盲人报时钟.doc

电子课程设计
——盲人报时钟
学院:电子信息工程学院
专业/班级:自动化121501班
姓名:
学号:
指导老师:
2014年12月31
盲人报时钟
目录
一、设计任务与要求 3
二、总体框图 3
1 工作过程 3
2 各模块功能 3
三、选择器件 4
1 555 定时器: 5
2 74LS90D 计数器: 6
3 74LS192校时电路 7
4 数码管显示电路 8
四、功能模块 10
1 555震荡电路(电路图上用脉冲发生器) 10
2 六十进制计数电路 11
3 二十四进制计数电路 12
4 显示电路 14
5 校时电路 15
6 报时电路 16
五、总体设计电路图 17
1 盲人报时钟总体电路图...........................................................................17
2 在模拟、数字试验箱上的实现................................................................17
六、总结 18
1 检查电路 18
2 软件仿真 18
3 硬件搭建 18
一、设计任务与要求
设计一个集成数字式盲人报时钟,要求:
1 时钟功能:具有24小时的计时方式,显示时、分。秒,要求用数码管显示;
2 具有手动较时、分的功能
3 设有报时、报分开关。按响报分开关时,能以声响数目告诉盲人。当按响报时开关时,同样能以声响数目告诉盲人,但每响一下代表十分钟(报时与分的频率应不同)。
二、总体框图
图1 所示为盲人报时钟的电路框图。
图1
1 工作过程
(1)用拨码开关不同的组合分别控制调时、调分、正常计时三种不同的状态。
(2)在调时、调分的过程中,计数器间的CP脉冲被屏蔽掉,由单步脉冲代替CP输入;相反正常计时的时候,单步脉冲被屏蔽掉。报时电路中,用减法计数器就可以实现报时的功能。
(3)按报时开关时,通过扬声器用声响次数告诉盲人时间,每响一次代表一小时;按报分开关时,也通过扬声器用声响次数告诉盲人时间,每响一次代表十分钟。
2 各模块功能
控制模块:利用晶体振荡电路控制脉冲信号,以保证时钟走时的准确及稳定。
声响模块:扬声器,利用脉冲信号控制声响次数告诉盲人时间(由于软件设
计缺陷,本电路显示为灯泡的闪烁)。
时间模块:利用脉冲信号控制计数器实现时分秒的调试
显示模块:数码管,接受信号并显示时间
报时模块:利用减法计数功能,实现倒计数报时
校时功能:通过开关的闭合和断开来校时
三、选择器件
本设计所需器件如表1所示。
表1 所示为器件表
元器件名称
使用数量
1
电阻
4
2
数码管
6
3
74LS90D
6
4
74LS08D
5
5
74LS192
3
6
74LS00D
4
7
74LS04N
2
8
74LS32D
1
9
CMOS-10V,4072BD-10V
3
10
单刀开关
2
11
单刀双掷开关
1
12
74LS86
2
13
小灯泡()
2


1. 74LS90D计数器
74LS90D计数器的逻辑符号图和管脚图如图4所示, 74LS90D计数器内部原理图如图5所示, 74LS90D计数器逻辑功能表如表3所示。74LS90D是一种二-五-十进制异步计数器,在本次设计中,用74LS90D 来组合成时钟的计时电路。其中,60 进制计数可以用6 进制计数器和10进制计数串联得到,24 进制计数器可由计数器置0 得到。

图4 74LS90D计数器逻辑符号图及管脚图
图5 74LS90D计数器内部原理图

表3 74LS90D逻辑功能表
RESET/REINPUTS
OUTPUTS
MR1
MR2
MS1
MS2
Q0
Q1`
Q2
Q3
H
H
L
×
L
L
L
L
H
H
×
L
L
L
L
L
×
×
H
H
H
L
L
H
×
L
×
L
计数
L
×
L
×
计数
L
×
×
L
计数
×
L
L
×
计数
*表中H为高电平、L为低电平、×为不定状态
A 将输出QA与输入B相接,构成8421BCD码计数器;
B 将输出QD与输入A相接,构成5421BCD码计数器;
C表中H为高电平、L为低电平、×为不定状态。
如74LS90D逻辑电路图图4所示,它由四个主从JK触发器和一些附加门电路组