数电 数字钟、抢答器、交通灯、频率计 设计资料

1、自动化自动化12级课程设计级课程设计 主主 带：赵显红带：赵显红 张晓红张晓红 课程设计目的 培养独立完成一个课题或实际问题的能力。 培养查阅资料文献手册的能力。 熟悉元器件类型，掌握合理选取元件的规则。 锻炼撰写一个小论文和设计报告的能力。 培养科学的工作作风和严谨的态度。课程设计任务课程设计任务 数字钟 简易数字频率计 交通灯控制器 抢答器数字钟 要求准确显示“时”、“分”、“秒”，24小时制 00：00：0023：59：59 具有整点报时功能：在每小时59分51秒、53秒、55秒、57秒发出500HZ的低音，59秒时发出1000HZ的高音。 具有校时功能：以1HZ频率对“时”、“分”进行

2、校正，且互不影响。简易数字频率计 用于测量数字信号的频率，测频范围0.1HZ到9999HZ。 用开关控制频率计的启动和停止。 测量范围可调，分为1秒和10秒两档。 能连续循环测量显示。如：1秒计数测量；4秒显示结果；1秒清零。然后依次循环。交通灯控制器主绿30S支红30S主黄5S支红5S主红20S支绿20S主红5S支黄5S主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循环秒一循环抢答器 四人抢答器，每人一个抢答按钮，并显示抢答者台号。 主持人功能：发出抢答指令，系统清零，预置限时时间。（30或60秒） 电路具有时间显示功能和限时功能。在限时内，有人抢答，显示电路停止工作。若限时时间到

3、，未有抢答，也停止工作。 声响功能：当发出抢答信号或限时时间到，发出持续23秒的单音或双音音响以作提示。台号计时课程设计步骤 选定设计题目。四个题目，每班平均分配。（32，34，33，35）总134人 设计草图。按自己题目每人设计一张。 答疑，并检查通过。 仿真。每人按自己草图仿真。 插接线。同一题目两人一组，选仿真通过的电路图连接。设计图纸要求 设计草图图纸不作要求。 最终仿真、实验证明正确的设计图纸，为上交图纸。(必须与设计报告一致) 3号图纸，有边框，有标题栏。（可每班统一购买），手绘图。 布局要合理，元器件疏密得当，图面清晰，元器件较重，引脚要轻（不能有斜线）。同一类型元器件大小要一致

4、。设计图纸要求 信号线走向一致。（如从左到右，从上到下传递） 图形符号符合标准，加适当标注，区别同一类元件。（尤其是电阻电容的大小） 连线，横平竖直，粗细均匀。 所有电路图用书中原理图绘制。 电路图准确，完整，美观。 设计图纸，即使相同方案，在布局上应有改变，图纸效果应不同。说明书要求 河科大作业专用纸，手写。 标准封面。（设计题目，姓名，班级） 整体设计说明书，10页以上，15页以下。具体设计内容不得少于8页。 设计说明书不得雷同。否则没有成绩，或者重做。单元电路的设计，要用自己的语言表达，能体现自己的设计思路。 字迹工整，态度认真，语言严谨。说明书内容 内容包括： 名称；设计要求；总体方案

5、；单元电路设计（分 析计算）；方案比较（优缺点）；整体原理图； 整机工作原理；元件清单；设计收获和启示； 参考文献。成绩评定 EDA仿真：一般按出准确结果时间给分。 插接线操作：分步给分，准确做出满分。 论文：要求原理正确，态度认真。 原理图图纸：原理，布局，标注。 包括设计态度：无草图不能作设计；进实验室衣着整齐；遵守时间及实验室规定；规范操作，严谨务实等。 时间安排 16周二：安排课程设计 16周四：下午答疑 17周一：仿真 8:30-5:30 17周二：插线 18周四：交报告时基电路8431267uo+5Vk47k47k2F10注意写分析计算过程，注意写分析计算过程，取用电阻电容大小。取

6、用电阻电容大小。1.怎样产生1KHZ脉冲？该图为书中1HZ电路Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0EPETEPET7416074160分频电路1KHZcQ3 Q2 Q1 Q0EPET741601HZcc500HZ2分频100分频10HZ1000分频2.怎样产生500HZ、10HZ、1HZ脉冲？或者用并行进位法计数器EPETEPET7416074160cLDQ3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q013.怎样产生任意进制计数器？采用并行进位、串行进位、置数法、置零法均可。秒脉冲译码显示电路Q3Q2Q1Q0A3A2A1A0a bcdef gQ3Q2Q1Q0A3A2A1A0YaYbYcYd

7、YeYfYgVCC71K7448BS2017448BS201画原理图时，请按照书本标准接线。数字钟总体设计方案（1）60进制计数器60进制计数器24进制计数器校时电路校分电路时基电路分频电路时显示分显示秒显示译码电路译码电路译码电路报时电路秒脉冲高音低音1HZCLK数字钟校时电路校时开关校时开关进位信号1HZ进位信号Y=MA+MB若全部用与非门实现VCC秒脉冲注意注意选择器件时，尽量选择器件时，尽量选用常用元器件。选用常用元器件。该电路也可以作为其他换档该电路也可以作为其他换档电路。如频率计的电路。如频率计的1S(10S)，交通灯的交通灯的30S(60S).数字钟整点报时电路分电路秒电路Q0Q

8、1Q2Q3Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q3Q0Q1Q2Q35951KHZ（高音）500HZ（低音）喇喇叭叭91/3/5/7注意注意该图为原理图，选择器件时，该图为原理图，选择器件时，应化简为常用元器件。应化简为常用元器件。抢答器总体设计方案（1）30（60）进制计数器限时电路四路抢答电路显示台号锁闭电路短 音提 示电 路主持人1234清零抢答及锁闭电路DDDD主持人RD显示台号电路去控制限时和短音提示电路有人抢答为0无人抢答为11234清零Q4Q3Q2Q1这里电路有误，请自己修改错误。显示台号电路Q1 Q2 Q3 Q4 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 A3 A2

9、 A1 A0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 D触发器输出 显示译码器输入Q4Q3Q2Q1A3A2A1A07448BS201abcdeegA0= Q1 + Q3 A1= Q2+ Q3 A2= Q4A3= 030（60）秒限时电路主持人清零Q3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0RDEPETEPET11有人抢答为0无人抢答为1去控制短音提示电路7416074160限时到1HZ有人抢答或者无人抢答计满30（60）停止计数功能换挡开关3060短音（3S）提示声响电路有人抢答为0无人抢答为1限时时间到为0Q3 Q2 Q1 Q0EPET1KHZ7416011HZ喇喇叭

10、叭有人抢答或者限时时间到3秒提示音。功能数字频率计总体设计方案（1）10000进制计数器被测信号整形电路门控电路CLK主控电路六进制计数器DR1S清零1S计数译码显示时基电路分频电路秒脉冲（施密特整形电路）1秒计数4秒显示结果1秒清零EPET7416010作为门控信号作为清零信号Q3 Q2 Q1 Q0主控6进制电路（1）1HZ1000001010011100101DDDDDDQ11HZ预置数100000作为门控信号作为清零信号Q16Q6Q1 2 3 4 5 61S1S4S主控6进制电路（2）DR010000001000000100000010000001状态万进制计数器门控信号1S待测信号个数

11、1秒计数控制门控电路待测信号CLKDR清零信号门控信号交通灯控制器总体设计方案（1）4进制状态控制主干道100进制支干道100进制绿灯30秒后清零黄灯5秒后清零红灯25秒后清零绿灯20秒后清零黄灯5秒后清零红灯35秒后清零秒脉冲交通灯显示电路（时基、译码显示电路省略)灯控制时间，时间控制状态，状态控制灯显示。交通灯主干道控制EPETEPET7416074160主绿30S主黄5Sc主红25S（支黄5S后）RDQ3 Q2 Q1 Q0Q3 Q2 Q1 Q0RDCLK1HZ状态控制Q3 Q2 Q1 Q0EPETEPET7416074160支绿20S支黄5Sc支红35S（主黄5S后）Q3 Q2 Q1 Q

12、0RDRD交通灯支干道控制1HZ状态控制Q3 Q2 Q1 Q0EPET74160主绿30S主黄5S 支黄5S支绿20SCLKLD控制交通灯显示电路主支干道灯变换控制Q3 Q2 Q1 Q0Q1 Q00 00 11 01 1主 支绿 红黄 红红 绿红 黄主绿主黄主红支红支绿支黄交通灯显示电路60进制主干道100进制支干道100进制30秒后清零（绿灯30S）35秒后清零（黄灯5S）60秒后清零（红灯25S）35秒后清零（红灯35S）55秒后清零（绿灯20S）60秒后清零（黄灯5S）交通灯控制器总体设计方案（2）秒脉冲相互制约的控制方式有所不同：灯不控制时间，时间控制状态，状态控制灯显示。计数器中的译码方案主干道计数器支干道计数器主控计数器5560353030、35、60清零35、55、60清零1HZ交通灯控制器总体设计方案（3）主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循环秒一循环30进制（主绿）或20进制（支绿）或5进制（主支黄）主干道时间显示支干道时间显示显示电路秒脉冲主 控4进制交通灯计数显示控制主干道十位显示十位个位Q3 Q2 Q1 Q0主干道主干道5203020555支干道支干道3060秒一循环秒一