月份数电课程设计成品Word格式文档下载.docx
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专业班级:
学生姓名:
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指导老师:
审批:
任务书下达日期2012年月日星期一
设计完成日期2012年月日星期五
设计内容与设计要求
一．设计内容：
1、设计一基于数字钟的大小月份自动调节系统要求如下:
.实现大小月份自动调节功能。
即日期的计数实现大月31天，小月30天，二月28天或29天。
2、用EWB进行仿真
3、在实验室组装实际电路并调试通过
4、写出设计报告
二、设计要求：
1、思路清晰，给出整体设计框图和总电路图；
2、单元电路设计，给出具体设计思路和电路；
3、写出设计报告；
主要设计条件
1．提供调试用实验室；
2．提供调试用实验箱和电路所需元件及芯片；
说明书格式
1．课程设计封面；
2．任务书；
3．说明书目录；
4．设计总体思路，基本原理和框图（总电路图）；
5．单元电路设计（各单元电路图）；
6．安装、调试步骤；
7．故障分析与电路改进；
8．总结与体会；
9．附录（元器件清单）；
10．参考文献
11、课程设计成绩评分表
进度安排
第一周星期一上午布置任务、讲解
星期一下午---星期二下午查资料进行设计
第二周星期一上午领元件（实验楼四楼电子实习实验室）
星期一下午---星期四下午调试电路（实验楼四楼电子实习实验室）
星期五答辩
参考文献
«
数字电子技术基础»
周良权编
电子技术课程设计指导»
彭介华编
电子技术基础实验»
陈大钦编
目录
一、设计总体思路与基本原理……………………………………7
1．设计思路………………………………………………………7
2．基本原理………………………………………………………7
3．总体设计简图及电路总图……………………………………8
二、单元电路的设计………………………………………………10
1.计数显示电路的设计…………………………………………10
三、安装、调试步骤………………………………………………15
四、故障分析与电路改进…………………………………………16
五、总结与体会……………………………………………………17
六、附录……………………………………………………………19
1、元件清单……………………………………………………19
2、参考文献……………………………………………………19
七、课程设计成绩评分表…………………………………………20
一、设计总体思路，基本原理和框图
1.设计思路
该线路具有自动调节大小月份的功能，日期的显示可由两片数码管显示器组成，由两片74ls160进行选择显示；
月份的显示用两片数码管显示器组成，由两片74ls160进行选择；
控制调节电路则是利用74ls153四选一数据选择器和组合控制逻辑电路去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟，用两片74ls138进行译码，将大小月份及二月选择出来，从而实现大小月份自动调节功能。
电路中连入逻辑各功能芯片将电路进行调节。
任意月份的设置由月份两片74ls160的置数端手动操作达成
2．基本原理
（1）计数显示电路
“日期计数器”采用两片十进制计数器74LS160同步预置数（高位片置入0000，低位片置入0001）构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每月第一天是1号），计数脉冲由实验仪上信号源提供，并通过试验仪上的译码显示器显示出来；
“月计数器”采用两片74ls160计数器通过相互连接做成十二进制计数器，从而进行1--12月份的累计计数，并通过试验仪上的译码显示器显示出来。
（2）控制调节电路
当逻辑电路从日计数器的输出端译出29、30、31三个信号送入数据选择器数据输入端，控制逻辑电路从月份计数器输出端用74ls138译码分出1-12月送入数据选择器地址输入端，数据选择器74ls153根据月计数器输出的月份选择译码电路译出的相应一路信号去控制日期计数器的置数端及月份计数器的时钟，从而实现大小月份自动调节功能，即日期的计数实现大月31天，小月30天，二月为29天。
控制电路从月计数器的输出中用74ls138译出二月、小月和大月三组信号，通过组合逻辑电路将要显示的月份所对应的数据送入74ls153数据选择器的数据端。
令数据选择器的地址端输入为1c0=31，1c1=30，1c2=29，B’=（1、3、5、7、8、10和12月），A=（4、6、9和11月），2月用组合逻辑门分别与A、B连接，由74ls153逻辑函数式1Y=[1C0（A′B′）+1C1（AB′）+1C2（A′B）+1C3（AB）]1G′可知当A和B都为0即选通31天，当A和B为10时选通30天，当AB为01时选通29天，如此可自动调节相应月份天数。
3.总体设计简图及电路总图
图1设计简图
.
图2电路设计总图二、分模块电路设计
二、单元电路的设计
1.计数显示电路的设计
（1）30进制日计数器
“30进制计数器”采用两片十进制计数器160同步预置数构成，控制置数端使其每次从1开始计数（对应每月第1天）。
图中LOAD'
为同步置数控制端，CLR'
为异步置0控制端，ENT和ENP为计数控制端；
A-D为并行数据输入端,Q0—Q3为输出端，RCO为进位输出端。
当计入30个脉冲，经担任译码器的74LS00译码产生低电平信号立刻被74ls153选正输出低电平将两片74ls160置成0000，0001，于是便得到了30进制。
由于74ls160为十进制同步计数器，当计数到（1001）9时，会在低位RCO端产生一个1的脉冲（RCO平时为0）。
作为高位片的EP和ET输入，当下一个CP信号来时高位片为计数工作状态，计入1，而低位片计成0（0000），它的RCO端回到低电平。
而低位片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。
当CLR’=1,LOAD’=0时，在时钟脉冲CP上升沿到来时，并行输入的数据A—D被置入计数器相应的触发器中，Q0Q1Q2Q3=ABCD。
当LOAD’=CLR'
=ENP=ENT=1,CP端输入计数脉冲时,计数按照8421BCD码的规律进行十进制加法计数。
当LOAD'
=CLR'
=1,且ENT和ENP中有0时，则计数器保持原来的状态不变。
下图所示为由两片74LS160级联组成的30进制同步加法计数器及其译码显示电路。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将10数据输入。
图3三十天计数器
（2）31进制日计数器
原理如30进制日计数器，具体线路图如下所示。
此时下面的74LS160的LOAD＇接74ls153的输出端，153的输出端经过反相器后再输入月份低位74ls160的ENP和ENT端从而实现月的进位，与非门的输入端接一片的Q1Q0和二片的Q0输出端接74ls153的1C0端。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将00数据输入。
图4三十一天计数器
（3）29进制日计数器
2月为29天。
原理如30进制日计数器，具体线路图如下所示。
此时下面的74LS160的LOAD＇接74ls153的输出端，153的输出端经过反相器后再输入月份低位片74ls160的ENP和ENT端从而实现月的进位，与非门的输入端接一片的Q1和二片的Q3Q0输出端接74ls153的1C2端。
图中AB实际由译码器及组合逻辑电路将01数据输入
图5二十九天计数器
（4）12进制月计数器
它是用两片74ls160芯片和一个二输入与非门芯片实现的。
通过对两片74ls160的置数端LOAD＇的预置数，此时LOAD＇接与二输入非门的输出端，与非门的输入端接高位片的QA和低位片的QB，A端置1，B、C、D端置0，表示计数器从1开始计数，当第12个输入脉冲信号（12月份）到达后经与非门产生低电平信号计数器将置1，表示1月份，周而复始。
原理图如下所示。
图6十二月循环计数器
在实际电路中，低位片74ls160的ENP和ENT引脚与数据选择器的输出端Y1经反向后与之相连接，即由日计满后进位来控制月的进位。
此时由于进位控制的原因，在实际总电路图中应当用一片3输入的与非门来控制，与非门的第三个引脚接31天的输出经反向器后的输出端，这样能实现1-12月的循环。
三、安装、调试步骤
调试前检查导线，选用连接良好的导线用于调试时使用;
用芯片插槽连接成可检测状态，检查芯片引脚有无短路，芯片有无损坏、各个插槽是否正常，连接处有无接触不良。
然后按照电路图进行连接。
电路分四个模块，分别一步一步实现连接。
首先，先连接日计数器部分，并使其与显示器相连。
此时已通好电源。
在做29、30、31进制时，分别用与非门连到LOAD’端，反馈置数，并观察显示器，当显示器能够显示正确的数字达到相应功能时，再继续下一步，如果不能正确显示，就要检查线路是否连正确，电路的引脚有无错接和漏接，互碰等情况。
其次，连接月计数器，并使其与显示器相连。
连好后观察是否能显示数字。
如果不能正确显示，就要检查线路是否连正确。
紧接着，断开电源，连接数据选择器和逻辑电路图，全部连好后，再接通电源，观察显示器上的数字。
按照这样的步骤，第一次接线时连接日显示的时候没有出错，可是连接完显示月的计数器之后，显示的数字就显示不正常了，由于接线过于紧密，仔细检查之后也没能排除故障。
没办法只得逐一拆线，逐一检测各个模块是否正常及相互连接是否有故障，多次尝试后我们成功了，接线更加细心，总结各次的经验，将各个芯片合理布局，正确安排走线的顺序和方向。
最后顺利完成此次电路设计和硬件接线
四、故障分析与电路改进
故障产生的原因很多，情况也复杂，本实验产生故障的原因主要有以下几种：
（1）定型芯片使用一段时间后出现故障，元器件损坏，连接线路是发生短路或断路（接插件接触不良）；
（2）新设计安装的电路来说，故障原因可能是，实际电路、与设计的原理图不符；
元器件使用不当或损坏；
连线发生短路或断路现象等；
（3）仪器使用不正确引起的故障；
（4）芯片布局不合理，引脚走线不合理。
常用的故障排除方法：
（1）直接观察法：
直接观察法包括不通电检查和通电检查。
检查仪器的选用和使用是否正确；
集成电路的引脚有无错接和漏接，互碰等情况；
布线是否合理等。
仔细观察元器件有无发烫、冒烟，电子管是否亮。
（2）对比法：
怀疑某一电路存在问题时，可将此电路与工作状态相同的正常电路的参数进行一一对比，从中找到电路的不正常情况，进而分析故障原因，判断故障点。
（3）短路法：
用万用表测量拐角对地无电压。
（4）断路法：
把稳定的电压接入一带故障的电路，使输出电流过大，我们采取依次断开电路的某一支路的办法来检查故障。
（5）分部检测法：
电路分四个单元模块，分别断开各个单元连接点，输入合适的数据看是否有相应的显示结果。
电路改进方面主要是去繁从简，把开始7输入的与门电路根据互补原则改成另一4输入与非门，而且为了接线方便去除了一些自己在仿真添加的功能模块，使得整个电路更加有利于在试验板上实现。
五、总结与体会
这样有意义过程，对于我们在大学真正学习到实用的知识非常重要。
我们大部分学生毕业后要到企业就业参加生产设计工作，企业需要能做事而且能把事情做好的员工，有了这样的经历让我们基本有了理论到实践的概念，能在以后的学习中目标明确的去锻炼自己各方面能力。
作为工科学生，动手实践很重要，理论联系实践是
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