数字钟课程设计报告.doc

数电课程设计报告1、前言。22、设计任务。23、方案论证。34、系统结构。44.1系统结构框图。44.2系统各方框图的作用。55、整机电路设计。65.1总电路图。6 5.2芯片管脚图。65.3整机电路元器件表。76、整机电路调试。86.1调试步骤。86.2调试中发现的问题与解决办法。97、参考文献。98、心得体会。10一、前言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性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。目前，数字钟的功能越来越强，并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。数字钟适用于自动打铃、自动广播，也适用于节电、节水及自动控制多路电器设备。它是由数子钟电路、定时电路、放大执行电路、电源电路组成。为了简化电路结构，数字钟电路与定时电路之间的连接采用直接译码技术。具有电路结构简单、动作可靠、使用寿命长、更改设定时间容易、制造成本低等优点。二、设计任务1显示时、分、秒。采用24小时制。 2、制作、调试出一个具有直流电源、简易信号源及用来计“时”“分”“秒”的数字钟系统 3、具有校时功能，可以对小时和分单独校时三、方案论证 方案一：首先构成一个CB555定时器产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由74LS161采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。使用CB555定时器的输出作为秒记数器的CP脉冲，把秒记数器地进位输出作为分记数器地CP脉冲，分记数器的进位输出作为时记数器的CP脉冲。使用74LS48为驱动器， 共阴极数码管作为显示器。 方案二：首先构成一个由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4518构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，由CD4518采用清零法分别组成六十进制的秒计数器、六十进制分计数器、二十四进制时计数器。使用由32768Hz的石英晶体振荡器和由CD4518构成的分频器构成的产生震荡周期为一秒的标准秒脉冲，把秒 计数器地进位输出作为分计数器的CP脉冲，分计数器的进位输出作为时计数器的CP脉冲。使用CD4511为驱动器，共阴极数码管作为显示器。 方案一、方案二都很正确，但是方案一由555定时器构成的多谐振荡器的震荡频率没有方案二中由石英晶体振荡器的震荡频率稳定，所以选用方案二。四、系统结构 4.1系统结构框图4.2系统各方框图的作用晶体振荡器电路：晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768z的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。分频器电路：分频器电路将32768HZ的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。时间计数器电路：时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。译码驱动电路：译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。整点报时电路：一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒.其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。五、总电路图芯片管脚图CD4511BCD七段译码/驱动器4518管脚图整机电路元器件表序号名 称型号规格单位数量备注14-7线锁存译/驱动器CD4511片62双十进制同步计数器CD4518片。63四2输入与非门CD4011片44数码管BS202共阴极个65晶振100KHz个1若市场上缺；买32768Hz也行但要买体积大的晶振6电阻R F100K个16电阻R1 R410K个47瓷片电容220pF个1六、整机电路安装与调试6.1安装调试步骤1）检测元器件好坏2 ）按电路图连接电路3)检测功能4)分别校对时钟电路6.2调试中发现的问题与解决办法1、 容易出现故障为接触不良。 a) 集成块引脚方向预先弯好对准面包板的金属孔，再小心插入。 b) 导线的剥线长度与面包板的厚度相适应（比板的厚度稍短）c) 导线的裸线部分不要露在板的上面，以防短路。 d) 导线要插入金属孔中央。 2、 注意事项a) 按照原理图接线时首先确保可靠的电源和接地。 b) 注意芯片的控制引脚必须正确接好。 c) 检查故障时除测试输入、输出信号外，要注意电源、接地和控制引脚。 d) 要注意芯片引脚上的信号与面包板上插座上信号是否一致（集成块引脚与面包板常接触不良）。 七、参考文献 数字电子技术（第二版） 课程设计指导书 数字电子技术从入门到精通8、 心得体会 通过这次对数字钟的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在此次的数字钟设计过程中,我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法，巩固和加强了课本知识。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。通过课程设计，我真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐。设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，大学里半年的相处还赶不上这几天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致