数字电子时钟课程设计.doc

数电课程设计报告题 目： 数字电子时钟 专 业： 机械设计制造及自动化 学 号：xxxx 授课班号： 机设xx 学生姓名： xx 指导教师： xx 完成时间： 20xx.12.29 数字时钟课程设计一、设计题目：数字时钟课程设计二、设计任务：时间以60秒为一个周期，可以显示秒，并且可以随时清零。三、元件清单以及各个元件的电路框图品名规格型号单位数量5v集成稳压器lm78051面包板10*15（cm2）1共阴极数码管bs201a/0.5英时2集成显示译码器cd45112集成14位计数器cd40601集成双bcd计数器cd45181集成双d触发器74hc741集成逻辑与非门74hc001电阻器rj-22m-1/4w1电阻器rj-200k-1/4w1电阻器rj-300-1/4w14电容器cc1-30pf（瓷片）2电容器cc1-0.01f（瓷片）1石英晶体振荡器32.768khz1小型按键单开关8*8mm（长*宽）1多股细导线0.5mm2m焊锡丝0.8mm200g集成电路插座16针*3, 14针*276针共阴极数码管cd4511：4518：7400原理：把电路由cd4060,74ls74产生秒时钟信号，由cd4518,74ls74组成60进制计数器，cd4511为显示器译码及驱动器，与非门组成校时电路。四、1秒脉冲的产生图 秒脉冲发生器脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳定度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器产生标准频率信号经过整形、分频获得1hz的秒脉冲。石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。如晶振为32768 hz，通过15次二分频后可获得1hz的脉冲输出，电路图如图所示五、时钟显示电路图 秒计数译码电路秒计数器为m=60的计数器，即显示0059，采用中规模集成电路双十进制计数器至少需要2片，因为10 m 100。它的个位为十进制，十位为六进制。本电路采用两片74ls161实现。当个位计数至1010时，通过 74ls00 二输入与非门连至清零端达到清零，当达到0000时，产生上升脉冲送给十位。十位计数至0110时清零。六、整体电路图七、调试中出现的问题及解决措施：1,第一次校正时显示器秒的个位不能向十位进位，而且开关成了总电源开关，不能起到清零作用，个位不能正常变化， 8和9显示不正常。通过观察与分析，发现是开关的2脚和与非门的12、13脚同时接到了高电位，4511的6和7脚忘记焊接了。 2，修改接好后，秒的个位能够正常变化，但是个位仍让不能向十位进位，检查好几遍，没发现有哪里接线错误，最终确定应该是4518的6和10可能出现了虚焊，由于线路复杂，修改麻烦，于是把4518的管脚1到7还有管脚10都拆掉重新焊接了一遍。一切都修改之后，我们又重新接通电源，显示器能够正常的从0跳到59，顿时我们脸上露出了满意的笑容，这几天的努力终于得到了回报！八、思考题1、本电路中n进制计数器是如何实现的 ？答：4511每接受一个秒脉冲信号，其数值增加1，个位依次从0000变为1001，然后清零。当个位为0001时便产生一个进位信号，秒十位数值便增加一，十位依次从0000变为1010，当下一时刻变为0110时便清零，两个4511串联使用就产生了60进制计数器。2、如果用74ls161组成的计数器，则个位到十位的进位是怎样实现的？答：在1hz的cp时钟信号下，74ls161（1）的pe、te、ld、cr都接高电平，74ls161（1）正常工作，进行计数，当计数到1010时通过与非门将q3q1与非后接到清零端cr，即在此时将第一个74ls161（1）清零。同时接到74ls161（2）的脉冲端cp有效，于是它显示的是（0-9）。因为时钟脉冲是74ls161（1）给出，将74ls161（2）的pe、te、ld、cr都接高电平，74ls161（2）正常工作，进行计数，当计数到0110时，通过与非门将q2q1与非后接到清零端cr，将74ls161（2）清零，于是实现了显示（0-5）的进制，同时接到下一个74ls161的时钟脉冲端cp。 九、心得体会起初听说有数电的课程设计，我并不兴奋，因为总感觉所谓的课程设计就是简单的画画图，写写报告什么的，很枯燥、没意思。当得知要让我们做一个实物之后我们顿时激动不已，心想这次课程设计肯定很有趣，所以这个课程设计一开始我都处在兴奋之中。因为实物图和原理图有很大的区别，为了能够成功正常的接好线路，我首先画出了与设计原理图对应的器件管脚图，让后再一一对应的设计焊接器件，由于以前从未有接触过锡焊接等操作，所以此次制作实物之前还自学了锡焊接技术，制作完之后已基本掌握了焊接的基本操作技术，我相对今后的生活和工作应该会有一些帮助的。此次课程设计我们组进行了精细的工作分工，各有各的任务，每个人在此次课程设计中都得到了设计应该了解学到的知识，通过合作，我们的合作意识得到了加强，合作的能力的到了提高。在设计制作过程中，每个组员都积极发言和提出意见，同时我们还像别的组的同学请教。通过每个组员的构思综合，我们最终选出了相对来说比较合理的设计方案。在此过程中我的表达能力也得到了提高，同时还意识到团体合作的力量。在查阅的过程中，通过取舍相关知识，不知不觉中我们的查阅能力得到了很好的锻炼。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到很多未知的领域，这方面的能力我们受益匪