要求:
(1)在數碼管或液晶屏顯示陽歷年、月、日、時、分、秒;
(2)可以通過鍵盤設置具體時間
(3)可設置鬧鐘、時間到蜂鳴器響;
隨日歷與日程任務緊密相連,密不可分。日程計劃一般以日歷形式展示最為方便,明確每日的日程和任務主題。 通過軟件把兩者結合得很好,佳盟個人信息管理為例,任務日程功能融入整合了當前領先的GTD時間管理理念于軟件設計中,實現由簡變細從高到低的任務和日程安排,并可對每一項任務產生的信息進行提醒和記錄處理內容;人們通常因為工作忙碌擔心某個商務活動或約會被忘記,這時您可以通過創建日程或任務,設定好提醒周期和時間,軟件就會到時自動提醒您了;支持定時打開多個網頁或發送郵件、定時打開多個程序或文件以及設定定時關機;支持日程和任務的多種周期、時間、循環、次日提醒等設置;支持待辦任務在我的桌面顯示,支持的待辦任務策略類型有(工作計劃、準備);支持手工一鍵完成/取消任務,同時也支持處理進度到100%下任務自動完。是整過過程和時間緊密的融合在一起的。
1.1.2意義 把日期作為一種資源,那么,制造日歷是一個基于日期的能力需求計劃。制造日歷是一種明確表示工作日期、休息日期的日歷,有時也稱為工作日歷。 1.2電子日歷的設計要求 (1)在數碼管或液晶屏顯示陽歷年、月、日、時、分、秒; (2)可以通過鍵盤設置具體時間 (3)可設置鬧鐘、時間到蜂鳴器響;
1.3 電子日歷的研究設計思想 本數字日歷主要由計數顯示電路和控制電路組成,計數顯示電路主要由同步十進制計數器 74LS160 構成日期、月份、日、時、分、秒計數器;然后通過譯碼數碼管顯示器顯示出來,控制調節電路則是利用組合控制邏輯電路去控制日期計數器及月計數器的置數端和使能端, 從而實現大小月份自動調節功能。按鍵設置時間則利用組合控制邏輯電路去控制計數器的脈沖輸入端口;鬧鐘則利用比較器講鬧鐘設置時間與實際計時時間進行比較實現。綜上,該方案是具體可行的。
第二章 設計原理 2.1總體設計方案 本數字日歷電路的總體設計框圖如圖所示。 它包括四個模塊: 譯碼電路,數碼顯示電路,年、月、日、時、分、秒計數電路,控制選擇電路。其中最主要的是計時模塊和時鐘模塊以及控制電路模塊。計 數顯 示電 路主 要 由同 步十 進制 計數 器 74LS160 構 成年、月、日、時、分、秒 計數 器;然 后 通過 譯碼 數碼 管顯 示 器顯 示出 來,控 制調 節 電路則 是利 用組 合控 制邏 輯電 路去 控 制日期計數 器及 月計 數器的 置數 端和 使能 端,從 而實 現大 小月 份自 動 調節功能。脈沖發生器則采用555定時器構成的多諧振蕩電路。 
2.2計時電路設計 2.2.1時鐘計時電路 時鐘計時電路包括日、時、分、秒計數器。 在時鐘計時的控制電路中, 分和秒的控制都是一樣的, 都是由一個十進制計數器和一個六進制計數器串聯而成的,在電路的設計中我采用的是統一的器件 74LS160D的異步清零法來實現十進制功能和六進制功能, 根據 74LS160D的結構 把輸出端的 0110(十進制為 6)用一個與非門 74LS00引到 CLR端便可置 0,這 樣就實現了六進制計數。而74LS160D本身為計滿后為10,與前文6進制串聯后成60進制。 由兩片十進制同步加法計數器 74LS160 級聯產生,采用的是異步清零法, u1輸出端為 0001(十進制為 4)與 u2輸出端 0010(十進制為2)經過與非門接 兩片的清零端,從而實現了24進制計數。 電路連接圖如下所示: 
2.2.2日歷模塊電路 “ 日期 計數 器”采 用 兩片 十進 制計 數 器 160 同 步預 置數 構成 ,控制置數 端使 其每 次從 1 開始 計數 (對 應每 月第 一天 )。 其中MR′為異步置 0 控 制端 ,在 此電 路 中無 需用 到,故 高 低位 片的 CLR′ 都 接高電平; RCO為進 位輸 出端 ,當 計數 到( 1001 ) 9 時,會在 RCO端產 生一 個 1 的脈 沖( RCO平時 為 0) ,因 此 低位 片的 RCO接高 位的 ENT 和ENP,高 位片 的 RCO不 用, 故懸 空; ENT 和ENP為 計數 控制 端, 其中低位的 ENT和 ENP接高 電平 ,使其 一直 計 數,高 位的 ENT和 ENP接來自低位 的進 位信 號,使 高 位片 在低 位片 進 位一 次時 計數 一次 ;高 位計數器輸 入端 置入 0( 接 0000 ),低 位置 入 1(接 0001 ),從 而 使 每個月第一 天 從 01 開 始。 計數 器輸 出端 , 分別 接譯 碼數 碼管 的輸 入端;LODA′ 為同 步置 數控 制 端, 計數 器的 高位 片和 低位 片的 LODA′ 連在一起,然 后 接到 151的輸 出端 ,每 次到 每個 月的 最后 一天 由 151 的輸出端輸 出一 個低 電平 , 送至 LODA′ , 使 計數 器高 位 置 0, 低位 置 1,從而實 現每月從 01 開 始計 數,到 最末 一 天后 又返 回第 一天 循環 計數。 月進制計數 電路 由 2 片 74160 ,一 個與 非門 7400 和數 碼管 顯示 器實 現。采用兩 片 74160 同步 預 置數 構成 ,控制 置數 端使 其每 次從 1 開始 計數(對應 每年 第一 月) 。 其中 MR′為 異步 置 0 控制 端, 在此 電路 中無需用到 ,故 高低 位片 的 CLR′ 都接 高電 平; RCO為進 位輸 出端 ,當 計數到( 1001 ) 9 時 ,會在 RCO端產 生一 個 1 的脈 沖( RCO平時 為 0) ,因此低 位片 的 RCO接高 位的 ENT 和ENP,高 位片 的 RCO不 用,故 懸空 ;ENT和 ENP為計 數控 制端 ,其 中低 位的 ENT 和 ENP接高 電平 ,使 其一直計數 ,高 位的 ENT 和ENP接 來自 低位 的 進位 信號 ,使高 位片 在 低位片進位 一次 時計 數一 次 ;高 位計 數器 輸入 端置 入 0( 接 0000 ),低 位置 入 1( 接0001 ),從 而 使月 份從 一月 開始 。計 數 器輸 出端 ,分 別接譯碼數 碼管 的輸 入端 ; 與非門 7400 通過 檢測 高 位的 0001 和 低位 的0010高電 平,當 高 位最 低位 和低 位次 低 位同 時為 1 時 產生 一低 電平 ,送 至 LODA′ , 使 計數 器高 位置 0,低 位置 1,從 而 實現 12 進 制月份計數器,且 第一 個月 從 01 開始 計數 ,到 最末一 月后 又返 回 01 循環計數 。 
2.2.3 鬧鐘模塊計時電路 鬧鐘模塊計時與時鐘小時分鐘計數電路相同;分和秒的控制都是一樣的, 都是由一個十進制計數器和一個六進制計數器串聯而成的,在電路的設計中我采用的是統一的器件 74LS160D的異步清零法來實現十進制功能和六進制功能, 根據 74LS160D的結構 把輸出端的 0110(十進制為 6)用一個與非門 74LS00引到 CLR端便可置 0,這 樣就實現了六進制計數。而74LS160D本身為計滿后為10,與前文6進制串聯后成60進制。電路連接電路如下所示: 
2.3譯碼顯示模塊電路 譯碼顯示模塊電路包括74LS47譯碼器和共陽極數碼管; 74LS478的 7節字符顯示譯碼器輸出功能, 高效,安全的工作電壓為 5V。 如 圖 3.1 所示: 
圖 3.1 74LS48 引腳效果圖 74LS47 除能夠達成 7 段字符顯示譯碼器基本功能的輸入( ABCD )和輸出( a~g)端外,它還引入了測試燈輸入端 LT 和動態清零輸入端 RBI,這樣隱藏的輸入 /輸出 BI/RBO 終端的輸入和輸出功能的動態復位功能。通過 74LS48真值表可以得到該芯片本身所具有的邏輯關系功能: (1)7 段字符解碼顯示功效(當 LT=1,RBI=1 時)在測試燈輸入端 LT 和動態清零輸入端 RBI 都接無效電平時,輸入 DCBA 經74LS48 譯碼,輸出高電平有效的 7 段字符顯示器的啟動信息,顯示相應字符。除了DCBA = 0000,RBI 也可以連接到一個低電平上, (2)消隱功能(當 BI=0 時)當輸入端作為 BI/RBO 時,當該輸入端輸入低電平信號的時刻,無論 LT 和 RBI輸入高電平信號以及低電平信號,無論輸入 DCBA 做為甚么狀態呈現,輸出端將會顯示為“ 0”,7 段字符顯示器不顯示。此為多顯示器的動態顯示功能。 (3)燈測試功能(當 LT = 0時) (4)清零功能(當 LT=1,RBI=1 時)當輸出端為 BI/RBO 端,輸入信號是高的, RBI 端輸入低電平信號, 這個時刻當DCBA =0000 時,輸出信號顯示為“ 0”,這樣會導致 7 段字符顯示器都熄滅,但不會顯示出這個零。當 DCBA ≠0 的時候,則不會影響其顯示功效。此為多個7 段顯示器同時顯示時的功效,高電位上的數字會熄滅。 計數器74LS160輸出接入譯碼器74LS47輸入輸入端口,進行 譯碼后輸入數碼管進行顯示。電路連接如下圖示: 
2.4控制邏輯模塊電路 控 制選 擇電 路主 要由組合 邏輯 電 路組成。大 月 為 01( 0000 0001 ) ,03 ( 0000 0011 ) ,05 ( 0000 0101 ) ,07( 0000 0111 ) ,08 (0000 1000 ) ,10 ( 0001 0000 ) ,12 (0001 0010 )月,小 月 為 04( 0000 0100 ) ,06 ( 0000 0110 ) ,09 ( 0000 1001 ) ,11( 0001 0001 )月, 02( 0000 0010 ) 月為 28 天 ,通 過 比較 ,每 月可通過高 位最 低位 與低 位 最高 位相 與,低 位次 高位 及低 位最 低位 三 組數據表示 ,即 可 用大月 為 001,011,100, 小 月為 010 , 101,2 月 為 000 來表示。其 大小月 進 制通過組合 邏輯 電路 分別 從 日期 顯示 電路 中譯 出日 期28、 30、 31作 為日 期計 數顯 示電 路 的置位信號 和月 份時 鐘信 號 分別 接到 日期 顯示 電路 和月 顯示 電路 中 ,從而實現大 小月 份自 動調 節 功能 。電路連接圖如下所示: 2.5報警模塊電路 報警模塊電路包括LED燈以及蜂鳴器驅動電路;LED燈接一限流電阻防止燒毀;蜂鳴器驅動電路則采用PNP三極管對其進行驅動。電路連接如下圖所示: 第三章 仿真結果
(1) 正常計時時間未開鬧鐘 
(2) 開啟鬧鐘,到達鬧鐘時間 
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仿真圖
2022-12-4 12:05 上傳
通過對軟件 protues的學習和使用,進一步加深了對數字電路的認識。在 仿真過程中遇到許多困難, 但通過自己的努力和同學的幫助都一一克服了。 首先, 連接電路圖過程中, 數碼管不能顯示, 后經圖形放大后才發現是電路斷路了。 其 次,布局的時候因元件比較多,整體布局比較困難,因子電路不如原電路直觀, 最后在不斷努力下,終于不用子電路布好整個電路。 調試時有的器件在理論上可行, 但在實際運行中就無法看到效果, 所以得換 不少器件,有時無法找出錯誤便更換器件重新接線以使電路正常運行。 在整個設 計中,74LS160的接線比較困難,反復修改了多次,在認真學習其用法后采用歸 零法和置數法設計出 60 進制和 24 進制的計數器。 同時,在最后仿真時,預置的頻率一開始用的是 1hz,結果仿真結果反應很 慢,后把頻率加大, 這才在短時間內就能看到全部結果。總之, 通過這次對數字 時鐘的設計與仿真, 為以后的電路設計打下良好的基礎, 一些經驗和教訓, 將成 為寶貴的學習財富。
Proteus仿真文件:
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2022-12-4 16:31 上傳
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