具体电路图如下 图8 74LS160引脚图图9采用异步清零法设计60进制计数器图10采用同步置数法设计12进制计数器(3)校时电路当刚接通电源或时钟走时出现误差时,都需要进行时间的校准。校时是数字钟应具有的基本功能,一般电子钟都有时、分、秒校时功能。为使电路简单,这里只进行分和小时的校准。校时可采用快校时和慢校时两种方式。校时脉冲采用秒脉冲,则为快校时;如果校时脉冲由单次脉冲产生器提供则为慢校时。图3中C1、 C2用于消除抖动。当按钮一直按下的时候,输入的时钟脉冲可以一直通过与非门组成的逻辑电路输出,将输出接到计数器的计数脉冲上就可以实现快校时。 图 校时电路1、仿真软件:本实验选用multisim软件以及protues软件相互辅助完成软件进行仿真。(1)合理选用芯片以及电阻电容multisim软件中的芯片以及电阻电容等各种器件丰富,但是实验室不一定有仿真图中使用过的元器件,所以设计电路时要考虑实验室是否有这些元器件。(2)总体仿真结果不对时,针对仿真各个环节从底层开始中检测输出数据仿真过程中,用计算所得的555参数进行连接电路,最终检测到得秒脉冲幅值太小,不足以触发74ls160进行计数,改用protues软件进行仿真可以实现。
所以在multisim中用函数信号发生器代替555发生的秒脉冲进行仿真,便可以显示结果。(3)multisim中仿真时间与实际时间的差别对电路总体进行仿真时,发现仿真过程中秒的跳转要很长时间,跟实际中的1s中差距很大,但是秒计数脉冲是由1HZ的函数发生器产生的,后来了解到这是由于multisim中仿真步进时间设置的关系,仿真时间与实际时间并不是同步的,这并不会影响实际焊接电路后的计数时间,也就是说实际焊接后秒的跳转仍然是设定的1s。2、焊电路板过程中的问题(1)芯片的布局不仅要讲求美观更要讲求电路连接的方便性。首先选定地线和电源正极线,然后规划大体芯片布局,从上到下逐级布局,最上面放置数码管,下一排放置74LS48译码芯片,第三排放置74LS160计数器,第四排放置各种与非门。最后根据电源线的分布以及芯片电源引脚以及其他需要接电源线的引脚进行合理调整,争取连线最短最少。(2)合理利用万能版要学会利用这块万能板的走线,比如板子过孔都是三个过孔相连的,把同一个节点的所有连线均匀地分布在这三个相连的过孔上。仿真的时候我们可以把很多线连载一个小小的节点上,但是实际焊万能板的时候却不能这样,因为每个导线或者芯片的引脚都是有一定体积的,焊接之前必须充分考虑到这一点。
每隔留个过孔就又两行铜线,只要对这些铜线稍加处理就能使它们变成电源线和地线。由于每块芯片都必须接电源线和地线,所以好好利用者写平行的铜线同样能够起到减少飞线的效果。(3)标记芯片管脚实际上在万能板上焊接东西是一个比较麻烦的也考验焊接者耐心的事情,但是我们稍稍对板子做一些优化就能简化我们焊接的过程。比如固定好每块芯片的管座以后在管脚旁边标好引脚的标号,这样能够帮助我们更加准确的把每根导线焊道它该焊到的地方,同时也减少了我们看电路图纸的频率,节约了时间,减小了错误焊接的概率。(4)合理安排焊接顺序整个数字钟最核心最基础的部分应当是秒脉冲的产生了。如果秒脉冲发生器没有连接号,真个电路就不会有任何结果。所以首选选择焊接秒脉冲发生器。之后再按照设计的总体电路图,从底层开始逐层连接。(5)严格按照电路图标号接线 有的芯片比如与非门芯片、非门芯片等,一块芯片中就有多个逻辑门,很多同学喜欢随意使用其中的逻辑门,而我想说的是我们一定要按照仿真图上面的标号选择逻辑门。这样做是非常有道理的,因为数字电子课程设计用到了大量的数字芯片,自然连线会非常多,我们很可能会不记得那根线连到了芯片的那个引脚,一旦不记得了我们得重新在密密麻麻的导线束中跟踪某跟导线的走势,这样做是非常消耗时间的。
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