数字钟的课程设计范文

2024-02-22

数字钟的课程设计范文第1篇

摘 要:翻转课堂与项目课程教学均为加强高职教育内涵建设的重要手段。本文通过翻转课堂与项目课程教学的互融分析,指出两者在教学理念和教学目标上趋于一致,是相辅相成的关系。在翻转课堂教学模式下开发项目课程,将两者融合建设教学资源,对项目课程的推广实施具有一定的现实意义。

关键词:项目课程;翻转课堂;土建类专业;教学改革

项目课程教学是加强高职教育内涵建设的重要手段。翻转课堂平台教学资源的建设和使用是解决学生自主学习平台缺乏和学习主动性缺失问题的重要手段。目前依然存在学生被动完成项目与自主学习间的矛盾,存在学生理论知识基础不扎实与自主学习平台缺乏间的矛盾,存在项目实践时间不足与理论教学占用时间较多的矛盾。在翻转课堂教学模式下开发项目课程,将两者融合建设教学资源,对项目课程的推广实施具有一定的现实意义。

一、翻转课堂的内涵和困境

翻转课堂是学生依照教师给定的教学资源,完成个性化学习,并在课堂上交流协作完成知识获取的过程。该模式融合了建构主义学习、合作学习等理论,肯定人的能力,注重在学习过程中提供适度的帮助,给予学习者充足的学习时间,确保有效学习的发生。然而目前仍存在较多的翻转困境,如高职学生视频学习的自觉性不够,教师引导与监督的手段不多,视频制作的针对性不强、吸引力不够,课堂讨论效率不高等问题。学习过程把控、改变传统的考核观念以及高门槛的视频课件制作是推广实施翻转课堂的主要瓶颈。

二、项目课程教学的内涵特征

项目课程教学模式与高职学生的培养要求、高职教育课程改革的总体理念比较吻合,其实质是让学生学会完成典型产品或服务所需要的知识和技能,有效提升职业能力。项目课程开发的关键技术环节包括工作任务分析、知识技能的选择、项目的选取与设计。高职院校项目课程的实际操作性比较强,知识内容与学生未来的工作岗位要求贴近。在整个项目课程中,知识被均衡地分配到各个具体项目中,每个项目都有其核心的课程内容,将核心内容制作成翻转教学所需要的课程资源,让学生完成自主学习,使学生在完整的工作实践过程中获得职业知识和能力。当前推广实施项目课程教学的主要障碍包括教师观念的转变以及课程项目设计及相关内容的组织。

三、翻转课堂与项目课程教学的互融分析

翻转课堂和项目课程教学一个更注重课堂教学,一个更注重实践锻炼,两者的有效结合可以提高教学改革的有效性。翻转课堂与项目课程教学不能单纯地理解为两种不同教学模式的简单叠加。两者均主张从以教为中心向以学为中心转变,从以知识传授为主向以能力培养为主转变,从以课堂教师讲授为主向多种学习方式转变,两者是相辅相成的关系。将两者结合开发项目课程,可以更加明确学习目标和重点知识,较好地创设情境,开展实践锻炼、合作学习、交流讨论等多样化的学习活动,提升学生参与学习的主动性,深化对知识的理解和掌握。主要体现为:

第一,项目课程重在实践应用并产生成果,需要提前铺垫一定的理论知识。由于项目课程需根据岗位工作任务设置课程项目内容,会颠覆传统知识逻辑。在项目课程教材资料还不充分的条件下,学生知识的逻辑体系会受到影响,且传统教学无法满足学生个性化学习的需求。而结合项目课程开发的翻转课堂教学资源建设正好迎合了这种需要。

第二,课堂教学手段中引入真实、明确的项目任务,有效提高了课堂翻转效率。结合完成项目任务所需要的知识制作视频资源,可以使学生把握学习重难点。

第三,在翻转课堂教学模式下,师生和学生之间有充足的时间进行交流,完成项目课程设计任务。在两者融合的模式下,师生互动,教师引导、辅助、示范、答疑,总结提高等过程将更加高效。

第四,从解决翻转困境看,项目课程中的项目设计为学生指明了学习要求和目标。在高职学生学习习惯改变存在一定难度的情况下,给予学生感兴趣的、完成工作任务所需要的知识和学习要求将是非常必要的。基于工作任务的课前学习视频资源是学生需要和更感兴趣的,这对克服翻转困境大有裨益。

四、翻转课堂下的项目课程开发实践

1.项目课程内容组织下的翻转课堂设计要点

数字化建设已成为当前教师的基本技能。在推倒传统逻辑理论知识体系的项目课程教学中,教师需要整体考虑配套资源与课堂教学活动的设计,根据项目任务特色制作合适的视频资源。设计要点见表1,建设过程和要求包括以下几点:

(1)首先需清楚掌握翻转课堂设计的基本流程。

(2)在课程基本内容中应明确课程采取的项目教学方式,对学生自主学习和项目任务应有清楚的表述。

(3)在课程教学设计中,课堂教学目标设置和教学活动设计应结合项目课程特点,尤其应突出对课程设计任务的分配、任务执行过程的监测、真实任务的引入等活动。

(4)課前学习安排中应明确完成任务所需要的知识内容和自主学习要求。微课、课件、测试等课前学习资源库的建设应基于项目课程设计内容、学生在线学习便捷性等角度开发。

(5)在学生自主学习的基础上,鼓励教师利用在线平台实施授课和总结指导。

2.翻转课堂下的项目课程开发实践

将课程的设计和实施分为课前视频学习阶段、课堂师生互动阶段以及课程评价与总结阶段。

土建类专业很多课程非常适合实施基于翻转课堂的项目课程教学,以建筑工程测量为例,课程项目设计内容包括岗位工作任务分析、课程项目设计、项目内容组织、翻转课堂拟建设的教学资源、产品、服务成果几个部分。

(1)结合建筑工程测量实际岗位工作,主要工作内容为布设、测量施工区域控制点,施工控制网测设,建筑物施工测量,标高放样与管道测设,竣工图测量。

(2)课程项目设计需结合岗位工作内容,具体包括:小区域控制测量、建筑基线、方格网、工业与民用建筑施工测量、高程与管线测设、数字测图与应用。

(3)为完成上述项目,需要对完成每个项目所需要的知识点进行梳理,根据知识逻辑关系,组织部分子项目或项目内容,主要有:测量基础知识学习、全站仪法三大基础测量实训、导线测量、水准测量、点的位置测设、建筑基线放样、方格网放样,建筑物的定位、建筑物的放线、基础施工测量、主体施工测量、厂房柱列轴线测量、构件设备安装测量、建筑物变形观测,高程与坡度放样实训、数字测图、地形图识读与应用等。

(4)结合翻转课堂教学需要,在项目课程教学中,考虑建设的教学资源有课前学习视频、课件建设、课中互动环节设计、课程测试与调研活动、课后习题与实训总结等。

(5)为更科学地对学生开展考核评价,应将过程考核和结果考核结合进行,两者考核分值比例应根据课程性质及教学过程综合衡量。结果考核可依据学生提交的产品或服务。过程考核可考虑设置教师评价、小组长评价、组员互评环节,设置学生学习态度、学习过程的考核,结合学生出勤、提交资料的情况综合评价。

五、结语

翻转课堂下的项目课程教学在课前资源建设、课堂把控及课后评价诸方面均对教师提出了较高的要求。要使知行并进的教学举措得到落实,关键在于观念的转变,教师对项目课程教学内容的有效组织,以及翻转课堂的内容设计与实施。对土建类专业建筑工程测量项目课程实验班与普通班的教学效果进行对比,发现对翻转教学和项目教学感兴趣的学生占到近80%,认为实施后效果提升明显的占93%,教学改革后实验班全班成绩平均提高12分。尽管两种教学模式融合下开展资源建设和课程教学改革还有诸多困难,但融合模式为学生学习带来的影响是显著的,其发展前景良好。

参考文献:

[1]周贤波,雷霞,任国灿.基于微课的翻转课堂在项目课程中的教学模式研究[J].电化教育研究,2016(1):97-102.

[2]蒋丽丽,姜大庆.翻转课堂模式对项目化课程实施效果的研究——以SQL Server数据库开发与实现课程为例[J].中国教育信息化,2016(14):52-55.

[3]邢伟.高职院校项目课程实践的问题与对策研究[J].机械职业教育,2014(4).

[4]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业技术教育,2007(4):9-11.

[5]胡雷.基于翻轉课堂的高职项目教学模式构建与应用[J].职业技术教育,2015,29(36):37-40.

注:中国高等教育学会职业技术教育分会2017年度课题“基于翻转课堂的土建类专业项目课程教学研究——以建筑工程测量为例” (课题编号:GZYYB2017066)。

作者简介:傅为华(1977— ),浙江义乌人,硕士,讲师,研究方向:高等职业教育。

数字钟的课程设计范文第2篇

第一章 设计背景与要求

设计要求 第二章 系统概述 2.1设计思想与方案选择 2.2各功能块的组成 2.3工作原理

第三章 单元电路设计与分析 3.1各单元电路的选择 3.2设计及工作原理分析 第四章 电路的组构与调试 4.1遇到的主要问题 4.2现象记录及原因分析 4.3解决措施及效果

4.4功能的测试方法,步骤,记录的数据 第五章 结束语

5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明 5.2总结设计的收获与体会 附图(电路总图及各个模块详图) 参考文献

第一章

设计背景与要求

一.设计背景与要求

在公共场所,例如车站、码头,准确的时间显得特别重要,否则很有可能给外出办事即旅行袋来麻烦。数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确度和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。数字钟是一种典型的数字电路,包括了组合逻辑电路和时序电路。

设计一个简易数字钟,具有整点报时和校时功能。 (1)以四位LED数码管显示时、分,时为二十四进制。

(2)时、分显示数字之间以小数点间隔,小数点以1Hz频率、50%占空比的亮、灭规律表示秒计时。

(3)整点报时采用蜂鸣器实现。每当整点前控制蜂鸣器以低频鸣响4次,响1s、停1s,直到整点前一秒以高频响1s,整点时结束。

(4)才用两个按键分别控制“校时”或“校分”。按下校时键时,是显示值以0~23循环变化;按下“校分”键时,分显示值以0~59循环变化,但时显示值不能变化。

二.设计要求

电子技术是一门实践性很强的课程,加强工程训练,特别是技能的培养,对于培养学生的素质和能力具有十分重要的作用。在电子信息类本科教学中,课程设计是一个重要的实践环节,它包括选择课题、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。通过本次简易数字钟的设计,初步掌握电子线路的设计、组装及调试方法。即根据设计要求,查阅文献资料,收集、分析类似电路的性能,并通过组装调试等实践活动,使电路达到性能要求。

第二章

系统概述

2.1设计思想与方案选择

方案一 ,利用数字电路中学习的六十进制和二十四进制计数器和三八译码器来实现数字中的时间显示。

方案二,利用AT89S51单片机和74HC573八位锁存器以及利用C语言对AT89S51进行编程来实现数字钟的时间显示。

由于方案一通过数电的学习我们都比较熟悉,而方案二比较复杂,涉及到比较多我们没学过的内容,所以选择方案一来实施。 简易数字钟电路主体部分是三个计数器,秒、分计数器采用六十进制计数器,而时计数器采用二十四进制计数器,其中分、时计数器的计数脉冲由 校正按键控制选择秒、分计数器的溢出信号或校正10Hz计数信号。计数器的输出通过七段译码后显示,同时通过数值判断电路控制蜂鸣器报时。

2.2各功能块的组成

分频模块,60进制计数器模块,24进制计数器模块,4位显示译码模块,正点报时电路模块,脉冲按键消抖动处理模块

2.3工作原理

一.简易数字钟的基本工作原理是对1Hz标准频率(秒脉冲)进行计数。当秒脉冲个数累计满60后产生一个分计数脉冲,而分计数脉冲累计满60后产生一个时计数脉冲,电路主要由3个计数器构成,秒计数和分计数为六十进制,时计数为二十四进制。将FPGA开发装置上的基准时钟OSC作为输入信号通过设计好的分频器分成1Hz~10MHz8个10倍频脉冲信号。1Hz的脉冲作为秒计数器的输入,这样实现了一个基本的计时装置。通过4位显示译码模块,可以显示出时间。时间的显示范围为00时00分~23时59分。

二.当需要调整时间时,可使用数字钟的时校正和分校正进行调整,数字钟中时、分计数器都有两个计数脉冲信号源,正常工作状态时分别为时脉冲和分脉冲;校正状态时都为5~10Hz的校正脉冲。这两种状态的切换由脉冲按键控制选择器的S端来实现。为了更准确的设定时间,需要对脉冲按键进消抖动处理。

三.电路在整点前10 秒钟内开始控制蜂鸣器报时,可采用数字比较器或逻辑门判断分、秒计数器的状态码值,以不同频率的脉冲控制蜂鸣器的鸣响。

第三章

单元电路设计与分析

3.1各单元电路的选择

(1)分频模块,设计一个8级倍率为10 的分频电路,输出频率分别为1Hz 、10Hz、100 Hz、1k Hz、10k Hz、100k Hz、1 MHz、10MHz8组占空比为50%的脉冲信号。

(2)60进制计数器模块,采用两片74161级联。 (3)24进制计数器模块,采用两片74161级联。

(4)4位显示译码模块,由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路。其中4位计数器用74161,数据选择器用74153,七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设 计。

(5)正点报时电路模块,该模块采用与门和数据选择器74153构成 (6)脉冲按键消抖动处理模块,采用D触发器实现消抖动,从而能够比较精确地设定时间。

3.2设计及工作原理分析 (1)分频模块

要输出8级频率差为10倍的分频电路,可采用十进制计数器级联实现。集成十进制计数器的类型很多,比较常用的有74160、7416

2、74190、74192和7490等。这里采用7490来实现分频,7490是二-五-十进制加计数器,片上有一个二进制计数器和一个异步五进制计数器。

QA是二进制加计数器的输出,QB、QC、QD是五进制加计数器的输出,位序从告到低依次为D,C,B。该分频器一共用到7片7490,初始信号输入到第一片7490的CLKB端口,QD输出端连接到CLKA端,作为输入,从QA引出1MHz的output端口,并引线到第二片7490的CLKB端口,依此类推,直到第七片7490连接完成(如附图所示)。每片7490相当于一个五进制计数器和一个二进制计数器级联实现了十进制加计数,从而实现分频。

分频模块图如图所示

分频模块内部结构图如下图所示

OUTPUT10MHz7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinstQAQBQCQDOUTPUT1MHzoscINPUTVCCCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst2QAQBQCQDOUTPUT100KHzCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst3QAQBQCQDOUTPUT10KHzCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst4QAQBQCQDOUTPUT1KHzCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst5QAQBQCQDOUTPUT100HzCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst6QAQBQCQDOUTPUT10HzCOUNTER7490SET9ASET9BCLRACLRBCLKACLKBinst8QAQBQCQDOUTPUT1HzCOUNTER 进制计数器模块

采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ENP都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入,与非门输出分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端;上面一片74161的QC和QA端作为与非门的两个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平。下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0101即0到5六个状态码的计数,当上面一片状态为0101时,LDN为低电平,此时计数器为0000。这样子通过两片74161就实现了一个六十进制计数器。

下图为六十进制计数器模块的示意图 由六十进制计数模块构成的秒分计数如下图,下面那块六十进制技术模块表示为妙,上面那块六十进制计数模块表示为分。当妙计数模块的状态为0101 1001时,向分计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到分计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制。

(3)24进制计数器模块

采用两片74161级联,如图,下面一片74161做成十进制的,初始脉冲从CLK输入,ENT和ENP都接高电平,而QD与QA用作为与非门的两个输入分别连接到自身的LDN端与上面一片74161的CLK端;上面一片74161的QB非门的一个输入通过输出连接到自身的LDN,ENT 和ENP接高电平,并且上面74161的QB端和下面一块74161的QC端通过与非门输出接到两片74161的清零端CLRN。下面一片实现从0000到1001即0~9十个状态码的计数,当下面一片为1001状态时,自身的LDN为低电平,此时QD,QC,QB,QA的状态恢复到0000,即从0开始从新计数,而上面一片74161的CLK电平改变,上面一片74161开始计数为0001,实现从0000~到0010即0到2三个状态码的计数,当上面一片状态为0010即2时,下面一片状态为0100即4时,两块74161的CLRN为低电平,此时两块74161的状态都为0000,即实现了23时过后显示00时。这样子通过两片74161就实现了一个24进制计数器。

下图为24进制计数器模块示意图

由二十四进制计数模块构成的时计数模块如图,下面那块六十进制技术模块表示为分,上面那块24进制计数模块表示为时。当分计数模块的状态为0101 1001时,向时计数模块进位, 即通过74153M的输入C1,此时74153M输出接到时计数模块的输入端 ,通过74153M作为选择器,实现进位控制。

二十四进制计数模块构成的时计数模块

(4)4位显示译码模块

由分频器,计数器,数据选择器,七段显示译码,3-8线译码器构成一个4位LED数码显示动态扫描控制电路。

4位计数器由74161构成。如下图所示

(74161构成的4位计数器)

数据选择器采用两片74153 和一片74153M 两片74153实现连在一起实现对四个数字的选择,而一片74153M实现对小数点的选择。

如下图所示

(74153M构成的数据选择器)

(两片74153构成的数据选择器)

七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下: subdesign

ymq (

data_in[3..0]

:input;

a,b,c,d,e,f,g

:output; ) begin table data_in[3..0]

=>a,b,c,d,e,f,g; b"0000"

=>1,1,1,1,1,1,0; b"0001"

=>0,1,1,0,0,0,0; b"0010"

=>1,1,0,1,1,0,1; b"0011"

=>1,1,1,1,0,0,1; b"0100"

=>0,1,1,0,0,1,1; b"0101"

=>1,0,1,1,0,1,1; b"0110"

=>0,0,1,1,1,1,1; b"0111"

=>1,1,1,0,0,0,0; b"1000"

=>1,1,1,1,1,1,1; b"1001"

=>1,1,1,0,0,1,1; b"1010"

=>1,1,1,0,1,1,1; b"1011"

=>0,0,1,1,1,1,1; b"1100"

=>1,0,0,0,1,1,0; b"1101"

=>0,1,1,1,1,0,1; b"1110"

=>1,0,0,1,1,1,1; b"1111"

=>1,0,0,0,1,1,1; end table; end;

整个四位显示译码模块如图所示

ymqdd[3..0]74153AB1GN1C01C11C21C32GN2C02C12C22C3inst4data_in[3..0]abcdefOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTOUTPUTabcdefgA1B1C1D1A2INPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCC1Y2Ydd3dd2ginst1B2C2D2MULTIPLEXER74153AB1GN1C01C11C21C32GN2C02C12C22C3oscOPdd1dd0INPUTVCC7416110MHz1MHz100KHz10KHz1KHz100Hz10Hz1HzLDNABCDENTENPCLRNA3B3C3D3A4B4INPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCosc1Y2YC4D4INPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCQAQBQCQDRCOOUTPUTOUTPUTDe1De2inst5MULTIPLEXERinstinst7CLKCOUNTERGND74153MGNdq1INPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCINPUTVCCC0C1C2C3BAinst11YOUTPUTdq2dq3dpVCCdq4

(5)正点报时电路模块

该模块采用与门和数据选择器74153构成,如下图所示。

7个输入端口的与门控制A,当时间在59分51s,53s,55s,57s,59s的时候,A为高电平1,当秒的个位数为9时,B为高电平1,A为1,B为0时,输出C1低频率信号,A为1,B为1时输出C3高频率信号,实现整点的不同频率的报时电路。

(整点报时电路模块)

(6)脉冲按键消抖动处理模块

采用D触发器实现消抖动,从而能够精确地设定时间。校正状态为5HZ的校正脉冲,分频器输出的10HZ通过T触发器得到5HZ的校正脉冲。

如图

(脉冲按键消抖动处理模块)

(通过T触发器得到的5HZ校正脉冲)

第四章

电路的组构与调试

4.1遇到的主要问题

(1)在用74161做二十四进制计数器时,没有深入考虑,打算采用第一片六进制,第二片四进制级联而成,结果出现问题。

(2)时、分调整按键没有安装消抖动装置。 (3)在设置简易数字钟的分时,时计数器也会进。 4.2现象记录及原因分析

(1)虽然也能够计数实现二十四进制,但是不能与七段显示译码器配合使用,不能显示直观的数值,这样给用户带来不便。

(2)在下载调试的时候,我要进行时分调整,但是有时按一下子脉冲键会进两个数值,这样子给时分的设置带来了麻烦,原因是按键没有采用消抖动装置。

(3)在调试的时候,打算通过按键调整分,但是发现时计数器也会进位,这就不符合要求了,原因是调整分时,各计数器都按正常状况在计数,所以会按正常情况产生进位。

4.3解决措施及效果

(1)仍然采用两片74161,第一片可以从0~9,第二片只能从0~2,而且当第二片为2的时候,第一片到4的话就都清零复位,这样不仅实现了二十四进制计数器,而且能与七段显示译码器配合使用,直观的显示数字。

(2)在脉冲控制按键上加上了D触发器,这样子可以达到消抖动的效果。 (3)加上选择器,把两路信号分开,当调整分的时候,不对时计数器产生进位,这样子就不会产生十进位了,解决了这个问题。

4.4功能的测试方法、步骤,记录的数据

(1)简易数字钟的测试,将电路图连好后,分析与综合,仿真,编译,下载到仪器上,表示秒的小数点按1Hz,占空比50%跳动,分从0~59计数,分过了59后,向时计数器进1。

(2)整点点报时功能的测试,到了整点,即59分51s,53s,55s,57s时蜂鸣器低频率间断性鸣响,59分59秒时,蜂鸣器高频率鸣响一次。

(3)时、分调整功能的测试,按分调整键,分按一定的频率逐次加一,但是时显示不变;按时调整键,时按一定的频率逐次加一,但是分显示不变。

第五章

结束语

5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明

简易数字钟的设计中,主要运用了分频器,六十进制计数器,二十四进制计数器,动态扫描显示电路,选择器,按键消抖以及门电路等数字电路方面的知识。可以在简易数字钟的基础上加上24小时和12小时转换功能,秒表功能,闹钟功能,这样更能满足人们的使用需求。

5.2总结设计的收获与体会

简易数字钟的设计及实验当中,我坚持了下来,上学期的数电我学的并不好,而且对软件应用的接受能力不强,刚开始的时候做的很慢,看到别人都做好了,心里比较着急,于是,我找出了数电课本,复习所涉及的知识点,并练习所学软件,终于有了进步,可以更上同学们的进度,但数字钟的设计一直困扰我,看到别人拓展功能都做好了,自己基本的都还没做好,心里很急。在设计的过程中,碰到了很多的困难,遇到了很多问题,不断地思考与尝试,以及向同学和老师请教,但还是没能完全设计好,以后有时间还得多去实验室尝试,争取做好一些拓展功能。通过这次设计,对上学期学习的数字电路的相关知识得到了复习和巩固,也查阅了一些相关的资料,也加深了我对数字电路应用的理解,总之这次的电子技术课程设计受益匪浅。

参考文献:

《基于FPGA的数字电路系统设计》

西安电子科技大学出版社 《数字电子技术基础》

电子工业出版社

《数字电路与逻辑设计实验及应用》人民邮电出版社

附图

1. 分频模块

(分频器仿真波形)

下图为分频器线路图

OUTP10MH7490SSCCCCinsoscINPUVCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUTP1MHzCOUNTE7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTEOUTP100KHinsCt7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTEOUTP10KHinsCt7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTEOUTP1KHzinsCt7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTOUTP100HinsCt7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTEOUTP10HzinsCt7490SSCCCCEELLLLT9AT9BQARAQBRBQCKAQDKBOUNTEOUTP1Hz

insCt 2. 60进制计数器模块

(60进制计数器仿真波形)

3. 24进制计数器模块

(24进制计数器仿真波形)

4.

4位显示译码模块

七段显示译码器模块

七段显示译码器部分采用AHDL硬件描述语言设计,语句如下: subdesign

ymq (

data_in[3..0]

:input;

a,b,c,d,e,f,g

:output; ) begin table data_in[3..0]

=>a,b,c,d,e,f,g; b"0000"

=>1,1,1,1,1,1,0; b"0001"

=>0,1,1,0,0,0,0; b"0010"

=>1,1,0,1,1,0,1; b"0011"

=>1,1,1,1,0,0,1; b"0100"

=>0,1,1,0,0,1,1; b"0101"

=>1,0,1,1,0,1,1; b"0110"

=>0,0,1,1,1,1,1; b"0111"

=>1,1,1,0,0,0,0; b"1000"

=>1,1,1,1,1,1,1; b"1001"

=>1,1,1,0,0,1,1; b"1010"

=>1,1,1,0,1,1,1; b"1011"

=>0,0,1,1,1,1,1; b"1100"

=>1,0,0,0,1,1,0; b"1101"

=>0,1,1,1,1,0,1; b"1110"

=>1,0,0,1,1,1,1; b"1111"

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整个4位显示译码模块

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数字钟的课程设计范文第3篇

一、交互的概念

所谓的交互, 其实就是双向互动的意思, 我们也可以说交互是相互行动互相执行对方相反的行动的意思。在社会大众日常生活和工作中, 有很多交互的例子, 例如打乒乓球和下象棋就属于交互的范畴之内。将交互设计应用到社会大众的日常学习或者是日常生活中, 能够给社会大众的生活带来完美的用户体验, 交互其实也是社会学的一种概念, 就是指两种因素或者是多种因素之间相互影响相互促进, 然后形成一定科学合理的因果关系。生活在数字化信息时代, 社会大众把交互定义为依托互联网技术实现交互设计, 在现如今时代还将会涉及大多被应用到互联网和一些数字平台领域。生活在数字化信息时代, 交互型数字化网络技术现已普遍流行, 交互设计是以用户为中心的一种设计方法, 在交互设计工作积极推进的过程中, 因为过程充分的考虑了用户的背景, 最大限度的为用户打造良好的用户体验。交互设计是社会大众的思维方式和思想认知都有了一定的转变, 交互设计中比较重视互动思维。

二、交互性与网络艺术传播

随着数字化信息时代的到来, 社会大众的日常生活方式发生了很明显的改变, 同时人们的情感和思维方式也发生了一定的改变。随着互联网技术的不断进步, 网络媒体早已代替了传统媒体, 网络媒体现已成为当今时代信息传播的重要核心力量, 网络媒体的出现代替了传统的信息传播模式。网络艺术是在互联网不断发展和交互设计理念不断更新和完善中发展起来的, 网络艺术是数字作品, 数字媒体课程教学工作的积极推进, 能够从根本上提高网络艺术的艺术性。如果要给网络艺术的交互类型进行分类的话, 网络艺术的交互类型可以分为同步交互和异步交互两种, 相关的数字媒体教学单位和相关的数字媒体教学人员, 应该充分地深入了解社会大众的数字媒体课程学习状况, 从根本上世界数字媒体课程教学工作的顺利进行。在互联网技术不断发展的过程, 万维网是被社会大众普遍接受并且大力认可的, 在万维网中形象生动的提现了交互性, 在万维网网站中, 交互性设计理念被体现的淋漓尽致。万维网的交互性主要体现在网站能对受众的选择做出很及时的反应, 在整个访问的过程中, 受众者能够不断进行选择。在受众者进行选择的时候, 网站会及时的为访问者提供更多的典型案例, 在这些典型的案例中, 有静态的图片也有动态的图片, 同时也有一些文本内容。在人类社会发展的过程中, 很少会有交互性的信息获取方式, 大多的信息传播方式都是被动的获取信息。

三、交互与经验

以艺术的视觉来看问题, 交互一般都和感知和想象等关键词有关, 这些与交互相关的关键词, 在一定程度上既与社会大众的行为有关, 同时也和社会大众的情感认知有关。其实在一定程度上来说, 交互就是时间和空间的共同存在, 交互往往意味着参与某事或者是经历某事, 交互是一种经验的累积。一般来说, 数字媒体课程的教学内容, 相关的教学教师不仅是要教授学生学习专业的科学文化知识, 同时还应该从根本上培养学生掌握一定的专业应用实践能力。在数字媒体课程教学工作的积极推进过程中, 相关的教学教师应该积极将交互设计观念科学合理的融合到数字媒体课程教学中, 使数字媒体课程教学能够适应数字媒体艺术的发展需求, 从根本上促进学生掌握数字媒体的相关核心技术, 从而为社会和国家培养相关的应用型高质量的数字媒体人才。对于学习数字媒体专业的学生来说, 他们不仅要有着一定的艺术基础, 同时还应该有着浓厚的艺术兴趣。交互艺术和数字艺术有着密切相关的联系, 在交互设计工作的积极推进中, 交互设计能够随时的对受众者作出及时的反应, 同时在多次的交互设计实践中, 社会大众能够累积足够充分的实践经验, 我们也可以说交互能够很好的培养社会大众的人生经验。例如, 在数字游戏的设计工作进行中, 交互设计究竟体现的淋漓尽致, 对游戏来说, 相关的游戏玩家期待着有更好的游戏用户体验, 数字化和交互设计在一定程度上促进了数字游戏设计的良好发展, 给相关的游戏玩家带来了十分良好的游戏体验。

四、结束语

在数字艺术繁荣发展的过程中, 应该积极融入交互设计观念, 交互设计在一定程度上来说能够促进数字艺术的良好发展。生活在互联网时代, 依托全新的互联网技术, 能够很好的进行网络艺术的传播, 在网络艺术传播的过程中需要交互性设计的观念作为辅助, 交互性能够从根本上帮助社会大众累积经验, 为社会大众带来不一样的全新体验。

摘要:随着我国国民经济的快速进步和科学技术水平的不断提高, 现有的数字媒体课程教学工作也在积极的推进, 对于数字艺术的发展来说, 在其发展过程中应该科学合理的融入交互的设计观念, 相关的数字媒体课程教学人员应该积极培养学生的设计交互观念, 从根本上积极引导学生树立交互思维理念。随着时代的不断进步, 在当今时代为了促进交互型设计的良好发展, 应该积极依托互联网发展网络艺术, 从根本上为人们累积交互性设计经验。本文笔者以数字媒体和交互设计为切入点, 积极探索数字媒体课程教学中交互设计观念的培养。

关键词:数字媒体,课程教学,交互设计

参考文献

[1] 吴世丹.“互联网+”时代下的移动教学研究——以艺术设计专业课程为例[J].西部素质教育, 2016, (22) :5-9.

数字钟的课程设计范文第4篇

数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。

振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。

分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。

计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。

译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。 关键词 数字钟 振荡 计数 校正 报时

目 录

1 设计目的...........................................................4 2 设计任务...........................................................4 3数字电子钟的组成和工作原理..........................................4 3.1数字钟的构成......................................................4 3.2原理分析..........................................................4 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图........................................5 4.数字钟的电路设计.................................................. 5 4.1 秒信号发生器的设计............................................... 6 4.2时间计数电路的设计................................................8 4.3译码显示电路..................................................... 10 4.4正点报时电路的设计................................................12 4.5校时电路的设计....................................................13 5设计心得 .................................................... . . . .14 6参考文献.............................................................15

1设计目的

在学完了《数字电子技术基础》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。

2设计任务

2.1设计指标

1.时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00; 2.各用2位数码管显示时、分、秒;

3.具有手动校时、校分功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; 4.计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 5.为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。 2.2设计要求

根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路,画出电路原理图。

3数字电子钟的组成和工作原理

3.1数字钟的构成

数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路。 3.2原理分析

数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图

图1 数字钟的基本逻辑框图

4数字钟的电路设计

下面将介绍设计电路具体方案:其中包括电源电路的设计、秒信号发生器的设计、时间计数电路的设计、译码驱动显示电路的设计、正点报时电路的设计、校时电路的设计几个部分。

4.1 秒信号发生器的设计

晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路 1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。

D

1、D2是反相器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形。Rf为反馈电阻(10~100MΩ),反馈电阻的作用是为CMOS反相器提供偏置,使其工作在放大状态。C1是频率微调电容,改变C1可对振荡器频率作微量调整,C1一般取5~35pF。C2是温度特性校正用的电容,一般取20~405pF,电容C

1、C2与晶体共同构成Ⅱ型网络,完成对振荡器频率的控制,并提供必要的1800相移,最后输出fs=32768Hz。

图4 石英晶体振荡电路

2.多级分频电路

将32 768Hz脉冲信号输入到CD4060(内部结构如图4-4)组成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲信号频率为:32768/214 = 32768/16384 = 2Hz 如图6。再经过二次分频,得到1Hz的标准信号脉冲,即秒脉冲如图7。

图5 CD4060内部结构

图6 脉冲分频电路

图7 秒信号原理图

图8 晶体振荡及分频电路

4.2时间计数电路的设计

秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号,然后送至译码显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制,而“时”计数器应为二十四进制。采用10进制计数器74LS162来实现时间计数单元的计数功能,其为双2-5-10异步计数器,并且每一计数器均有异步清零端(高电平有效)。 4.2.1“分”、“秒”六十进制计数器

选用两块74LS162采用异步清零的方法完成60进制。以“秒”计数为例:计秒时,将秒个位计数单元的QA与CP(下降沿有效)相连,将74LS162连接成10进制计数器,BCPA(下降沿有效)与1HZ秒输入信号相连,QD可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。将10进制计数器转换为6(0110)进制计数器,当十位计数器计到QD QC QB QA为0110时,同时对秒的个位和十位进行清0,另外QC可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。其具体连接图如图9CPA相连,其具体连接图如图9。 7

图9 六十进制计数器

4.2.2二十四进制计数器

同样可以选用两块74LS162采用异步清零的方法完成24进制计数 如图10。

图10二十四进制计数器

4.3译码显示电路

译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平,我们采用阴极七段数码管,引脚如图11。

其则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。译码显示电路可采用CD4511BC-7段译码驱动器,其芯片引脚如图12。译码器A、B、C、D与十进制计数器的四个输出端相连接,a、b、c、d、e、f、g即为驱动七段数码显示器的信号。根据A、B、C、D所得的计数信号,数码管显示的相对应的字型。其具体电路图如图13。

图11 阴极七段数码管

图12 芯片CD4511BC-7段译码驱动器引脚

图13 译码显示电路

4.4正点报时电路的设计

要求当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。即当时间达到xx时59分50秒时蜂鸣器开始响第一次,并持续一秒钟,然后停鸣一秒,这样响五次。在59分50秒到59分59秒之间,只有秒的个位计数,分的十位QD QC QB QA输出0101,个位QD QC QB QA 输出1001,秒的十位QD QC QB QA 输出0101均不变,而秒的个位QA计数过程中输出在0和1之间转。所以可以利用与非门的相与功能,把分十位的QC 、QA ,分个位的QD、QA,秒十位的QC、QA 和秒个位的QA相“与非”作为控制信号控制与非门的开断,从而控制蜂鸣器的响和停。如图14。

图14 整点报时电路

4.5校时电路的设计

时钟出现误差时,需校准。校对时间总是在标准时间到来之前进行,分四个步骤:首先把小时计数器置到所需的数字;然后再将分计数器置到所需数字;在此同时或之后,将秒计数器在零时停计数,处于等待启动;当选定的标准时刻到达的瞬间,按起动按钮,电路则从所预置时间开始计数。由此可知,校时电路应具有预置小时,预置分、等待启动、计时四个阶段,因此,我们设计的校时电路,方便、可靠地实现这四个阶段所要求的功能。。

图15数字电子钟的计数校正电路

5设计心得

本次实验培养了我的团队合作精神,两人分工明确,我们一起处理实验过程中遇到的难题,在每连接好一个模块后,我们认真地检查电路,这样大大减少了实验出错的机率,为最后成功完成实验节省了不少的时间。

本次数字钟电路设计实验还做到理论联系实际,刚刚学过了数电这门课程,还没完全弄懂某些门电路的原理和用途,而此次课程设计恰恰提供了一个好机会,让我们从实践中加深了对所学知识的理解。

6 参考文献

数字钟的课程设计范文第5篇

数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、数码显示器等几部分组成。

振荡电路:主要用来产生时间标准信号,因为时钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及稳定度,所以采用石英晶体振荡器。

分频器:因为振荡器产生的标准信号频率很高,要是要得到“秒”信号,需一定级数的分频器进行分频。

计数器:有了“秒”信号,则可以根据60秒为1分,24小时为1天的进制,分别设定“时”、“分”、“秒”的计数器,分别为60进制,60进制,24进制计数器,并输出一分,一小时,一天的进位信号。

译码显示:将“时”“分”“秒”显示出来。将计数器输入状态,输入到译码器,产生驱动数码显示器信号,呈现出对应的进位数字字型。

由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。

为了使数字钟使用方便,在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入,使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。 关键词 数字钟 振荡 计数 校正 报时

目 录

1 设计目的...........................................................4 2 设计任务...........................................................4 3数字电子钟的组成和工作原理..........................................4 3.1数字钟的构成......................................................4 3.2原理分析..........................................................4 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图........................................5 4.数字钟的电路设计.................................................. 5 4.1 秒信号发生器的设计............................................... 6 4.2时间计数电路的设计................................................8 4.3译码显示电路..................................................... 10 4.4正点报时电路的设计................................................12 4.5校时电路的设计....................................................13 5设计心得 .................................................... . . . .14 6参考文献.............................................................15

1设计目的

在学完了《数字电子技术基础》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。

2设计任务

2.1设计指标

1.时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00; 2.各用2位数码管显示时、分、秒;

3.具有手动校时、校分功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间; 4.计时过程具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 5.为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。 2.2设计要求

根据选定方案确定实现设计要求的基本电路和扩展电路,画出电路原理图。

3数字电子钟的组成和工作原理

3.1数字钟的构成

数字钟一般由振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器、校时电路、报时电路等部分组成,这些都是数字电路中应用最广的基本电路。 3.2原理分析

数字钟实际上是一个对标准频率(1Hz)进行计数的计数电路。振荡器产生的时钟信号经过分频器形成秒脉冲信号,秒脉冲信号输入计数器进行计数,并把累计结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。秒计数器电路计满60后触发分计数器电路,分计数器电路计满60后触发时计数器电路,当计满24小时后又开始下一轮的循环计数。由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路可以对分和时进行校时。另外,计时过程要具有报时功能,当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。 3.3数字点钟的基本逻辑功能框图

图1 数字钟的基本逻辑框图

4数字钟的电路设计

下面将介绍设计电路具体方案:其中包括电源电路的设计、秒信号发生器的设计、时间计数电路的设计、译码驱动显示电路的设计、正点报时电路的设计、校时电路的设计几个部分。

4.1 秒信号发生器的设计

晶体振荡分频电路石英晶体振荡电路 1.采用频率fs=32768Hz的石英晶体。

D

1、D2是反相器,D1用于振荡,D2用于缓冲整形。Rf为反馈电阻(10~100MΩ),反馈电阻的作用是为CMOS反相器提供偏置,使其工作在放大状态。C1是频率微调电容,改变C1可对振荡器频率作微量调整,C1一般取5~35pF。C2是温度特性校正用的电容,一般取20~405pF,电容C

1、C2与晶体共同构成Ⅱ型网络,完成对振荡器频率的控制,并提供必要的1800相移,最后输出fs=32768Hz。

图4 石英晶体振荡电路

2.多级分频电路

将32 768Hz脉冲信号输入到CD4060(内部结构如图4-4)组成的脉冲振荡的14位二进制计数器,所以从最后一级Q14输出的脉冲信号频率为:32768/214 = 32768/16384 = 2Hz 如图6。再经过二次分频,得到1Hz的标准信号脉冲,即秒脉冲如图7。

图5 CD4060内部结构

图6 脉冲分频电路

图7 秒信号原理图

图8 晶体振荡及分频电路

4.2时间计数电路的设计

秒信号经秒计数器、分计数器、时计数器之后,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时输出信号,然后送至译码显示电路,以便实现用数字显示时、分、秒的要求。“秒”和“分”计数器应为六十进制,而“时”计数器应为二十四进制。采用10进制计数器74LS162来实现时间计数单元的计数功能,其为双2-5-10异步计数器,并且每一计数器均有异步清零端(高电平有效)。 4.2.1“分”、“秒”六十进制计数器

选用两块74LS162采用异步清零的方法完成60进制。以“秒”计数为例:计秒时,将秒个位计数单元的QA与CP(下降沿有效)相连,将74LS162连接成10进制计数器,BCPA(下降沿有效)与1HZ秒输入信号相连,QD可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。将10进制计数器转换为6(0110)进制计数器,当十位计数器计到QD QC QB QA为0110时,同时对秒的个位和十位进行清0,另外QC可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。其具体连接图如图9CPA相连,其具体连接图如图9。 7

图9 六十进制计数器

4.2.2二十四进制计数器

同样可以选用两块74LS162采用异步清零的方法完成24进制计数 如图10。

图10二十四进制计数器

4.3译码显示电路

译码显示电路是将计数器输出的8421 BCD码译成数码管显示所需要的高低电平,我们采用阴极七段数码管,引脚如图11。

其则译码电路就应选接与它配套的共阴极七段数码驱动器。译码显示电路可采用CD4511BC-7段译码驱动器,其芯片引脚如图12。译码器A、B、C、D与十进制计数器的四个输出端相连接,a、b、c、d、e、f、g即为驱动七段数码显示器的信号。根据A、B、C、D所得的计数信号,数码管显示的相对应的字型。其具体电路图如图13。

图11 阴极七段数码管

图12 芯片CD4511BC-7段译码驱动器引脚

图13 译码显示电路

4.4正点报时电路的设计

要求当时间到达整点前10秒开始,蜂鸣器1秒响1秒停地响5次。即当时间达到xx时59分50秒时蜂鸣器开始响第一次,并持续一秒钟,然后停鸣一秒,这样响五次。在59分50秒到59分59秒之间,只有秒的个位计数,分的十位QD QC QB QA输出0101,个位QD QC QB QA 输出1001,秒的十位QD QC QB QA 输出0101均不变,而秒的个位QA计数过程中输出在0和1之间转。所以可以利用与非门的相与功能,把分十位的QC 、QA ,分个位的QD、QA,秒十位的QC、QA 和秒个位的QA相“与非”作为控制信号控制与非门的开断,从而控制蜂鸣器的响和停。如图14。

图14 整点报时电路

4.5校时电路的设计

时钟出现误差时,需校准。校对时间总是在标准时间到来之前进行,分四个步骤:首先把小时计数器置到所需的数字;然后再将分计数器置到所需数字;在此同时或之后,将秒计数器在零时停计数,处于等待启动;当选定的标准时刻到达的瞬间,按起动按钮,电路则从所预置时间开始计数。由此可知,校时电路应具有预置小时,预置分、等待启动、计时四个阶段,因此,我们设计的校时电路,方便、可靠地实现这四个阶段所要求的功能。。

图15数字电子钟的计数校正电路

5设计心得

本次实验培养了我的团队合作精神,两人分工明确,我们一起处理实验过程中遇到的难题,在每连接好一个模块后,我们认真地检查电路,这样大大减少了实验出错的机率,为最后成功完成实验节省了不少的时间。

本次数字钟电路设计实验还做到理论联系实际,刚刚学过了数电这门课程,还没完全弄懂某些门电路的原理和用途,而此次课程设计恰恰提供了一个好机会,让我们从实践中加深了对所学知识的理解。

6 参考文献

数字钟的课程设计范文第6篇

1 电视节目制作基础课程数字化学习平台的设计目的

一是为了帮助学生突破电视节目制作基础课程难懂的概念与理论。课程中一些概念与理论, 如电视画面构图、蒙太奇、运动镜头的表现形式及画面光的表现作用等, 由于缺乏形象化的资料, 许多学生感到学起来很难。如果我们创设数字化学习平台能提供一些典型的图解图片或影视片段, 学生理解起来就容易多了。

二是为了提供的丰富的视频学习资源, 激发学生的学习兴趣。电视制作的学习需要观摩大量的优秀的影视作品, 还需要有电视素材编辑练习, 从做中学兴趣更浓、效果更好。这有利于学生的画面意识和编辑意识的培养。

2 电视节目制作基础数字化学习平台设计

2.1 设计的原则和方法

该学习平台的设计遵循了人类学习的认知规律, 进行合理的资源建设[1]。

(1) 设计自主性强的资源。对电视节目制作数字化学习平台, 我们构建了一个基于web的多媒体教学资源库, 它包括网络课程库、素材库、课件库和视频点播系统 (VOD) 。除了在信息结构上合理设计外, 在资源库中, 充分利用导航设置, 易于学习者尽快获取信息。资源库的上下载功能, 便于素材随时更新。

(2) 重视人性化设计。当学习者接触新的数字化学习平台并与其相互作用时, 在一定的情境下通过一系列相互的已知概念和自身的经验来对这些资源进行处理。针对电视制作视听形象感和运动思维的特点, 在情境的创设中我们利用形象的图解图片和视音频材料, 学习者根据自身需求, 将学习任务与学习情境 (如赏析影片) 相融合, 以自然的方式展现学习任务所要解决的问题。

(3) 提供便利的学习协作场所。由于不存在对知识的惟一解释, 因此, 寻求学习伙伴间的协作交流促进对知识掌握尤其重要, 特别是在电视节目制作平台学习中, 其学习主体的个别化更需要强调师生、生生间的同步或异步交互。在信息技术的支持下, 可以通过基于文本的电子邮件、QQ和BBS等实现协作交流。

2.2 设计思路

(1) 结构设计。电视节目制作基础课程数字化学习平台在总体上采用脊柱结构, 在知识主干的内部采用树型结构。脊柱结构, 将电视节目制作数字化学习平台分为主干内容、辅助内容和扩展内容, 其中主干内容 (如摄像和编辑等) 就像脊柱一样, 贯通于课程的始末。主干内容通过按钮、热区与辅助内容 (如图片注解) 和扩展内容 (如下载) 建立关联。树型结构, 它以电视节目制作基础课程的提纲或导航页面作为起始页, 分别将提纲或导航图中各项目链接到相应的课程内容, 而不同的课程内容又可依次向下分层链接, 直至承载具体知识点的页面。

(2) 页面设计, 内容设计。该平台的内容的设计一级模块有本站首页、站内动态、电视素材、课程学习内容、电子教案、影片赏析、资源下载、视频资源和在线交流等8个模块。二级模块根据实际需要在分若干子模块。站内动态下设最新资讯、教学通告, 电视素材下设电视摄影、影视镜头、电视用光, 电子教案下设电视摄像、电视编辑等, 资源下载下设课件下载、软件下载, 视频资源下设电视素材、学生作品。

(3) 元素设计。元素是指资源的媒体表现因素, 包括文本、图解图片、动画、视音频等。电视节目制作网络数字化学习平台必须集合各种媒体的表现能力, 设计中, 在注意文本元素的表现形式的同时, 有机地把图解图片元素与之相结合, 有效地诠释一些难懂的概念和原理。设计图解图片时尽量做到符合学习者的视觉规律, 同时关键部分添加符号或标题注释。

(4) 布局设计。页面的布局要符合选择性注意的规律, 而且要遵循信息组织原则。无论页面采用何种设计风格, 大都由以下基本部分构成。[2]一是台头, 包含课程或网站标题动画、图片、文章题目、内容简介。较长的网页大都采用横向或纵向滚动条, 部分网页还支持翻页、返回、音视频点播等操作。二是主体, 呈现页面内容, 并通过图片等建立超链接。三是脚注, 包括设计者姓名、E-mail地址、作品版本、资源简介和发布时间等。

3 电视节目制作数字化学习平台的制作过程

3.1 技术支持

在参考互联网已有的类似网站和认真分析电视节目制作基础课程的内容特点的基础上, 首先, 引用了飞腾ASP网站管理系统Access版 (飞腾CMS V2.1 AC Free) , 作为网站管理系统, 并结合上述的设计思路进行整体结构和框架的建构。其次, 按照上述设计的原则和方法, 应用网页制作软件Dream weaver 8.0对各页面进行网页模板、页面布局等方面的设计。最后, 还应用Premiere Pro 7.0电视节目制作对视频素材做采集和利用Flash MX2004和Photoshop CS等软件对网站进行了修饰和完善。

3.2 素材准备

根据课程学习目标, 按照设计思路和各网页模板中涉及所需的所有相关内容, 依据知识体系, 通过书籍杂志等文本资料、音像制品和网络各种途径, 收集各类型素材, 包括电视节目制作基础课程的课程内容、电子教案、视频短片 (视频素材, 经典影片, 学生作品等) 、学习软件及软件教程等。对所收集素材进行合理分类和编辑, 为下一步的素材添加做好准备。

3.3 内容结构

根据初设的内容整体框架结构, 按照设计思路对整个网站的各模块进一步的设计制作及完善, 即填充具体内容, 调整修饰。具体各页面的设计和功能实现分别如下。

(1) 首页界面。利用网页制作软件Dream weaver 8.0设计编排主页面结构, 利用Flash MX2004和Adobe Photoshop CS软件对设计了该网站的Logo。实现网站上传和发布以后, 通过首页可基本了解该电视节目制作数字化学习平台网站的整体内容布局, 并增设有公告栏、站内电视节目制作相关的新闻动态、会员登陆、超级搜索、最新链接等小板块, 以提高大家的使用率。在该页除导航外, 可以直接通过点取内容框架中各栏目标题或其中具体一些素材, 链接进入所需内容的主界面, 进行学习或应用。

(2) 站内动态界面。页面主要是通过分类导航中的两个分类项目相关新闻和教师公告, 及时发布和更新一些电视节目制作学习最新资讯和动态及课程改革的相关政策, 还有教师教学中一些作业公告及重要通知等。

(3) 素材界面。收集教学素材中一些经典的图片, 通过该界面的图片展示, 形象地去让学生理解一些诸如影视镜头、摄影景别和摄影用光等方面难以理解的概念和原理。在此基础上, 增强学生的画面意识。

(4) 课程内容界面。主要与教学计划相关的学习内容, 即《电视节目制作》课程, 它以教学中的课程各章节课件内容的文本集合图解的形式置于数字化学习平台库中, 供学习者系统学习和巩固。利用后台管理系统分类管理对课程内容进行分类编排, 学习者或浏览者可以通过分类导航逐个或跳跃选择所需信息, 还可通过主页面中的文章列表直接点击所需文章进行浏览学习。

除现有的课程内容外, 可以把课程学习参考内容置于数字化学习平台供学生拓展学习之用。如有李运林的《电视教材编导与制作》;徐立群编著的《电视摄像技巧》, 自编《大洋非线性编辑讲义》等等。

(5) 电子教案界面。电子教案主要是用于电视节目制作基础课程课堂教学使用的电子讲稿—《电视节目制作基础课程多媒体演示课件》, 还有一些相关网络课程中的精品教案, 置于数字化学习平台库, 供学习者课后巩固复习之用, 一些初学者也可结合课程内容进行自主学习。

(6) 影片赏析。优秀影片赏析, 其中选择了不同体裁内容的优秀影视作品转换成数字视频, 供学生研究赏析。如故事片《泰坦尼克号》、《三国演义》等, 纪录片《中国电视纪录片学术奖作品精选》等, 新闻节目《全球新闻资讯》等。学生作品是我院历届学生在学习电视节目制作课程时制作的作品对提高学生的兴趣、激发学生的学习激情很有帮助。如学生自编自导的故事片《一片叶子》, 03级同学们的作品:《国家级风景区—古隆中》等。大家通过观赏提高自己的画面意识、编辑意识和制作水平。

(7) 资源下载。该页面为学习者提供课件的下载、学习资源的下载、电视节目编辑软件教程的下载, 诸如Premiere Pro等电视节目制作软件的学习使用, 并能将视频素材下载到个人电脑上进行编辑练习。学习资源中有数字电视资源, 如北京广播学院摄制的《拍电视1~6集》共600多分钟, 电子科技大学音像部出版《电视节目制作大全1~3集》共150min左右, 等等。

(8) 视频资源界面。它是在教学中常用的各类多媒体素材, 此类资源按不同的属性进行分类, 以便供学生学习编辑节目之用。视频素材如拍摄的古隆中素材, 襄阳古城墙素材, 校园生活学习素材等。音频素材如背景轻音乐, 国内外古典名曲, 流行音乐等。平时对素材及时更新, 让学习者能方便利用一些现有的资源进行简单创作。

(9) 在线交流。在该界面中, 可以通过留言板, 对本站的设计思路、布局设计, 内容编排及其中的错误等等有关的内容, 跟管理员提出宝贵意见和进行交流。并且还可以与在线或以前的留言者进行交流探讨来促进自己的学习和研究。

(10) Internet网上资源相关连接。一是相关网路课程, 如福建师大教育科学与技术学院的《电视教材编导与制作》网络课程等。二是相关电视台, 如中央电视台等。三是相关刊物, 如《中国广播电视学刊》等。

摘要:为促进学生学习, 提高学习电视节目制作基础课程的效果, 克服传统电视制作课教学的弊端, 我们设计开发了电视节目制作基础课程数字化学习平台辅助学生学习。文中介绍了平台设计的目的, 设计的原则和思路以及平台开发的过程。

关键词:电视节目制作基础课程,学习平台,设计,开发

参考文献

[1] 陈再焕.网络学习资源设计的原则和方法初探[J].经济与社会发展, 2004 (8) :176~178.

[2] 寇锦, 刘勇, 王进.E-Learning环境下的学习资源设计研究[J].西南师范大学学报 (自然科学版) , 2003 (2) :61~64.

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