ADS2042数字电子钟组装调试课程设计报告.doc

电 子 实 习 报 告设计名称：ADS2042数字电子钟组装调试系别：三系学生姓名：赵爱峰班级：电子（1）学号：20110310158成绩：指导教师：陆超开课时间: 2012 至 2013 学年第 2 学期目录摘 要11 概述12 装配前的准备和工具13 电子中的工作原理2 3.1 电路原理图23.2 电子钟的基本原理33.3 各部分电路的工作原理33.3.1 LM856033.3.2 分时调整电路43.3.3 报警电路43.3.4 外部时钟电路53.3.5 时钟显示电路54 电子时钟的组装64.1 组装要求64.2 焊接质量75 电子时钟的调试85.1 调试的步骤86 心得体会与成品图87 参考文献10摘 要数码显示电子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。本系统由振荡器、分频器、计数器、译码器、LED显示器和校时电路组成。总体方案设计由主题电路和扩展电路两大部分组成。其中主体电路完成数码显示电子钟的基本功能，扩展电路完成数码显示电子钟的扩展功能，进行了各单元的射界。本文对数码显示电子钟的相关内容进行介绍：包括数码显示电子钟基本概述；实验电路的基本原理和各部分电路的原理；电路的焊接与调试；总结与体会。1 概述 随着电子行业的发展, 数码显示电子钟已成为人们日常生活中不可缺少的必需品，广泛用于个人家庭以及车站、码头、剧场、办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的发展和先进的石英技术，使数码显示电子钟具有走时准确、性能稳定、携带方便等优点，它还能用于计时、自动报时和自动控制等各个领域。 数码显示电子钟是采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。数码显示电子钟的精度、稳定度远远超过老式机械钟。与传统机械钟相比，它具有走时准确、显示直观无机械传动装置等优点。在数字显示方面，目前以有集成的记数、译码电路，他可以直观的驱动数码显示器件。也可直接采用CMOS-LED光电组合器件,构成模块式石英晶体数字钟。2 装配前的准备和工具准备：提前阅读产品说明书，明确实验目的、实验要求。工具 ：电烙铁、烙铁架 一套 螺丝刀 一把 万用表 一块 钳子 一把 镊子 一把 焊锡 若干3 电子中的工作原理3.1 电路原理图图 3.1 电路原理图DS-2042型数码显示电子钟电路，采用一只PMOS大规模集成电路LM8560和四位LED显示屏，通过驱动显示屏便能显示时、分。振荡部分采用石英晶体作时基信号源，从而保证了走时的精度。本电路还供有定时报警功能。它定时调整方便，电路稳定可靠，能耗低。3.2 电子钟的基本原理LM8560是50/60Hz的时基24小时专用数字钟集成电路，有28只管脚，1-14脚是显示笔划输出，15脚为正电源端，20脚为负电源端，27脚为内部振荡器RC输入端，16脚为报警输出。T1为降压变压器，经桥式整流（VD6-VD9）及滤波（C3、C4）后得直流电，供主电路和显示屏工作。当交流电路停电时，备用电路通过VD5向电路供电。CD4060、JT、R2、C2构成60Hz的时基电路，CD4060内部包含14位二分频器和一个振荡器，电路简洁，30720Hz的信号经分频后，得到60Hz的信号关到LM8560的25脚，经VT2、VT3驱动显示屏内的各段笔划分两组轮流亮。当调好定时间后，并按下开关K1（白色钮），显示屏右下方有绿点指示，到定时时间有驱动信号经R3使VT1工作，即可定时报警。在面板上从左到右，存在五个微动开关，分别是S4、S3、K1、S2、S1，S1调小时，S2调分钟，S3调时钟，S4调定时，K1定时报警开关（退闹铃开关）。调时钟时，需按下S3的同时按下S1，即可调小时数；按下S3的同时按下S2可调事实上的时闹铃数。调定时报警时，需按下S4的同时按下S1可调小时数；按下S4的同时按下S2可调事实上时闹铃数。3.3 各部分电路的工作原理3.3.1 LM8560图 3.1.1 LM8560集成电路本实验采用的是含有一只PMOS大规模集成电路的LM8560。PMOS是指由n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管。LM8560集成电路采用28脚双列直插式封装，如下图2-1。LM8560集成电路内含显示译码驱动电路、12/24小时选择电路及以其他各种设置报警等电路。它具有较宽的工作电压范围(75-14V)和工作温度范围(-20C-+70C)。它自身功耗很小，输出的能直接驱动发光二极管显示屏。3.3.2 分时调整电路图 3.2.2 分时调整电路第21脚为分位调整引出脚，第22脚为时位调整引出脚，分别用按钮联于VDD,这两个脚接通VDD分位、时位分别以每秒递增1的速度递进。这两个脚可以用来校时和预置报警时间及睡眠时间。3.3.3 报警电路 图 3.3.3 报警电路第19脚为报警显示输入端，将这个脚接到VDD，可显示报警时间，配合第21脚和第22脚的时间调整功能，可任意设定报警时间，当实际时间和预置时间一致时，可从第16脚输出一个5mA的报警信号，驱动压电片发出报替声音，或整流滤波后驱动继电器控制其它电器工作。 3.3.4 外部时钟电路 图 3.3.4 外部时钟电路图与CD4060引脚图CD4060、JT、R2、C2共同构成60HZ时基电路，30720HZ的晶振信号，经过CD4060内部的分频器后得到60HZ的信号送给LM8560的25引脚作为时基信号。CD4060为14级2分频电路，其中13引脚为Q9输出端，即前9级2分频电路的输出端，故30720HZ经过9级2分频后可得到60HZ信号输出。3.3.5 时钟显示电路 图 3.3.5 显示屏LED FTTL655SB引脚图与显示屏内部图4 电子时钟的组装4.1组装要求 对照DS2042套件清单（表4.1）清查原件数量，不合格的元器件予以更换。 在动手焊接前请用万用表将各元件测量一下，安装时请先装低矮和耐热的元件（如电阻），然后再装大一点的元件，最后装怕热的元件电阻的安装；请将电阻的阻值选择好，根据两孔的距离可采用立式紧贴电路板安装。电解电容器，二极管，三极管安装时注意型号。轻触开关和自锁开关紧贴电路板安装。 捧线两端去塑料皮上锡后，一端按电源里图的序号接LCD的显示屏，另外一端接电路板。蜂鸣器安装时注意接线，在蜂鸣器的两端分别焊接红，黑导线，导线的另一端分别接电路板的BL+ BL。另外，电路板上还有4根跳线，用其它元件多余的引脚充当。 将热缩管套在电源变压器初级线圈的导线上，然后把插头电源线与初级线圈的导线焊在一起，移动热缩管至焊接处，确保使用安全。变压器安装在前盖两个高的座上，用螺钉固定，接入电路时注意分清初，次级。蜂鸣器装在前盖烦人共振腔座孔中，显示屏和电路板分别用四颗螺钉固定，电路板与显示屏之间的排线折成S型，防止排线在焊接处断裂。电源线卡好后引出外，电池弹簧依顺序安好，再用螺丝固定即可。 表4.1 元件清单序号名称规格用量位号序号名称规格用量位号1集成电路LM85601IC118电解电容220UF1C32集成电路CD40601IC219电解电容1000UF1C43二极管IN40019D1-D920轻触开关6X6X174S1-44三极管90132VT3VT421自锁开关7X71K15三极管90121VT222按键帽16三极管80501VT123集成插座28密脚17显示屏FTTL-655G1LED24集成插座16脚18晶振30.720K1JT25偏插头1.2M19蜂鸣器12X91BL26排线8CMX18蕊110电源变压器220V/9V/2W127导线1.0X60MM411电阻1K1R728电池极片112电阻6.8K3R4.5.629前后壳电池盖前后壳电池盖313电阻10K1R330螺丝PA3X6MM514电阻120K1R131螺丝PA3X8MM115电阻1M1R232热缩管3X20MM216瓷片电容20P1C233说明书说明书117瓷片电容103P1C134线路板1 4.2 焊接质量 焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。锡和被焊物融合牢固。不应有虚焊和假焊。虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。焊接电路板时，一定要控制好时间，太长，电路板将被烧焦，或造成铜箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。 5 电子时钟的调试 通电前应认真对照原理图、线路板，检查有无错焊、漏焊，特别是观察电路板上有无短路现象发生，如有故障要一一排除。只要焊接正确，通电后即可正常工作；时间显示并闪动，调整后就不闪动了。5.1 调试的步骤（1）先将电源调到规定数值，然后关闭电源，将电源接入待测电路。接通电源后仔细观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否有异常气味，用手摸元器件是否发烫等。如果发现异常，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。（2）整机联调 在各级调试完成后，将各级连接在一起，加入固定输入电压，测量总输出是否满足要求。6 心得与体会 “数字电子技术课程设计”是电子技术课程的实践性教学环节，是对我学习电子技术的综合性训练。数字电子这门课程也是我们的专业课，所以我很珍惜做这次课程设计的机会。 经过了一个星期左右的实习，我发现我学会了很多东西，对课本上的内容的理解加深了印象，同时也学会了一种学习的态度。理论要联系实践，当然实践也离不开理论，由于对课本的内容还不是很熟悉，像在检查不见有没有缺少或多余的时候就发现了集成电路LM8560，CD4060等这些自己比较陌生的器件，因为对这些的不了解，所以在做这个课程设计的当天，就到图书馆查找相应的资料，抱着好几本书就在那里认真地查，说实话看的是一头雾水哇。 理论上的知识搞定了，接下来就是开始焊接电路板了，照着印刷板的电路图将元件一个一个对应地焊接上去。当然这些看似简单的操作事实上对于我这一“粗人”来说并不容易啊，出现了不少问题呢，像原件的虚焊问题，电阻的读数问题，还有电解电容器的正负区分等，还好旁边有同学可以问，在自己的虚心请教下和他人的耐心讲解，这些问题都得到了一一解决。要知道，衡量你这次的实验到底成功与否的重要标准之一就是你自己做的东西有没有成功地运行。当我把所有的元件都焊接上去自认为没什么问题之后就立即给它接上电源，很期待它会运行起来，可是我失望了，显示屏没亮，没办法了只能重新检查电路班是不是哪里虚焊露焊了。果然发现了自己的集成电路的引脚没有焊，本以为可以不焊只要把它弯曲就行了，现在看来必须得焊上，焊好之后又插了一下电源，哈哈哈，令人欣喜的是显示屏正常的亮了，蜂鸣器也正常，就这样我的东西算是圆满的成功了。 这次课程设计也再次让我看到理论与实践的差别和联系，理论固然重要，然而我们要在实践中发现错误，并解决错误，也提高了自己的动手能力和实际解决问题的能力。 一种学习态度：认真、严谨的学习态度。这就是我的另一个收获，不仅仅是做课程设计，无论是做什么研究，都必须要有一种认真严谨的学习态度，比如说，独立思考独立完成，认真接线，仔细检查