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文章目录
一、实验目的二、实验仪器三、实验内容及原理3.1设计时钟的主要思路3.2 具体电路介绍3.2.1 秒基信号的形成电路3.2.2 24/60进制计数器的设计3.2.3 数码管显示电路
四、proteus仿真图及其结果五、总结体会
一、实验目的
1. 研究数字电子时钟的工作原理。 2. 加深对proteus仿真软件的了解及其应用。 3. 利用proteus设计一个24小时制的数字电子时钟,能显示时、分、秒,例如23时59分59秒。 二、实验仪器Proteus 8.0 三、实验内容及原理 3.1设计时钟的主要思路
本次实验要求使用10进制的计数器74LS160来实现时间的计数单元的计数功能,因此24/60进制计数器均采用了2个74LS160,运用串行连接,异步清零的方式连接。以60进制计数器为例重点进行说明,如下图3-1所示,右边的74LS160可以表示秒个位计数,左边的74LS160可以表示秒十位计数。当时钟输入时,右边的74LS160将从0到9开始计数,满10进一,进位端将串行连接到左边的时钟输入端。由于74LS160是异步清零,所以会产生一个过渡态0110 0000,然后将左边两个高电平对应的端口信号通过一个2输入的与非门,直接连接到异步清零的端口。同理,24进制计数器的过渡态为0010 0100,原理图如下图3-2所示。 本次实验中我是用七段显示译码器74LS48来控制8个输入端的数码管,如下图所示,可以达到利用译码器74LS48来控制数码管的效果。 proteus仿真图如下图所示,下图中分别显示的是00时01分10秒,00时03分27秒。00时07分22秒。 本次实验是综合性研究课题,设计一款24制的数字电子时钟。通过这次设计,我收获颇多。 总体上来说这次设计电路原理其实不难,但是在设计过程虽然很多东西自己明白该那么做,但是在真正的运用中却是实在是无从下手,遇到的很多小问题比自己想象中的要复杂得很多,让自己怀疑是不是考虑错了或者是走错了方向。在设计中,很多芯片的功能是自己不是很熟悉的,不同芯片之间的衔接更是让自己感到陌生。比如,在晶体振荡电路中产生的32768Hz的信号与分频器CD4060的链接,分频的原理对当时设计自己来说是很模糊的,但是通过查询资料对分频的原理有了了解,并且还从很多的方法中选择了32768Hz的晶体振荡器和CD4060分频器来产生标准的秒基信号,如下图所示。但是我在实际操作时,一直出错,后来才在元件库里发现没有CD4060,导致Proteus一直出错,后来换成了时钟直接输入,就直接出来了结果。 同时在设计24/60进制的计数器时,我把74LS161和74LS160的功能弄混了。最开始设计60进制的计数器时,我是按照161的步骤进行设计的,初态:0000 0000,终态0011 1011,过渡态0011 1100。这样设计是不对的,最后我仿真时才发现数字变化的不对,想了很长一段时间,才发现这个错误。使用74LS160时,正确的设计为时,初态:0000 0000,终态0101 1001,过渡态0110 0000。 通过这次的设计让自己熟悉了很多东西,捡起了很多曾经学过但已被我遗忘的知识,例如:串行/并行连接,不同进制的计数器的设计等等。同时也让我学习到了自己之前没有接触过的东西,对计数器74LS160,分频器CD4060等都有了一个很清楚的认识,获益匪浅。 |
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