湖南工业大学科技学院
课 程 设 计
资 料 袋
学院（系、部） 学年第学期 课程名称 数字电路与逻辑设计 指导教师 罗飞 职称 教授
学生姓名 廖勇为 专业班级 电气0901 学号 0912180110 题 目 数字电子钟电路设计与仿真设计 成 绩 起止日期 2011 年 12 月26 日～ 2012 年 12 月30 日
目 录 清 单
湖南工业大学科技学院
课程设计任务书
2011 —2012学年第 2 学期
专业
课程名称： 数字电路与逻辑设计 设计题目： 数字电子钟电路设计与仿真
完成期限：自 2011 年 12 月 26 日至 2011 年 12 月 30 日共 1 周
附件三
电子技术课程设计
设计说明书
数字电子钟电路设计与仿真
起止日期： 2011 年 12 月 26 日 至 2011 年 12 月 30 日
一、设计题目
数字电子钟电路设计与仿真
二、设计目的
①掌握数字钟的工作原理及其设计方法 ②熟悉常用数字集成电路的使用方法
③应用pspice 、EWB 、Protel 或其他软件进行仿真 三、(1)设计任务及要求
1. 设计思路
（1）设计数字钟的时、分、秒电路。 （2）设计可预置时间的校时电路。
（3）脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。 （1）设计指标
①时间以24小时为一个周期； ②显示时、分、秒；
③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；
④计时过程具有报时功能，当时间到达的秒数为你的学号时进行灯光报时；
⑤脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。
（2）设计要求
①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择；
③电路仿真与调试（用proteus 软件）；
（3）编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，以及心得体会。
三、设计步骤
1、秒脉冲发生器的设计
(1)绘制电路原理图
振荡器的设计
按照书上的555多谐振荡电路设计出来的，根据公式T=1.43/(2R2+R1)C1,所以设置成317.8uF ，R1和R2设置成1.5K 。最后输出来的脉冲是1HZ 。
振荡器是数字时钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字时钟计时的准确程度。通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器具有频率精确，振荡稳定，温度系数小的特点，可以满足一般数字时钟走时准确性的要求。一般来说，振荡器频率越高，计时精度越高。在电子手表中，常取的晶振的频率32768Hz 。在本次设计中，精度要求不是很高，所以选用有集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器，振荡频率为1Hz 。 (2)仿真验证
①设置分析类型
设计电路图是反馈置数法。 ②观察输出脉冲波形 波形为方波脉冲。 ③周期T 的测量
经测量误差很小。
2、六十进制（分、秒）计数器的设计 （1）绘制电路原理图
（1) 分和秒计数器
分和秒计数器都是M=60的计数器，其计数规律为00—01—…—58—59—00…，选74LS192（单时钟同步十进制加 ）作为六十进制计数器，74LS192（十分频计数器）作为个位计数器，再将它们级联组成模数M=60的计数器。分计数器育苗计数器原理相同，如下图所示
分、秒脉冲信号源的设置 此电路设计成反馈置数。
（2）仿真验证
3、二十四进制（记时）计数器的设计
（1）绘制电路原理图
设计步骤如分秒电路。
②秒脉冲信号源的设置
将555组成的多谐振荡电路cp 接到秒计数的5引脚。
（2）仿真验证
①设置分析类型 反馈置数
4、设计总图
反馈置
数
反 馈 清 零
反馈清零无译码
器
五、总结
心得与体会
我们已经学习了数字电子电路和模拟电子电路，对电子技术
有了一些初步了解，但那厚厚的一本书讲的都是理论的东西。通过这次数字电子钟的课程设计，我才把学到的东西与实践相结合。从中对我学的知识有了更进一步的理解。
这学期数电自认为学的还可以，数电实验也做的很好，到了期末所有科目都考完了，数电课程设计老师将我们召集起来要求我们做数字钟电路设计和仿真。这次课程设计从18周星期2晚上开始到18周星期五结束。因为设计电路图不是很难，就是将数电实验综合起来了。不过说起了简单做起来并不简单，首先得自己学会用proteus 软件设计电路图和仿真（我们这组是使用proteus 软件设计的）。因为考完了，有充足的时间搞课程设计，星期二晚上就开始动工了，到了星期三早上去实验室时，我已经将555多谐振荡电路设计出来了，还设计小部分加计数器。上午呆在实验室我跟刘权和樊博文一起设计，由于不是很了解这个软件，找一些原器件时有点棘手，比如找数码管主要不会英文查找。由于我们组的其他两个成员对数电不是很了解，后来我跟我们班两个学的好的一起搞了，他们分别是刘欣和朱中华，最后我们三个在我设计的电路图上设计，加计数我们使用的是74LS192，但是软件中的元件引脚命名，但是好在引脚排序是一样的，所以在我们三个人的共同努力下将秒钟设计出来了，接下来分钟和小时很快就连好了。一个上午我们就把电路图设计出来了，最后还叫老师看了一下。
星期四我独立设计了数码管是4个引脚的电路图，和用反馈清零法共三个电路图。这次课程设计跟实验书上的不一样，有8引脚和4引脚的，8引脚的需要用到74LS138译码器，而4引脚的无需外加译码器，设计电路图就简单了许多。（这次我设计了带138译码器的和不外加译码器的）
在这次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。设计本身并不是有很重要的意义，而是对待问题时的态度和处理事情的能力。设计的过程，设计的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个
部分的功能是如何实现的。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。
在这次设计过程中，我也对proteus 、word 、画图等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的学习中中更加得心应手。实验中，借助仿真软件，不仅可以把课堂中所学到的知识，直接加以运用，而且还可以把各个分离的知识点组合为一个整体。使自己在专业知识和动手能力上有了很大的提高。我们属于工科专业，在学习理论知识的同时，学校还给我们安排课程设计，大大地加深了我们对理论知识的理解，同时有意识的培养了我们的创新思想。我想做类似的课程设计是为我们提供了良好的实践平台。可谓用心良苦啊！
湖南工业大学科技学院
课 程 设 计
资 料 袋
学院（系、部） 学年第学期 课程名称 数字电路与逻辑设计 指导教师 罗飞 职称 教授
学生姓名 廖勇为 专业班级 电气0901 学号 0912180110 题 目 数字电子钟电路设计与仿真设计 成 绩 起止日期 2011 年 12 月26 日～ 2012 年 12 月30 日
目 录 清 单
湖南工业大学科技学院
课程设计任务书
2011 —2012学年第 2 学期
专业
课程名称： 数字电路与逻辑设计 设计题目： 数字电子钟电路设计与仿真
完成期限：自 2011 年 12 月 26 日至 2011 年 12 月 30 日共 1 周
附件三
电子技术课程设计
设计说明书
数字电子钟电路设计与仿真
起止日期： 2011 年 12 月 26 日 至 2011 年 12 月 30 日
一、设计题目
数字电子钟电路设计与仿真
二、设计目的
①掌握数字钟的工作原理及其设计方法 ②熟悉常用数字集成电路的使用方法
③应用pspice 、EWB 、Protel 或其他软件进行仿真 三、(1)设计任务及要求
1. 设计思路
（1）设计数字钟的时、分、秒电路。 （2）设计可预置时间的校时电路。
（3）脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。 （1）设计指标
①时间以24小时为一个周期； ②显示时、分、秒；
③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；
④计时过程具有报时功能，当时间到达的秒数为你的学号时进行灯光报时；
⑤脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。
（2）设计要求
①画出电路原理图（或仿真电路图）； ②元器件及参数选择；
③电路仿真与调试（用proteus 软件）；
（3）编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，以及心得体会。
三、设计步骤
1、秒脉冲发生器的设计
(1)绘制电路原理图
振荡器的设计
按照书上的555多谐振荡电路设计出来的，根据公式T=1.43/(2R2+R1)C1,所以设置成317.8uF ，R1和R2设置成1.5K 。最后输出来的脉冲是1HZ 。
振荡器是数字时钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精确度决定了数字时钟计时的准确程度。通常选用石英晶体构成振荡器电路。石英晶体振荡器具有频率精确，振荡稳定，温度系数小的特点，可以满足一般数字时钟走时准确性的要求。一般来说，振荡器频率越高，计时精度越高。在电子手表中，常取的晶振的频率32768Hz 。在本次设计中，精度要求不是很高，所以选用有集成电路定时器555与RC 组成的多谐振荡器，振荡频率为1Hz 。 (2)仿真验证
①设置分析类型
设计电路图是反馈置数法。 ②观察输出脉冲波形 波形为方波脉冲。 ③周期T 的测量
经测量误差很小。
2、六十进制（分、秒）计数器的设计 （1）绘制电路原理图
（1) 分和秒计数器
分和秒计数器都是M=60的计数器，其计数规律为00—01—…—58—59—00…，选74LS192（单时钟同步十进制加 ）作为六十进制计数器，74LS192（十分频计数器）作为个位计数器，再将它们级联组成模数M=60的计数器。分计数器育苗计数器原理相同，如下图所示
分、秒脉冲信号源的设置 此电路设计成反馈置数。
（2）仿真验证
3、二十四进制（记时）计数器的设计
（1）绘制电路原理图
设计步骤如分秒电路。
②秒脉冲信号源的设置
将555组成的多谐振荡电路cp 接到秒计数的5引脚。
（2）仿真验证
①设置分析类型 反馈置数
4、设计总图
反馈置
数
反 馈 清 零
反馈清零无译码
器
五、总结
心得与体会
我们已经学习了数字电子电路和模拟电子电路，对电子技术
有了一些初步了解，但那厚厚的一本书讲的都是理论的东西。通过这次数字电子钟的课程设计，我才把学到的东西与实践相结合。从中对我学的知识有了更进一步的理解。
这学期数电自认为学的还可以，数电实验也做的很好，到了期末所有科目都考完了，数电课程设计老师将我们召集起来要求我们做数字钟电路设计和仿真。这次课程设计从18周星期2晚上开始到18周星期五结束。因为设计电路图不是很难，就是将数电实验综合起来了。不过说起了简单做起来并不简单，首先得自己学会用proteus 软件设计电路图和仿真（我们这组是使用proteus 软件设计的）。因为考完了，有充足的时间搞课程设计，星期二晚上就开始动工了，到了星期三早上去实验室时，我已经将555多谐振荡电路设计出来了，还设计小部分加计数器。上午呆在实验室我跟刘权和樊博文一起设计，由于不是很了解这个软件，找一些原器件时有点棘手，比如找数码管主要不会英文查找。由于我们组的其他两个成员对数电不是很了解，后来我跟我们班两个学的好的一起搞了，他们分别是刘欣和朱中华，最后我们三个在我设计的电路图上设计，加计数我们使用的是74LS192，但是软件中的元件引脚命名，但是好在引脚排序是一样的，所以在我们三个人的共同努力下将秒钟设计出来了，接下来分钟和小时很快就连好了。一个上午我们就把电路图设计出来了，最后还叫老师看了一下。
星期四我独立设计了数码管是4个引脚的电路图，和用反馈清零法共三个电路图。这次课程设计跟实验书上的不一样，有8引脚和4引脚的，8引脚的需要用到74LS138译码器，而4引脚的无需外加译码器，设计电路图就简单了许多。（这次我设计了带138译码器的和不外加译码器的）
在这次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。设计本身并不是有很重要的意义，而是对待问题时的态度和处理事情的能力。设计的过程，设计的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个
部分的功能是如何实现的。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。
在这次设计过程中，我也对proteus 、word 、画图等软件有了更进一步的了解，这使我在以后的学习中中更加得心应手。实验中，借助仿真软件，不仅可以把课堂中所学到的知识，直接加以运用，而且还可以把各个分离的知识点组合为一个整体。使自己在专业知识和动手能力上有了很大的提高。我们属于工科专业，在学习理论知识的同时，学校还给我们安排课程设计，大大地加深了我们对理论知识的理解，同时有意识的培养了我们的创新思想。我想做类似的课程设计是为我们提供了良好的实践平台。可谓用心良苦啊！