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西华大学课程设计说明书 它。

表3.7 390计数功能表

计数 输出 Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3

0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 1 0 0 0 0 1 0 0

2 0 1 0 0 0 0 1 0 3 1 1 0 0 0 1 1 1

4 0 0 1 0 0 0 0 1

5 1 0 1 0 1 0 0 0

6 0 1 1 0 1 1 0 0

7 1 1 1 0 1 0 0 1

8 0 0 0 1 1 1 1 O

9 1 0 0 1 1 0 0 1

左边一个表是Q0与CP1相连，脉冲从CP0输入；右边一个表是Q3与CP0相连，脉冲从CP1输入，CR脚是清零端。

3.4各单元模块的联接

由555多谐振荡器构成数字钟的时钟源，产生1kHz的频率，再连接到分频器的CKA，有分频器产生1Hz频率，再连接到秒计数器，校正电路与分和时的计数器相连，计数器与译码器相连，译码器与显示器相连。最后的闹时扩展电路与时个位、分十位和个位相连。

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4 软件设计

4.1软件设计原理及设计所用工具

本次设计中，我选用的是TINA软件，这个软件能是重要的现代化EDA（Electronic Design Automation，即电子电路设计自动化）软件之一。先利用软件中已有的各种器件，选出我们所需要的元件，调整其大小，并合理安排位置，再利用“电线”连接各器件。

4.2系统软件功能

该软件的具体功能包括：在模拟电路分析方面，除了具有一般电路仿真软件通常所具备的直流分析、瞬态分析、正弦稳态分析、傅立叶分析、温度扫描、参数扫描等仿真分析功能之外，还能先对输出电量进行指标设计，然后对电路元件的参数进行优化计算。此外，它具有符号分析功能，即能给出时域过渡过程表达式或频域传递函数表达式；具有RF仿真分析功能；具有绘制零、极点图、相量图、Nyquist图等重要的仿真分析功能。，缺点是某些器件无法找到或者不可使用。

4.3主要软件设计流程框图及说明

设计流程说明如下：

1.先将一秒时钟源接入电路中，再进行分析，测试连接是否正确。若分析出错则修改电路再测试，如此反复直至无误。

2.再将校时电路接入电路中，将开关打到校时端，再进行分析，若分析错误则查看连接是否正确 修改后再测试，如此反复直至无误。

3.设计出秒计数器并连接上译码驱动器4511和数码显示器，用时钟脉冲作为CP脉冲信号输入，运行分析功能，测试秒计数器设计是否正确。

4.将分计数器及与其连接4511和数码显示器接到原电路中，再分析至无误。 5.将时计数器及与其连接4511和数码显示器接到原电路中，分析至无误。 6.最后将闹时电路接入电路中，运行分析功能测试其正确性至无误。

一秒时钟源 校正电路 分模块 时模块 秒模块 闹时电路 图4.1 设计流程框图

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5．系统功能、指标参数

5.1 系统功能总结

1.准确计时，以数字形式显示时，分，秒 2.小时即使要求24翻1，分和秒的计时要求60进位 3.能够校正时间 4.有闹钟功能

5.2 参数计算

振荡器中R1=2K,R2=5.1K,P2=2.1KΩ，C1=0.1uF,C2=0.01uF，电容器C1放电时间为

2??VCC?VCC3?R2Cln?1??VCC?VCC3?????0.7R2C=0.357ms ，电容器C1充电时间为???????0.7(R1?R2)C=0.644ms； ???tPLtPH2??VCC?VCC3?(R1?R2)C?ln?1??VCC?VCC3?校正电路中两个电容器C=0.01uF

音响电路中R3=3.3KΩ,R4=1KΩ,R5=22Ω

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6 结论

本设计中，采用555多谐振荡器和三个74LS90连成的分频器作为一秒时钟源， 因为555多谐振荡器连接简单，且参数易计算，并且本人对其相对了解，所以采用它我作为振荡器产生1kHz的频率由分频器分频，但其参数计数出来不够精确，易造成数字钟时间不准确，所以要采用校时电路，能够对数字钟进行校时。而采用74LS90作为分频器，是因为它不仅能产生1Hz的频率，它的其他管脚还能产生相应的频率，例如U3的Qd管脚产生的10Hz就能作为闹时电路的脉冲。秒和分的计数器我是用74LS90与74LS92连在一起构成60进制的计数器，这两种计数器，在功能上差不多，都有两个促发脉冲，不同的连法决定不同的代码。而剩下的一个脉冲则与一秒时钟源和校时电路连接。时计数器我是从数电课本上学来的，它仍有两个促发脉冲。而译码器和显示器都是常见的74HC4511与七段数码管，它们的原理我都非常清楚，是数字钟中不可缺少的元件。闹时电路中用了与非门和三极管，各与非门的连接实现了确认时间的功能，即当时间为规定闹钟的时间时便会促发脉冲，通过电子喇叭发出声音，三极管能够放大电压。

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7 总结与体会

经过这几个星期的思考和研究，我们设计出了数字电子时钟电路。通过这次设计，我掌握了设计一个电子产品的基本方法和步骤，熟悉并掌握了TINA软件的使用方法，提高了自学能力、设计能力和独立思考的能力。在设计过程中我越来越体会到设计一个电子产品的复杂和艰辛，越来越感觉到自己专业知识的匮乏，越来越认识到课程设计对培养设计能力和丰富专业知识的重要作用。

在设计过程中，我认真归纳并总结了各种振荡器的原理、功能;对几种计数器和译码器也更加了解，而不是仅限于课本上的几种。

我希望学院在我们以后的学习生活中多安排一些类似课程设计的课程，以提高我们的设计水平、拓展我们的知识面。并希望学院能提供条件让我们把自己的设计成果变成实物，以验证设计的实际可行性，同时也能提高我们的动手能力。

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