数电,设计一个时序逻辑电路,实现以下功能

核心提示这就是一个典型的时序逻辑电路先写出真值表然后列出方程并化解最后使用触发器来完成即可。具体过程建议你参考一下数字电路里面的时序逻辑电路的设计找一个题目了解下,一通百通。在电路设计中,模电和数电结合设计的时候。需要考虑哪些方面……没有时间做设计

这就是一个典型的时序逻辑电路

先写出真值表

然后列出方程并化解

最后使用触发器来完成即可。

具体过程建议你参考一下数字电路里面的时序逻辑电路的设计

找一个题目了解下,一通百通。

在电路设计中,模电和数电结合设计的时候。需要考虑哪些方面……

没有时间做设计,给你个思路。

你要求的灯从中间向2边流水,因此对称的2个发光管并接,那么就是4个灯。

1。振荡设计。可用555,典型振荡电路就可以,可调振荡频率。

2。加法器。555输出接一个2位2进制加法器,

3。一个译码器。可用74138。

4。译码器使用前4个输出端口经三极管放大,每个三极管驱动2个LED。

数字电路设计实验报告(5选1即可)

1、电源问题。模电对电源的要求更加苛刻,而数字电路在较宽的电源幅度范围内一样工作。

2、地的问题。数字电路的地质量很差,纹波较大,而模拟电路的地要求很纯净。最好两者互相隔离,用磁珠或者电感之类的元器件。另外,模拟电路还有单点接地,多点接地之分,数字电路没那么多问题。地的问题是模电和数电混合电路最需要考虑的问题。

3、分布问题。数字电路和模拟电路应当分别互相集中,减少干扰。

4、接口问题。数字电路有TTL和CMOS两种电平,模拟电路输出后送数字电路时要计算一下电压和电流,使电压符合数字电路电平要求,电流强度也至少能带动门电路工作。同样数字电路到模拟电路时也有类似问题,必要的话加驱动或者上拉、下拉电阻。有些电路还要考虑到信号的频率,数字电路可接收的信号最高频率往往有限,模拟电路特别是运算放大电路和晶体管电路,对频率的适应力要强得多。

数字电路课程设计题目哪个简单

目录

1 设计目的 3

2 设计要求指标 3

21 基本功能 3

22 扩展功能 4

3.方案论证与比较 4

4 总体框图设计 4

5 电路原理分析 4

51数字钟的构成 4

511 分频器电路 5

512 时间计数器电路 5

513分频器电路 6

514振荡器电路 6

515数字时钟的计数显示电路 6

52 校时电路 7

53 整点报时电路 8

6系统仿真与调试 8

7结论 8

参考文献 9

实验作品附图 10

数字钟

摘要:

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前,数字钟的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

从有利于学习的角度考虑,这里主要介绍以中小规模集成电路设计数字钟的方法。

经过了数字电路设计这门课程的系统学习,特别经过了关于组合逻辑电路与时序逻辑电路部分的学习,我们已经具备了设计小规模集成电路的能力,借由本次设计的机会,充分将所学的知识运用到实际中去。

本次课程设计要求设计一个数字钟,基本要求为数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。供扩展的方面涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意义。

1 设计目的

1.掌握数字钟的设计、组装与调试方法。

2.熟悉集成元器件的选择和集成电路芯片的逻辑功能及使用方法。

3.掌握面包板结构及其接线方法

4.熟悉仿真软件的使用。

2 设计要求及指标

2.1基本功能

1)时钟显示功能,能够正确显示“时”、“分”、“秒”。

2)具有快速校准时、分、秒的功能。

3)用555定时器与RC组成的多谐振荡器产生一个标准频率(1Hz)的方波脉冲信号。

2.2扩展功能

1)用晶体振荡器产生一个标准频率(1Hz)的脉冲信号。

2)具有整点报时的功能。

3)具有闹钟的功能。

4)……

3、方案论证与比较

本设计方案使用555多谐振荡器来产生1HZ的信号。通过改变相应的电阻电容值可使频率微调,不必使用分频器来对高频信号进行分频使电路繁复。虽然此振荡器没有石英晶体稳定度和精确性高,由于设计方便,操作简单,成为了设计时的首选,但是由于与实验中使用的555芯片产生的脉冲相比较,利用晶振产生的脉冲信号更加的稳定,同过电压表的测量能很好的观察到这一点,同时在显示上能够更加接进预定的值,受外界环境的干扰较少,一定程度上优于使用555芯片产生信号方式。我们组依然同时设计了555和晶振两个信号产生电路。(本实验报告中着重按照原方案设计的555电路进行说明)

4、 系统设计框图

数字式计时器一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器等几部分组成。在本设计中555振荡器及其相应外部电路组成标准秒信号发生器,由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数,把累计的结果以‘时’、‘分’、‘秒’的数字显示出来。‘时’显示由二十四进制计数器、译码器、显示器构成,‘分’、‘秒’显示分别由六十进制计数器、译码器、显示器构成。其原理框图如图11所示。

5、电路原理分析

51数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路由于计数的起始时间不可能与标准时间一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定在此使用555振荡器组成1Hz的信号。

数字钟原理框图(11)

5.11振荡器电路

555定时器组成的振荡器电路给数字钟提供一个频率为1Hz的方波信号。其中OUT为输出。

512时间计数器电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为24进制计数器

513分频器电路

通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频。

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现。例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768( ),即实现该分频功能的计数器相当于15级2进制计数器。

514振荡器电路

利用555定时器组成的多谐振荡器接通电源后,电容C1被充电,当电压上升到一定数值时里面集成的三极管导通,然后通过电阻和三极管放电,不断的充放电从而产生一定周期的脉冲,通过改变电路上器件的值可以微调脉冲周期。

515数字时钟的计数显示控制

在设计中,我们使用的是74160十进制计数器,来实现计数的功能,实验中主要用到了160的置数清零功能(特点:消耗一个时钟脉冲),清零功能(特点:不耗时钟脉冲),在上级160控制下级160时候通过组合电路(主要利用与非门)实现,在连接电路的时候要注意并且强调使能端的连接,其将影响到整一个电路的是否工作。

电路的控制原理如下:

秒钟由个位向十位进位:0000—0001—0010—0011—0100—0101—0110—0111—1000—1001实现个位的计数,采用的是置数的方式(利用RCO端口),当电路计数到1001的时候采用一个二输入与非门接上级输入的高位和低位输出作为下级的信号,实现了秒区的个位和十位的显示与控制。设计中注意到接的是一个与非门而不是与门,目标在产生一个时钟脉冲。实现正确的显示。

由秒区向分区的显示控制:

基本原理同上,在秒区十位向时区个位显示的时:0000—0001—0010—0011—0100—0101产生了六个脉冲的时候向下级输出一个时钟脉冲,利用的还是与非门,目标仍是实现正确的计时显示。

分区的显示及整体电路反馈清零:

当数值显示达到:23:59的时候要实现清零的工作,采用CLR清零的方式反馈清零。具体设计接出控制端的9,5,3,2用十六进制表示后高电平对应引脚接与非,将非门输出信号的值反馈给各个160芯片的清零端(CLR)既可以实现清零了。

52 校时功能的实现

当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可

根据要求,数字钟应具有分校正功能,因此,应截断分个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中

在实验实现过程中使用的是通过开关(普通开关)来实现高低电平的切换,手动赋予需要的高低电平来实现脉冲的供给,将脉冲提供到所需要的输入(CLK)端口,实现校时,仿真过程中能够正常校时并且在校时的时候达到了预定的效果;而在我们进入实际电路连接的时候,利用开关(手控导线点触实现)来实现校时再不像仿真那样的精确了,原因分析是由于使用的是普通的开关同时利用的是手动的对CLK端口赋予脉冲信号,在实现手动生成脉冲信号的过程中产生了扰动,即相当于产生了多个的脉冲信号对需要的数码管进行校时,如此,并没有达到仿真的精确效果,但是在实验中通过改进电路的校时方式,不是用手触开关产生脉冲信号(如若需用手触则需要使用一个锁存器实现去抖动,才能够在脉冲生成时候不产生干扰的脉冲,实现正常的校时),而是使用信号发生器实现信号的提供,对需要校时的数码管在相对应的CLK端口提供脉冲信号实现校时,利用此方式实现校时则比手触开关方式效果要好。

53 报时的实现

报时功能的实现原理较为简单,即对所需要报时的输出量进行控制,并对控制产生的信号作为LED显示的信号源,电路连接中要注意到的是在实现LED显示的时候最好连接上一个保护电阻对LED灯器到保护的作用。例如我们的校时时间是 23:59,0010—0011—0101—1001;利用相应的门电路实现满足端口输出是上述条件的时候进行报时即可。

6、系统仿真与调试

7、结论

学贵以致用,通过几天的数字钟设计过程,将从书本上学到的知识应用于实践,学会了初步的电子电路仿真设计,虽然过程中遇到了一些困难,但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高。当最终调试成功的时候也是对自己的一种肯定。在当前金融危机大的社会背景下,能够增加自身砝码的不仅仅是一纸文凭证书,更为重要的是毕业生是否能够适应社会大潮流的需要,契合企业的要求即又较硬的动手操作及设计能力。此次的设计作业不仅增强了自己在专业设计方面的信心,鼓舞了自己,更是一次兴趣的培养,为自己以后的学习方向的明确了重点。

另外在这次实验中我们遇到了不少的问题针对不同的问题我们采取不同的解决方法,最终一一解决设计中遇到的问题。还有在实验设计中我们曾遇到多块芯片以及数码管损坏的情况造成了数字钟的显示没有达到预期的效果,或是根本不显示,通过错误排除最终确认是元件问题,并向老师咨询跟换元件最终的到解决。在我们曾经遇到不懂的问题时,利用网上的资源,搜索查找得到需要的信息。

62

高分求 数字电子技术(数电)课程设计:设计一个一击三呼电子门铃电路

开通VIP

数电课程设计题目选

一、设计并制作一数字式温度计

〖基本要求〗采用电桥法,利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED数码管显示,要求测量分辨率为01℃,数据测量间隔时间为5秒。

〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法

2)利用电路对测温电路进行非线性校正,提高测温精度(电路非线性校正和EPROM查表法非线性校正两种方法)

3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施

4)进行简单的温度开关控制

〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下:

〖主要参考元器件〗

MCl4433(1),LM324(1),七段数码管(4),CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通

精密电位器代替。

二、十二小时电子钟

〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟,要求显示时分秒;并能实现校时和校分的功能。

〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案

2)增加日期显示

3)实现倒计时功能

4)整点报时(非语音报时)

5)定时功能

〖参考原理框图〗:

〖主要参考元器件〗:CD4060,74LS74,74LS161,74LS248

三、电平感觉检测仪

〖基本要求〗:采用光电式摇晃传感器,其检测范围为±90℃,每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元,在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉,测试时采用头戴式传感器、闭上双目,单脚立地:保持静止,开始测试。定时时间为1分钟

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗:

〖主要参考元器件〗CD4060,555,74LS74

四、便携式快速心律计

基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计,用于在较短时间内测量脉搏跳动速率:并使用LED显示。

〖提高要求〗1)提高测量精度的方法

2)设计能比较准确测量1S内心跳的电路

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗CD4060,4528,4518;4511,14526

五、数字式定时开关

〖基本要求〗设计并制作一数字式定时开关,此开关采用BCD拨盘预置开关时间,其最大定时时间为9秒,计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示。此开关预置时间以后通过另一按钮控

制并进行倒计时,当时间显示为0时,开关发出开关信号,输出端呈现高电平,开关处于开态,再按按钮时,倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。

〖提高要求〗 l)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制

2)延长定时时间

3)探讨提高定时精度的方法

〖参考原理框图〗

外部操作开关

〖主要参考元器〗:CC4511,CC14522,CD4060

六、数字式电容测试仪

〖基本要求〗 1)设计一个能测量电容容量在100pF~100uF之间的测试仪

2)用3位数码管显示

3)多测量量程

〖提高要求〗1)超量程判断及显示

2)击穿电容测试保护

〖参考原理框图〗

电容

〖主要参考元器〗

CC40106,LM324,CC4518,CC4049,74LS14,74LS74

七、透明度报警器

〖基本要求〗:通过判断收到的被动光强的变化判断透明度;当透明度变化时报警

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗利用光强度伺服环路实现发光二极管发射的光线稳定均匀,光敏三极管接收到的信号通过电流电压变换、积分器处理,送入比较器、与设定信息进行比较

〖主要参考元器件〗LM324

八、八路抢答器

〖基本要求〗利用数字电路设计一八路抢答器,要求:

1) 允许八路参加,并具有锁定功能,用LED实现最先抢答的队号码,系统设置外部清除键,按动清除键,LED显示器自动清零灭灯。

2)数字显示功能:数字抢答器定时为30S,启动开启键以后要求Ⅰ)定时开始;Ⅱ)扬声器要短暂报警;Ⅲ)发光二极管亮灯;如果在30S内抢答有效,计时结束,30S内抢答无效,系统短暂报警,发光二极管灯灭

〖提高要求〗1)按钮到控制中心距离为20M

2)计分显示,可以进行加/减分

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗74LS148,74LS48,74LS279

九、篮球竞赛30S计时器

〖基本要求〗

1)具有显示30S计时功能

2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能

3)在直接清零时,要求数码显示器灭灯

4)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S

5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号

〖主要参考元器〗: NE555(1),74ls161(1),74LSl92(2)

十、峰值检波系统

〖基本要求〗设计一峰值检波系统测量某建筑物的最大承受力。设计要求及技术指标如下:

器的输出信号为0~5mV(400Kg/mV)

2)测量值用数字显示,显示范围为0000~1999

3)峰值电压保持稳定

〖提高要求〗1)传感器的输出信号分为4档:1~10V,10~100V,100V~1Mv,要求能

够自动切换量程

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗

uA74l、集成采样/保持器LF398,74LS121,MC1403,MC14433,CC4511,MC1413,LED数码管

十一、交通灯控制器

〖基本要求〗:用数字电路实现下面功能

要求:1)增加自动夜间开关功能,黄灯亮(使用光敏三极管)

2)增加手动功能,方便盲人通过

〖提高要求〗

1)要求显示剩余时间

2)增加拐弯时序

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗:74LS74,74LS00,74LS168,74LS248,74LS164,74LS08

十二、可编程函数发生器

〖基本要求〗

1) 用开关输入8位二进制数,要求输出50Hz~1KHz的方波

2) 要求使用D/A转换方式

3) 要求频率按照由小到大自动变化

〖参考原理框图〗

00~FFH

其他波形

方波输出

〖主要参考元器〗 DAC0832,LM741,9013

十三、红外线互锁开关

〖基本要求〗利用红外线发射和接收的方式遥控十路开关,发射端有10个按钮,开关1路使用继电器,9路使用LED。

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗采用CD4017进行编码,然后驱动发光二极管发出定按键相对应的脉冲数,在接收端使用光敏三极管和CX20106接收脉冲,用CD4017解码;控制相应的开关

〖主要参考元器件〗CD4017,CX20106,555

十四、数字血压计

〖基本要求〗采用半导体压阻式传感器测量0~40Kap人体血压,用三位半A/D转换,数码显示

〖提高要求〗

〖参考原理、框图〗桥路->放大->A/D->数码显示

〖主要参考元器件〗CD4040、CD4553、CD4511、NE555

十五、数字频率计

〖基本要求〗采用基本数字集成电路设计制作——简易数字频率计,要求测量频率范围为0~9999Hz测量幅值范围为lV~10V,测量分辨率为10Hz,并使用LED数码管显示。

〖提高要求〗1)讨论测量误差的形成原因并提出改进方案

2)提高测频范围的方案

3)输入保护

4)输入信号为正弦波、三角波、方波的情况

5)与集成信号发生器的合成

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗74LS390,74LS247,CD4060,74LS00,74LS74

十六、展览广告逐级显示电路

〖基本要求〗用于切换画面,自动轮换,时间可以设定为2秒~5分钟可调,需要切换的画面为10路,使用继电器驱动(9路使用LED)

〖提高要求〗加入红外外遥控方式,每按一次键翻转一次

〖参考原理、框图〗系统主要由振荡器组成的触发电路、计数电路,延时启动电路、继电器驱动电路组成。

〖主要参考元器件〗CX20106,CD4096,CD4017,555,74LS04

十七、带报警器的密码电子锁和门铃电路

〖基本要求〗 1)按钮分别为1,29个按钮

2)用发光二极管作为输出指示灯

3)设计门铃电路,按动门铃按钮,发生500Hz的频率信号,并可使编码电路清零,同时可解除报警。

〖提高要求〗1)将指示灯换成继电器进行控制。

2)密码顺序不对或密码有误时系统主动复位,当开锁时间超过5Min时,则蜂鸣器发出1KHz的信号报警。

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗:CC4017,NE555,9013,8050,IN4148

十八、多路数据采集系统

〖基本要求〗1)实现4路温度信号的采集

2)温度范围为0~20℃,采用PT-100电阻

3)采用31/2AD转换器;LED数码管显示

〖提高要求〗 1)系统的输入为差动输入

2)讨论非线性校正约方法

3)讨论提高测试精度的方法

4)讨论多路开关对测试的影响

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器件〗

CD4051,LM324,ICL7107

十九、家用电风扇控制逻辑电路设计

〖基本要求〗1)实现风速的强、中、弱控制(—个按钮控制,循环):

2)实现睡眠风、自然风。正常风三种风态(—个按钮控制,循环)

3)LED显示状态

〖提高要求〗1)按键提示音

2)定时关机功能(以小时为单位)

〖参考原理框图〗:电路分成下面三大部分

l、状态锁存器电路

2、触发脉冲电路

3、风种控制电路

〖主要参考元器〗

74LS00,74LS175,74LSl51,74LS08

二十、四花样彩灯控制器

〖基本要求〗设计一四花样自动切换的彩灯控制器,要求实现

(1) 彩灯一亮一灭,从左向右移动

(2) 彩灯两亮两灭,从左向右移动

(3) 四亮四灭,从左向右移动

(4) 从1~8从左到右逐次点亮,然后逐次熄灭

(5) 四种花样自动变换。

〖参考原理框图〗

〖主要参考元器〗

555,74LS93,74LS74,74LS153,74LS164

二十一、光电式报警器

〖基本要求〗

1、采用双光路结构,当任一光路被遮挡时,报警器发出间歇式声光报警

2、采用LED显示被遮栏的路数,无报警显0,l路显1,2路显2,同时遮挡显3

3、采用5V供电

〖主要参考元器〗:光耦,555,74LS08,74LS247

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用第一个555 作音频振荡,输出1KHZ频率。这个可以通过调整阻容参数达到。

用第二个555 作05HZ的振荡电路,对音频振荡的555进行控制,使形成鸣叫与停歇各1秒。注意占空比的调节就可以了。

用第三个555 作单稳态触发电路,控制工作的时间在5到6秒,刚好3个鸣叫周期。

电路比较复杂。如果可以用单片机的话就很简单了。

 
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