课程设计-电子日历表————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:数字电子技术课程设计河南城建学院自动化专业题目:电子日历表姓名:郑文杰学号:092411257指导教师:周炎时间:2013年6月24日~2013年6月27日指导教师评语:成绩:摘要本设计是一个将“年”、“月”、“日”显示出来的电子日历。
数字电路具有理解简单、可靠性高、成本低等优点。
所以本设计就是以数字电路为核心的时间显示装置。
主要由由脉冲源,计数电路,反馈电路,门电路和显示电路构成。
由于此次设计年、月、日均为循环计数,故采用计数器实现循环计数及进位,日计数器有四个不同进制的计数器组成,月计数器输出的脉冲经过门电路来控制各计数器的使能端使被选中的日计数器工作。
其中二月份的天数比较特别,在平年和闰年中的天数不同,所以让年计数器的输出脉冲与二月份信号一起控制对二月份天数的选择。
最后用七段式译码显示器显示出年、月、日。
同时引进电子校对电路,使得显示结果出错率大大降低。
在这次设计中我和搭档首先分析了一下要完成本次设计需要哪些功能而完成这些功能的元件又是哪些,然后再通过查找资料设计出大概方案。
在对整个模块进行分析和画出电路总体电路图后,对各模块进行仿真并记录仿真所观察到的结果。
实验证明该设计电路基本上能够符合设计要求、达到预期设计效果。
关键词:电子日历、计数器、循环目录1 概述 (5)1.1 设计目的 (5)1.2 设计要求 (5)1.3 设计任务 (5)1.4 设计原理 (5)2 设计方案及其比较 (6)2.1 方案比较 (6)2.2 设计电路的总体结构 (6)2.3 设计所用元件 (7)3 各部分电路设计 (8)2.1 日计数器 (8)2.2 月计数器 (9)2.3 年显示电路 (10)2.4 反馈电路 (11)4软件仿真整体电路 (12)5课程设计体会 (13)6参考文献 (14)1 概述1.1 设计目的1、运用所学知识设计一个电子日历表的基础电路,培养学以致用的能力,激发学习兴趣。
2、系统的掌握各个知识点,加强对各个数字电路器件的结构及功能的认识。
3、熟悉采用时序电路实际方法实现课题技术指标与要求。
4、通过和同学交流,找到差距和不足之处,培养团队合作能力,相互帮助,共同进步。
1.2 设计要求1、以学到的数字电路技术基础的基本理论为基础,将设计实验分为基础型和系统型两个层次,基础型指基本单元电路设计与调试,数字基本单元电路组成并完成特定功能的电子电路的设计、调试;2、熟悉常用电子仪器操作使用和测试方法。
3、利用计算机软件辅助设计电路,掌握一些基本的设计软件的使用方法。
4、将学到的东西真正用到实际当中。
1.3 设计任务电子日历表1、能够显示五年内的年、月、日时间。
2、具有手动校正年、月、日时间的功能。
3、二月份的天数,平年是28天,闰年是29天。
1.4 设计原理由于年、月、日均为循环计数,故采用计数器实现循环计数及进位。
日计数器有四个计数器组成分别为:28、29、30、31进制计数器,由月计数器输出的脉冲经过门电路来控制各计数器的使能端使被选中的日计数器工作。
其中二月份的天计数器由年和月共同控制。
最后用七段式译码显示器显示出年、月、日。
2 系统总体方案及硬件设计2.1 方案比较 方案一:采用十六进制计数器来表示年月日电路,显示部分用双显数码管,将设计好的年月日输出电路接到显示数码管即可,或用单片机直接来来控制整体电路。
方案二:采用十进制计数器74LS160N 、译码器74154N 来设计年月日的电路,显示部分用普通数码显示管就可以 。
方案比较:方案一用十六进制计数器来设计年月日的表示电路时,电路不但不简单,反而变得更加复杂,因为进制之间需用到整体置数功能,优点只是表示月份时用的器件较少 ,只需一片,但是考虑到整体电路的设计使用时,简单的器件就可完成,所以用十六进制计数器就没有什么优势,总之此种设计造价较高,且不常用,加上还没有学过单片机,因而方案二就相对显得较为简单经济可靠,适合现在我们的水平设计,因此我们选用方案二进行设计。
2.2 方案二的设计电路的总体结构 一、设计的总体原理框图二、工作原理年显示器月显示器日显示器月计数器年计数器日校正电路月校正电路 年校正电路 日计数器由于年、月、日均为循环计数,故采用计数器实现循环计数及进位。
日计数器由一个计数器组成,由月计数器输出的脉冲经过译码器选择后经门电路与计数器组的输出端联系使被选中的日计数器可分别工作在28、29、30、31天。
其中二月份的天计数器由年和月共同控制。
最后用七段式译码显示器显示出年、月、日。
2.3 设计所用元件元件名称元件数量(件)计数器74LS160N 5译码器74154N 1信号发生器 15伏直流电源 3DCD HEX 数码显示管 5门电路17表2-13 各模块设计3.1 日计数器电路日计数器根据月份情况采用30、31、29、28进制中的一项,其中计数器组用74160n 都是十进制计数器级联而成,脉冲信号由事先调整好的周期为一天的信号输入。
下图分别为28、29、30、31计数器仿真电路。
U174160N QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U6A4012BD_5VU33DCD_HEX 4321U34DCD_HEX4321U14A7410N U9A4012BD_5V U16A4012BD_5VU21A7405N图3-1日计数器电路3.2 月计数器控制电路月控制电路有一个十二进制的计数器来实现,使能端接日计数器的进位输出,输入脉冲接信号源脉冲,本身的进位输出接到年计数器输入脉冲用来控制年计数器的显示。
图3-2 月计数器控制电路3.3 年显示电路U374160NQA 14QB 13QC 12QD11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U474160N QA 14QB 13QC 12QD11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U574154N233456456712780189910101111131214131514161517A 23B 22C 21D20~G118~G219U27DCD_HEX4321U28DCD_HEX4321U35A7400N V112 VV212 VXFG1U15A7405N U26A4071BT_5V U31A4071BT_5VJ1Key = SpaceV512 VU35B7400N J3Key = Space此电路用一片十进制计数器组成,为五进制,其输出端接数码显示管,它的使能端由月计数器的输出脉冲来提供,年计数器在出现闰年时输出一个脉冲用来选择29进制计数器。
图3-3 年显示电路3.4 月计数器反馈选择日计数器电路U3674160NQA 14QB 13QC 12QD11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U17A4000BD_5VU22A7400NV412 VU23DCD_HEX4321U32A4071BT_5V此电路由一片译码器、两个与非门及一个反相门电路构成,它的输入由月份输出提供,输出通过与非门作用置为1,后与日反馈器共同作用调节日计数器的进制输出。
图3-4 月计数器反馈选择日计数器电路4 软件仿真U174160N QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK 2U274160N QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK 2U574154N233456456712780189910101111131214131514161517A 23B 22C 21D 20~G118~G219U6A 4012BD_5VU74068BT_5V U24A 4012BD_5V U35A 7400N V212 VU37A 4081BP_15V U38A 4081BP_15V U39A 4049BD_5V U14A 7410N U9A 4012BD_5V U16A4012BD_5VU18A 7410N U20A 7405N U21A7405N U15A7405NU26A 4071BT_5V U31A 4071BT_5V J1Key = Space V512 VJ2Key = Space图4-15 课程设计体会5.1、设计过程中涉及到的问题及解决办法U374160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U474160N QA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD9~CLR 1CLK 2U174160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U574154N233456456712780189910101111131214131514161517A 23B 22C 21D20~G118~G219U6A4012BD_5VU74068BT_5VU24A 4012BD_5VU27DCD_HEX4321U28DCD_HEX4321U33DCD_HEX4321U34DCD_HEX4321U35A7400N V112 V V212 VU3674160NQA 14QB 13QC 12QD 11RCO 15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U17A4000BD_5V U37A4081BP_15V U38A4081BP_15VU39A4049BD_5V XFG1U14A7410N U9A4012BD_5V U16A4012BD_5VU18A7410N U20A 7405NU21A7405N U15A7405N U22A 7400NV412 VU23DCD_HEX4321U26A4071BT_5V U31A4071BT_5VJ1Key = SpaceV512 VJ2Key = SpaceU32A 4071BT_5VU35B 7400N J3Key = SpaceU8A4071BT_5V(1)如何选择月数进行计数,特别是二月,闰年时天数不一样,这是一个关键问题,解决方案;让年计数器的输出脉冲与二月份信号一起控制对二月天数的选择。