，《電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計》

第四篇：數(shù)字邏輯課程設(shè)計個人體會

課程設(shè)計個人體會
這次的課程設(shè)計我主要是負(fù)責(zé)的收集材料，整理線索的工作，這個工作比較瑣碎需要閱讀大量的有關(guān)課程設(shè)計的有關(guān)資料以及相 關(guān)知識，要仔細(xì)的了解它的具體組成原理還有所需要的的各種器件，以及這些器件的功能。這些知識光從課本上是不能全部找到的，所以 我們需要在網(wǎng)上搜索大量的有關(guān)我們課題的相關(guān)資料，然后進(jìn)行刪 選，總結(jié)，最后確定了一個比較符合此次課程的方案。通過這次的課程設(shè)計，還有此次具體負(fù)責(zé)的搜集資料的工作，使 我對一些事情有了更多的感想。就我的工作而言，收集資料需要有一 定的耐心，而且還要仔細(xì)一些，同時還需要有一定的判斷能力，還要 選擇一定的相關(guān)內(nèi)容，這樣也同時能夠給隊友提供一些比較好的思路 與想法，使我們的工作能夠更加容易的完成。就比如講我們實(shí)驗(yàn)時需 要使用的一些器件在課本上介紹了，但是實(shí)驗(yàn)的時候卻在電腦中找不 到，這時就需要我們?nèi)フ乙恍┢渌钠骷硖娲@個，我們要把這些 器件做一些比較，看看它們的各個的功能，然后才能把它放在具體的 電路中進(jìn)行測試看看能不能符合電路的要求。通過此次的實(shí)驗(yàn)也同時讓我懂得了合作的重要性，我們這次的任 務(wù)是分工合作的，大家都有具體的工作要完成，每個人都會很用心的 去做，我們每個人都不能出現(xiàn)差錯，否則這個設(shè)計就會完不成的，所 以想要做成一件事情緊靠一個人的努力是不行的，大家齊心協(xié)力去把 事情做好才是最重要的。網(wǎng)絡(luò)工程（無線傳感）陳賢才

第五篇：數(shù)字邏輯課程設(shè)計課案

數(shù)字邏輯設(shè)計 課程設(shè)計指導(dǎo)書

適用專業(yè)：計算機(jī)大類

湖北工業(yè)大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院 2016年11月

目

錄

一、課程設(shè)計目的...........................................................................................................................1

二、課程設(shè)計要求...........................................................................................................................1

三、課程設(shè)計內(nèi)容...........................................................................................................................1

四、設(shè)計報告的內(nèi)容和要求...........................................................................................................3

五、課程設(shè)計考核方法...................................................................................................................3 附錄一 自選課題參考題目.............................................................................................................4

一、數(shù)碼管顯示控制器...........................................................................................................4

二、乒乓球游戲機(jī)...................................................................................................................4

三、智力競賽搶答器...............................................................................................................4

四、數(shù)字鐘...............................................................................................................................4

五、交通燈控制器...................................................................................................................5

六、雙鈕電子鎖.......................................................................................................................5

七、彩燈控制器.......................................................................................................................5

八、速度表...............................................................................................................................5

九、出租車計價器...................................................................................................................6

十、自動奏樂器一...................................................................................................................6

十一、自動奏樂器二...............................................................................................................6

十二、自動打鈴器...................................................................................................................6

十三、算術(shù)運(yùn)算單元ALU的設(shè)計.........................................................................................7

十四、游戲機(jī)...........................................................................................................................7

十五、16路數(shù)顯報警器..........................................................................................................7

十六、脈沖按鍵電話按鍵顯示器...........................................................................................7

十七、病房呼叫系統(tǒng)...............................................................................................................8

十八、自動電子鐘...................................................................................................................8

十九、具有數(shù)字顯示的洗衣機(jī)時控電路...............................................................................8

二十、籃球比賽數(shù)字計分牌...................................................................................................8 二

十一、電子日歷...................................................................................................................9 二

十二、設(shè)計模擬中央人民廣播電臺報時電路...................................................................9 二

十三、數(shù)字跑表...................................................................................................................9 二

十四、汽車尾燈控制器.......................................................................................................9 二

十五、籃球競賽30秒計時器.............................................................................................9 二

十六、拔河游戲機(jī)控制器.................................................................................................10 附錄二 TTL集成電路型號命名規(guī)則..........................................................................................11 附錄三 部分TTL集成電路管腳排列圖......................................................................................14

一、課程設(shè)計目的

《數(shù)字邏輯課程設(shè)計》是計算機(jī)大類學(xué)生的必修課之一，是《數(shù)字邏輯》課程的一個重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它與理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和掌握的基本技能來解決實(shí)際問題的能力。

課程設(shè)計通過完成一個課題的理論設(shè)計和實(shí)際調(diào)試工作，即能加深對所學(xué)知識的理解，又能培養(yǎng)綜合的實(shí)踐技能，從而提高分析問題和解決問題的能力。訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的數(shù)字邏輯的基本知識，獨(dú)立設(shè)計比較復(fù)雜的數(shù)字電路的能力。通過實(shí)踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計要求

（一）教學(xué)要求

1．鞏固和加深對數(shù)字邏輯各類型電路的設(shè)計方法及電子器件所構(gòu)成電路的理解，并適當(dāng)拓寬學(xué)生在電子線路領(lǐng)域的知識面。

2．初步掌握數(shù)字電路的設(shè)計、計算方法。能根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)，論證、擬訂設(shè)計方案；選用合適的電路形式并進(jìn)行工程計算及選擇電路的元器件。

3．培養(yǎng)獨(dú)立組織實(shí)驗(yàn)方案、正確選擇使用實(shí)驗(yàn)儀器的能力，提高對功能電路和系統(tǒng)的安裝調(diào)整、測試技術(shù)，以及綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識解決實(shí)際問題的能力。

（二）能力培養(yǎng)要求

1．通過查閱手冊和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。2．通過實(shí)際電路方案的比較分析、設(shè)計計算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，掌握簡單實(shí)用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。

3．掌握常用儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)會簡單的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，提高動手能力。4．綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識去獨(dú)立完成一個設(shè)計任務(wù)。5．培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

三、課程設(shè)計內(nèi)容

從參考題目中自選1題進(jìn)行資料查找和設(shè)計，具體課題及要求見附件1。1． 數(shù)碼管顯示控制器 2． 乒乓球游戲機(jī) 3． 智力競賽搶答器 4． 數(shù)字鐘 5． 交通燈控制器 6． 雙鈕電子鎖 7． 彩燈控制器 8． 速度表 9． 出租車計價器 10.自動奏樂器一 11.自動奏樂器二 12.自動打鈴器

13.算術(shù)運(yùn)算單元ALU的設(shè)計 14.游戲機(jī)的設(shè)計 15.16路數(shù)顯報警器 16.脈沖按鍵電話按鍵顯示器 17.病房呼叫系統(tǒng) 18.自動電子鐘

19.具有數(shù)字顯示的洗衣機(jī)時控電路 20.籃球比賽數(shù)字記分牌 21.電子日歷

22.設(shè)計模擬中央人民廣播電臺報時電路 23.數(shù)字跑表 24.數(shù)字溫度計

25.籃球競賽30秒計時器 26.拔河游戲機(jī)控制器

（三）設(shè)計課題選擇的原則

1．課題內(nèi)容綜合教學(xué)要求。應(yīng)與數(shù)字邏輯設(shè)計的理論教學(xué)內(nèi)容相符，在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)行適當(dāng)?shù)纳罨c拓寬。

2．課題內(nèi)容的難度應(yīng)適當(dāng)。以便學(xué)生通過努力在規(guī)定時間內(nèi)得以完成設(shè)計。同時，課題內(nèi)容也應(yīng)多樣化，以便不同層次、不同水平、不同興趣的學(xué)生有選擇的余地。

3．課題內(nèi)容應(yīng)具有的實(shí)踐性。讓學(xué)生有較多的機(jī)會進(jìn)行調(diào)整、測試，從面鍛煉動手能力，同時，也應(yīng)有一定的實(shí)用性，以利于調(diào)動學(xué)生對課程設(shè)計的積極性。

四、設(shè)計報告的內(nèi)容和要求

報告的內(nèi)容包括以下幾個方面：

1、課程設(shè)計題目：自選題目名稱

2、設(shè)計任務(wù)及主要性能指標(biāo)和要求

3、電路的設(shè)計

（1）根據(jù)功能要求構(gòu)建總體設(shè)計方案，比較和選定設(shè)計的系統(tǒng)方案，確定整個電路的組成及各單元電路完成的功能，畫出系統(tǒng)框圖。

（2）單元電路的設(shè)計、參數(shù)計算、器件選擇及介紹。

（3）畫出完整的總體電路設(shè)計圖（器件型號、元件參數(shù)應(yīng)標(biāo)出）和必要的波形圖，并說明電路的工作原理。

4、整理測試數(shù)據(jù)，分析是否滿足設(shè)計要求。

5、在安裝調(diào)試中的方法技巧，遇到的問題、原因及解決方法。

6、元器件清單。

7、總結(jié)設(shè)計電路的特點(diǎn)和方案的優(yōu)缺點(diǎn)。

8、設(shè)計收獲體會

9、參考文獻(xiàn)。

設(shè)計實(shí)驗(yàn)部分根據(jù)實(shí)際完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，按照上面自選題目包括的各部分內(nèi)容報告要求根據(jù)課程設(shè)計報告的內(nèi)容要求認(rèn)真書寫，所有的內(nèi)容一律用課程設(shè)計報告書手寫，總頁數(shù)不得少于15頁。進(jìn)行編寫。

五、課程設(shè)計考核方法

1．每位學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行電路設(shè)計，在畫出基本電路圖并經(jīng)理論驗(yàn)證無錯誤后在實(shí)驗(yàn)室完成電路元器件的安裝、調(diào)試工作或仿真軟件（multisim或其他）進(jìn)行模擬仿真。

2．每位學(xué)生上交一份課程設(shè)計報告。

3．在檢驗(yàn)設(shè)計作品時對學(xué)生所設(shè)計的內(nèi)容和相關(guān)知識進(jìn)行質(zhì)疑和答辯。4．根據(jù)電路設(shè)計和電路調(diào)試情況以及課程設(shè)計報告內(nèi)容、質(zhì)量、書寫規(guī)范性，答辯成績，由指導(dǎo)教師按照優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績。

附錄一 自選課題參考題目

一、數(shù)碼管顯示控制器

要求：

1．能自動一次顯示出數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（自然數(shù)列），1、3、5、7、9（奇數(shù)列），0、2、4、6、8（偶數(shù)列），1、2、3、4、5、6、7、1（音樂符號序列）；然后再從頭循環(huán)；

2．打開電源自動復(fù)位，從自然數(shù)列開始顯示。

二、乒乓球游戲機(jī)

要求：

1．用8個發(fā)光二極管表示球；用兩個按鈕分別表示甲乙兩個球員的球拍； 2．一方發(fā)球后，球以固定速度向另一方運(yùn)動（發(fā)光二極管依次點(diǎn)亮），當(dāng)球達(dá)到最后一個發(fā)光二極管時，對方擊球（按下按鈕）球?qū)⑾蛳喾捶较蜻\(yùn)動，在其他時候擊球視為犯規(guī)，給對方加1分；雙方都犯規(guī)時，各自加1分；

3．甲、乙各有一數(shù)碼管計分；

4、裁判有一個按鈕，是系統(tǒng)初始化，每次得分后，按下一次。

三、智力競賽搶答器

要求：

1．五人參賽每人一個按鈕，主持人一個按鈕，按下就開始； 2．每人一個發(fā)光二極管，搶中者燈亮； 3．有人搶答時，喇叭響兩秒鐘；

4．答題時限為10秒鐘，從有人搶答開始，用數(shù)碼管倒計時間，0、9、8…

1、0；倒計時至0的時候，喇叭發(fā)出兩秒聲響。

四、數(shù)字鐘

要求：

1．輸入10Hz的時鐘；（提示：對已經(jīng)有的kHz頻率時鐘進(jìn)行分頻）2．能顯示時、分、秒，24小時制； 3．時和分有校正功能； 4．整點(diǎn)報時，喇叭響兩秒； 5．可設(shè)定夜間某個時段不報時； 注意：硬件資源的節(jié)約。

五、交通燈控制器

要求：

1．東西方向?yàn)橹鞲傻?，南北方向?yàn)楦备傻溃?/p>

2．主干道通行40秒后，若副干道無車，仍主干道通行，否則轉(zhuǎn)換； 3．換向時要有4秒的黃燈期；

4．南北通行時間為20秒，到時間則轉(zhuǎn)換，若未到時，但是南北方向已經(jīng)無車，也要轉(zhuǎn)換。

5．附加：用數(shù)碼管顯示計時。

六、雙鈕電子鎖

要求：

1．有兩個按鈕A和B，開鎖密碼可自設(shè)，如（3、5、7、9等）； 2．若按B鈕，則門鈴響：（滴、嗒…）；

3．開鎖過程：按3下A，按一下B，則3579中的“3”即被輸入；接著按5下A，按一下B，則輸入“5”；依此類推，直到輸入完“9”，按B，則鎖被打開――用發(fā)光管KS表示；

4．報警：在輸入3、5、7、9過程后，如果輸入與密碼不同，則報警；用發(fā)光管BJ表示，同時發(fā)出“嘟、嘟…”的報警聲音；

5．用一個開關(guān)表示關(guān)門（即閉鎖）。

七、彩燈控制器

要求：

1．有十只LED，L0……L9 2．顯示方式

（1）先奇數(shù)燈依次滅（2）再偶數(shù)燈依次滅（3）再由L0到L9依次滅 3．顯示間隔0.5S，1S可調(diào)

八、速度表

要求：

1．顯示汽車Km/h數(shù)； 2．車輪每轉(zhuǎn)一圈，有一傳感脈沖，每個脈沖代表1m的距離； 3．采樣周期設(shè)為10S；

4．要求顯示到小數(shù)點(diǎn)后邊兩位； 5．用數(shù)碼管顯示；

6．最高時速小于300Km/h。

九、出租車計價器

要求：

1．5Km開始計價，起始價為5元，每公里1.2元； 2．傳感器輸出脈沖為0.5m/個；

3．每0.5km改變一次顯示，且提前顯示（只顯示錢數(shù)）

十、自動奏樂器一

要求：

1．開機(jī)能自動奏一個樂曲，可以反復(fù)演奏； 2．速度可變。1 5 5 6 6 55 5 4 4 3 3 23．附加：顯示樂譜。

十一、自動奏樂器二

要求：

1．開機(jī)能自動奏一個樂曲，可以反復(fù)演奏； 2．速度可變。

?6 51 3 1 3 6 5--6 6 13．附加：顯示樂譜

十二、自動打鈴器

要求：

1．有數(shù)字鐘功能：（不包括校時等功能）2．要設(shè)置六個時間，定時打鈴； 3．響鈴5秒鐘。

十三、算術(shù)運(yùn)算單元ALU的設(shè)計

要求：

1．進(jìn)行兩個四位二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算； 2．算術(shù)運(yùn)算：A＋B，A－B，A＋1，A－1 3．邏輯運(yùn)算：A and B，A or B，A not，A xor B 注意：從整體考慮設(shè)計方案，優(yōu)化資源的利用

十四、游戲機(jī)

有三位數(shù)碼管顯示0-7之間的數(shù)碼，按下按鈕，三個數(shù)碼管循環(huán)顯示，抬起按鈕，顯示停止，當(dāng)顯示內(nèi)容相同時為贏。

要求：

1．三個數(shù)碼管循環(huán)顯示的速度不同 2．停止時的延遲時間也要不同

3．如果贏了游戲時，要有數(shù)碼管或LED的花樣顯示或聲音提示。

十五、16路數(shù)顯報警器

要求：

1．設(shè)計16路數(shù)顯報警器，16路中某一路斷開時（可用高低電平表示斷開和接通），用十進(jìn)制數(shù)顯示該編號，并發(fā)出聲音信號；

2．報警時間持續(xù)10秒鐘；

3．當(dāng)多路報警時，要有優(yōu)先級，并將低優(yōu)先級的報警存儲，處理完高優(yōu)先級報警后，再處理之（附加）。

十六、脈沖按鍵電話按鍵顯示器

要求：

1．設(shè)計一個具有八位顯示的電話按鍵顯示器； 2．能準(zhǔn)確反映按鍵數(shù)字；

3、顯示器顯示從低位向高位前移，逐位顯示，最低位為當(dāng)前輸入位； 4．重按鍵時，能首先消除顯示；

5．摘下電話后才能撥號有效，掛機(jī)后熄滅顯示。

十七、病房呼叫系統(tǒng)

要求：

1．用1-5個開關(guān)模擬5個病房的呼叫輸入信號，1號優(yōu)先級最高，1－5優(yōu)先級依次降低；

2．用一個數(shù)碼管顯示呼叫信號的號碼，沒信號呼叫時顯示0，有多個信號呼叫時，顯示優(yōu)先級最高的呼叫號（其它呼叫號用指示燈顯示）；

3．凡有呼叫，發(fā)出5秒的呼叫聲；

4．對低優(yōu)先級的呼叫進(jìn)行存儲，處理完高優(yōu)先級的呼叫，再進(jìn)行低優(yōu)先級呼叫的處理（附加）。

十八、自動電子鐘

要求：

1．用24小時制進(jìn)行時間顯示； 2．能夠顯示小時、分鐘； 3．每秒鐘要有閃爍指示； 4．上電后從“00：00”開始顯示。

十九、具有數(shù)字顯示的洗衣機(jī)時控電路

要求：

1．洗衣機(jī)工作時間可在1~15分鐘內(nèi)任意設(shè)定（整分鐘數(shù)）；

2．規(guī)定電動機(jī)運(yùn)行規(guī)律為正轉(zhuǎn)20s，停10s，反轉(zhuǎn)20s，停10s再正轉(zhuǎn)20s，以后重復(fù)運(yùn)行；

3．要求能顯示洗衣機(jī)剩余工作時間，每當(dāng)電機(jī)運(yùn)行一分鐘，顯示計數(shù)器自動減1，直到顯示器為“0”時，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)；

4．電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)要有指示燈指示。

二十、籃球比賽數(shù)字計分牌

要求：

1．分別記錄兩隊得分情況；

2．進(jìn)球得分加2分，罰球進(jìn)球得分加1分； 3．糾正錯判得分減2分或1分；

4．分別用三個數(shù)碼管顯示器記錄兩隊的得分情況。

二

十一、電子日歷

要求：

1．能顯示年、月、日，星期； 2．例如：“01.11.08”，星期日顯示“8”； 3．年月日，星期可調(diào)； 4．不考慮閏年。

二十二、設(shè)計模擬中央人民廣播電臺報時電路

要求：

1．當(dāng)計時器運(yùn)行到59分49秒開始報時，每鳴叫1s就停叫1s，共鳴叫6響；前5響為低音，頻率為750Hz，最后1響為高音，頻率為1KHz；

2．至少要有分秒顯示。

二十三、數(shù)字跑表

要求：

1．具有暫停/啟動功能； 2．具有重新開始功能；

3．用6個數(shù)碼管分別顯示百分秒、秒和分鐘。

二十四、汽車尾燈控制器

要求：

1．汽車尾部左右兩側(cè)各有3個指示燈（用發(fā)光二極管模擬），當(dāng)在汽車正常運(yùn)行時指示燈全滅；

2．在右轉(zhuǎn)彎時，右側(cè)3個指示燈按右循環(huán)順序點(diǎn)亮； 3．在左轉(zhuǎn)彎時，左側(cè)3個指示燈按左循環(huán)順序點(diǎn)亮； 4．在臨時剎車時，所有指示燈同時點(diǎn)亮。

二十五、籃球競賽30秒計時器

要求：

1．30秒計時器具有顯示30秒的計時功能；

2．系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)功能； 3．計時器為30秒遞減計時，其計時間隔為1秒；

4．當(dāng)計時器遞減計時到零時，數(shù)碼顯示不能滅燈，應(yīng)發(fā)出光電報警信號。二

十六、拔河游戲機(jī)控制器

設(shè)計一個能進(jìn)行拔河游戲的控制電路。電路使用9個發(fā)光二極管表示拔河的“電子繩”，開機(jī)后只有中間一個發(fā)亮，此即拔河的中心店。游戲甲乙雙方各持一個按鈕迅速地、不斷地按動產(chǎn)生脈沖，誰按得快，亮點(diǎn)就向誰方向移動，每按一次，亮點(diǎn)移動一次。亮點(diǎn)移到任一方終端發(fā)光二極管，這一方就獲勝，此時雙方按鈕均無作用，輸出保持，只有復(fù)位后才使亮點(diǎn)恢復(fù)至中心點(diǎn)，由裁判下達(dá)比賽命令后，甲乙雙方才能輸入信號，否則輸入信號無效。附錄二 TTL集成電路型號命名規(guī)則

1．1997年以后，我國生產(chǎn)的TTL集成電路型號與國際54／74系列TTL電路系列完全一致，并采用了統(tǒng)一型號，即CT0000系列。

說明：

①中國TTL集成電路 ②表示系列品種代號，其中： 1.標(biāo)準(zhǔn)系列，同國際54／74系列。2.高速系列，同國際54／74系列。3.肖特基系列，同國際54S／74S系列。4.低功耗肖特基系列，同國際54LS/74LS系列。③表示品種代號，同國際一致 ④表示工作溫度范圍

C：0~+70℃，同國際74系列電路的工作溫度范圍。M：—55~+125℃，同國際54系列電路的工作溫度范圍 ⑤表示封裝形式

B：塑料扁平

D：陶瓷雙列直插

F：全密封扁平

插

P：塑料雙列直插

W：陶瓷扁平

2．部分國際公司TTL集成電路型號命名規(guī)則(1)(美國)德克薩斯公司(TEXAS)

說明：

①表示德克薩斯公司標(biāo)準(zhǔn)電路 ②表示工作溫度范圍

54系列；－55～＋125℃，74系列：0～＋70℃ ③表示系列

J：黑陶瓷雙列直 ALS：先進(jìn)的低功耗肖特基系列 AS：先進(jìn)的肖特基系列

＜空白＞：標(biāo)準(zhǔn)系列

H：高速系列

L：低功耗系列

LS：低功耗肖特基系列S：肖特基系列

④表示品種代號 ⑤表示封裝形式

J：陶瓷雙列宣插

N：塑料雙列直插

T：金屬扁平

W：陶瓷扁平(2)(美國)摩托羅拉公司(MOTOROLA)

說明：

①表示摩托羅拉公司封裝的集成電路 ②表示工作溫度范圍

4，20，30，40，72．74，83：0～十75℃ 5，21，31，43，82，54，93：—55～十125℃ ③表示品種代號 ④表示封裝形式

F：陶瓷扁平

L：陶瓷雙列直插

P；塑料雙列直插(注：LS—TTL的型號同德克薩斯公司一致，如：SN74LS194J)(3)(美國)國家半導(dǎo)體公司(NATIONAL SEMICONDUCTOR)

說明：

①表示國家半導(dǎo)體公司單片數(shù)字電路 ②表示工作溫度

74，80，8l，82．85，87，88；0～十70℃

54，70，71．72，75，77，78，93，96：一55～＋125℃ 83，96：0～十75℃ ③表示系列

＜空白＞：標(biāo)準(zhǔn)系列

H：高速系列

L；低功耗系列

LS：低功耗肖特基系列 S：肖特基系列

④表示品種代號 ⑤表示封裝形式

D：玻璃—金屬雙列直插

F：玻璃一金屬扁平

J：低溫陶瓷雙列直插

N：塑料雙列直插

W：低溫陶瓷扁平

(4)(日本)日立公司(HITACHI)

說明：

①表示日立公司數(shù)字集成電路 ②表示工作溫度范圍 74：—20～十75℃ ③表示系列

＜空白＞：標(biāo)準(zhǔn)系列

LS：低功耗肖特基系列

S：肖特基系列 ④表示品種代號 ⑤表示封裝形式

＜空白＞：玻璃一陶瓷雙列直插

P：塑料雙列直插

附錄三 部分TTL集成電路管腳排列圖、邏輯門 1

2）觸發(fā)器與鎖存器（）計數(shù)器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器（3