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小明砸乱弹琴

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基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真  

2010-12-18 02:16:32|  分类: 单片微机 |  标签: |举报 |字号 订阅

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       写在前面:本设计是为了完成《数字电路》的课程设计的而设计的,功能比较单一,实现了计时功能和对分、时位的校准,其中校准的方式是在通过按钮出发信号实现的。由于期末临近,受时间、精力、水平所限,本设计全当作抛砖引玉,欢迎各位电子爱好者讨论交流!
      本设计是本人查阅了相关的资料手册后自己独立设计而成,如有侵权,欢迎来信!
 
 
1、Protues简介: 
   Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步,但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件),从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台,其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等,2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器,并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面,它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。
2、本设计主要运用了protues的电路原理图的绘制和仿真功能
       (1)Protues可提供的仿真元器件资源:仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件,有30多个元件库。
  (2)Protues可提供的仿真仪表资源 :示波器、逻辑分析仪、虚拟终端、SPI调试器、I2C调试器、信号发生器、模式发生器、交直流电压表、交直流电流表。理论上同一种仪器可以在一个电路中随意的调用。
  (3)除了现实存在的仪器外,Protues还提供了一个图形显示功能,可以将线路上变化的信号,以图形的方式实时地显示出来,其作用与示波器相似,但功能更多。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标,例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。
  (4)Protues可提供的调试手段 Protues提供了比较丰富的测试信号用于电路的测试。这些测试信号包括模拟信号和数字信号。

 3、设计电路介绍

第一部分:时钟发生电路,由555时钟振荡器构成产生一秒的时钟信号

基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真 - 赵明 - Alexander

 

第二部分:时、分、秒的计时电路(以秒计时为例)

基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真 - 赵明 - Alexander

 

第三部分:译码及显示电路

基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真 - 赵明 - Alexander

 第四部分:校验电路

 

基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真 - 赵明 - Alexander

 

主要元件选型:

计时器:74LS160          6片

4-7段译码器:74LS48    6片

74LS04 非门                   4个

74LS20四输入与非门      3个

74LS02二输入或非门      2个

VCC采用5v供电

 

完整电路连接图:

基于Protues的数字电子时钟电路设计及仿真 - 赵明 - Alexander

 问题与解决方案:

      花了三个小时的时间完成了计时电路的设计很是顺利,仿真基本能够实现计时的功能

      出现两个问题:1、校准电路和时钟的电路如何各自不影响的工作?

解决方案:用逻辑非门将校准电路的逻辑捣成  “0”,这样就不会影响时钟脉冲的作用了;而当按钮按下时,校准电路的脉冲起到了作用,松开按钮时钟信号再次起作用。

                                2、开始上电时,数码管显示不正常,应该显示“00-00-00”,却显示“10-12-00”?

解决方案:在CLK引脚加电容隔离上电时的不稳定电平,而引起计数器的误计。     

 PS:这一点的解释我觉得很勉强,关与上电时的电路保护这一方面我还有很多欠缺,欢迎高手指点!

    

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