数字日历电路的设计.doc

1、电子线路课程设计说明书目录1 设计任务和性能指标11.1 设计任务11.2 性能指标12 设计方案12.1 需求分析12.2 方案论证23 系统硬件设计33.1 脉冲信号电路33.2 校时电路43.3 译码显示器5 3.4 时、分、秒计数电路6 3.5 年、月、日计数电路.74仿真、调试4.1 调试步骤94.2 仿真结果及性能分析95 总结106参考文献10附录1系统硬件电路图/仿真电路图11附录2 元器件清单12电子线路课程设计说明书1 设计任务和性能指标1.1 设计任务设计一个有年、月、日、时、分、秒（24小时制）显示且有校准功能数字日历 采用中小规模集成电路组成，在Proteus或Mul

2、tisim平台上进行仿真实现。1.2 性能指标（1） 设计基准脉冲信号产生电路。（2） 能进行年月日时分秒的显示。（3） 有校准功能。2 设计方案2.1 需求分析随着电子技术的迅速发展，特别是随大规模集成电路出现，给人类生活带来了根本性的改变。本次设计的题目是数字电子日历，电子日历具有性能稳定、精度高、成本低、易于产品化，以及方便、实用等特点。适用于家庭、公司、机关等众多场所。为人们的日常生活、出行安排提供了方便，成为人们日常生活中不可缺少的一部分。2.2 方案论证方案一：设计的题目是电子日历的控制。根据设计要求日历显示正常的年、月、日、时、分、秒。要想实现上述功能，就必须将硬件系统和软件系统

3、有机的结合在一起。硬件系统主要有单片机AT89C51、DS12C887、74LS154 等。AT89C51 主要功能是存储程序、根据程序的内容对各个端口进行判断并做出相应的处理。DS12C887主要的功能是控制年、月、日、时、分、秒的显示效果。利用单片机将RC复位电路、动态显示电路、电源电路等正确的连接在一起，并通过单片机的编程来实现本次设计任务中的要求。方案二： 数字日历基本电路由五个部分组成，其中555定时器和RC组成的多谐振荡器作为秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“秒”“分”“时”“日”“月”“年”的十进制数字显示

4、出来。“分”“秒”显示分别由60进制计数器、译码器和显示器构成，“时”显示由24进制计数器、译码器和显示器构成，“日”显示由30进制计数器、译码器和显示器构成。“月”显示由12进制计数器、译码器和显示器构成。方案比较：由于所学知识有限，加之电子元器件价格便宜，因此选择方案二进行设计，经济、可靠，符合当前设计水平。3 系统硬件设计3.1 脉冲信号电路：利用555构成的多谐振荡电路，震荡周期约为1秒，当做秒脉冲。T=0.7C1（2R1+R2)3.2 校时电路：利用一个开关和或门逻辑元器件组合而成。可以分别对时间和年、月、日等进行校时。校时、校分的原理即为手动对时、分计数器脉冲信号端输入脉冲信号，该

5、电路通过开关将计数器脉冲输入端与高电平相连，通过手动按动开关，实现上升沿信号的输入，从而实现校准。3.3 译码显示器：采用了共阴极的七段数字显示器，和译码器74LS48集成芯片组合成。显示译码器是一种将二进制代码表示的数字、文字、符号用人们习惯的形式直接表示出来的电路。七段数字显示器，七段发光二极管组成的数字显示器。有共阴极和共阳极之分，实验中采用输出为高电频有效，和共阴极数码管搭配的74LS48芯片。只要在它的输入端输入8421码，七段数码管就能显示十进制数字3.4 时、分、秒计数电路：分别用两片74LS90集成芯片组成24进制、60进制、60进制作为时间的计数，均从0开始计数。 利用两片7

6、4LS90芯片级联，产生24进制和60进制的计数作为时分秒的计数器。将74LS90内部二进制和五进制计数器级联可构成十进制计数器。六十进制计数器如下图： 用两块中规模集成电路74LS290按反馈置零法串接而成。秒计数器的十位和个位，输出脉冲除用做自身清零外，同时还作为“分”计数器的输入信号。分计数器电路与秒计数器相同。二十四进制计数器如下图：用两片74LS90和与非门构成。向高位输送脉冲。3.5 年、月、日计数电路：年份的计数用4片74LS90构成10进制计数，月份由两片74LS90构成12进制并从1开始计数，而日也用74ls90构成经过数据选择器74HC151根据月份进行大月31进制、小月3

7、0进制、二月29进制的计数。 年月显示电路 月份和某日的电路连接图4 仿真、调试4.1 调试步骤先是对每个单元进行调试，将各个的脉冲信号接到秒信号上。看看是否能正常开始计数，以及进制是否有错误！检查无误后，在整体测试。4.2仿真结果及性能分析仿真结果： 仿真失败，只可以显示时分秒不可以校准。分析： （1）校准电路没设计好，不可校准。（2） 月份显示不出，把与门与74LS90端口连线连错了，重连。经改善后，可以正确显示时分秒，也可快速校准时分。5 总结通过本次的实习对数字电路等有了更清晰的理解，同时在数字日历的设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构以及了解了各芯片的工作原理和其具体的使用方法，并

8、学会使用。经过在数电实验课上对一些芯片的实际操作和了解，同时参考课本数字电子技术上对一些芯片原理的解释和应用，勉强的设计出符合要求的原理图。在初步的设计中，由于对Multisim仿真软件的不熟悉，犯了很多错误和走了很多弯路，同时对学好外语有了实质的感受特别是仿真出现错误的时候。但通过在软件中的连线，对相应的芯片的引脚图和工作原理有了更好的理解和熟悉。当然设计的电路不会是最简单，最经济，最实用的电路。听说用单片机很简单，不过没有学习过，以后要努力学习同时扩大学习视野。还发现自己对软件的使用不熟悉里面的很多元器件都不认识，以及一些其他功能的认识。就像在设计仿真电路中1Hz脉冲在函数传递以um时间的

9、运行下，等到进位到1s时才有一个脉冲，越复杂运行时间越长，单独一个计数器和信号源却可以很好的工作。但最后看到结果是这一切都是值得的。同时这个设计不是所有条件都符合，找到一个最大限度满足各种条件的方案是这次设计的目标。每次实习都是一次难得的锻炼机会，让我们能够充分利用所学过的理论知识和实际结合起来。把自己的想象力，资料查找能力，以及自己对电路的处理、分析和设计能力的结合和锻炼。我相信这次对我有一个很好的提高。平时在学习理论知识的时候，应该更注重实践。这次的课程设计让我懂得了它们在实际中的用途，更加深了理论知识的学习。6、 参考文献佘新平数字电子技术第二版，华中科技大学出版社附录1 系统硬件电路图/仿真电路图附录2 元器件清单 元器件 个数/只555174LS901474LS481474HC1511电阻5.1千欧、20千欧各一个、10欧两个电容47F、0.001F各一个七段共阴极显示器14按钮开关274ls00812