电子技术课程设计报告_电子时钟设计电路

1、电子技术 ( 上) 课程设计题目名称：多功能电子时钟显示电路院系名称：班级：学号：学生：指导教师：2011 年 12月 29日中原工学院电子技术 ( 上) 课程设计任务书学号学院题 目设计任务时间进度主要参考文献电子信息学院班级多功能电子时钟显示电路1、基本部分1) 、由振荡电路产生秒脉冲信号；2) 、经分频电路、计数电路、译码电路，由数码管显示；3) 、秒和分电路为 60 进制，小时电路为 24 进制；2、发挥部分1) 、可以增加校正电路，对秒、分、小时进行校对；2) 、可以增加报时电路，整点前进行“四低一高”报时；总体时间为 1 周；星期一上午：讲解；星期一下午：理解电路原理；星期二上午：

2、发放元器件和工具，设计电路和连线；星期四上午：验收电路；星期日之前：上交课程设计报告；1 康华光。电子技术基础 数字部分 ( 第五版 ) 。：高等教育，2006；2 康华光。电子技术基础 模拟部分 ( 第五版 ) 。：高等教育，2006；3 电子技术 ( 下) 实验指导书，中原工学院电子技术课程组自编， 2011；摘要数字电子时钟设计的电路主要由主体电路与扩展电路组成，采用集成块控制数码管显示时、分、秒，当秒计数器计满 60 时就向分进位，分计数器计满 60 后向时计数器进位， 小时计数器按 24 进制计数。时、分、秒的计数结果经过数据处理可直接送显示器显示。当计时发生误差的时候可以用校时电路

3、进行校正。电子时钟广泛应用于各种公共场所，商业场所和居民家庭。由于其走时准确收到了广泛欢迎。本设计电子时钟电路有 CC4060、74HC74、74HC4518、74HC4511等来实现 。关键字 ：电子时钟；数码管； CC4060；74HC74；74HC4518；74HC4511AbstractDigital electronic clockcircuitdesigned mainlyby themaincircuit and the expansion circuit ,using manifold controldigitaldisplayhours, minutes , seconds

4、,when the seconds counteris atleast 60 when the sub- binary , sub- counter expires after 60 tothe counter carry , hour counter at 24 decimal count. Hours,minutes , seconds count results after data processing can bedirectlysent to the monitor display. Whena timingerroroccurswhen the circuit can be ca

5、librated with the school .Widelyused in electronicclocksinpublicplaces,businessesand households . Because of itsaccuratetimereceivedwidespreadwelcome . The design of electronic clock circuit CC4060, 74HC74,74HC4518, 74HC4511 , etc. to achieve .Key word: electronic clock; Digital tube; CC4060; 74 HC7

6、4; 74 HC4518; 74 HC4511目 录中文摘要Abstract目录第 1 章绪论5第 2 章总体设计方案52.1设计目的 .52.2设计容 .52.3基本工作原理与框图 .6第 3 章单元模块设计73.1 CC4060 和 74HC74组成的脉冲产生电路及分频电路73.2秒计数电路原理图 .83.3分计数电路原理图 .83.4时计数电路原理图 .93.5秒、分、时的译码电路.9第 4 章系统调试和功能124.1安装 .124.2调试 .12第 5 章设计总结12附录一：工具清单 .13附录二：元器件清单 .13附录三：主要元器件的引脚图和功能表.14第1章绪论随着现代电子技术的发

7、展，人们正处在一个信息时代，每天都要通过电视、广播、通信、互联网等多媒体获取大量的信息，而现代信息的存储、处理和传输越来越趋于数字化。数字电子技术课程设计是专业基础课，本次课程设计的电子时钟电路包括了组合逻辑电路和时序电路。此次设计与制作数字电子钟的目的是让我们学生在了解数字钟的原理的前提下，熟悉集成电路的引脚排列，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板的结构及接线方法，熟悉设计题目的设计与制作，运用本学期学过的数电知识设计并制作数字钟，并且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它可以进一步学习与掌握各

8、种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法，从而实现理论与实践相结合。通过本次课程设计， 提高学生在数字集成电路应用方面的实践技能， 树立严谨的科学作风， 培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。 学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。第 2 章 总体方案设计2.1设计目的1. 熟悉集成电路的引脚排列；2. 掌握个芯片的逻辑功能及使用方法；3. 了解面包板结构及其接线方法；4. 了解设计题目的组成及工作原理；5. 熟悉设计题目的设计及制作2.2设计容1. 设计一台能准确计时，以十进制数显示“秒” 、“分”、“

9、时”的多功能电子时钟显示电路；2. 小时为 24 进制，分和秒均为 60 进制；3. 有校时功能，可以分别对“时” 、“分”、“秒”显示进行矫正；2.3基本工作原理与框图数字电子钟要想最终设计成功必须要有精确而稳定的秒信号产生，通常先用石英晶体振荡器产生32768Hz的脉冲，经过整形、分频产生1Hz 的秒脉冲。分频用CD4060分出 2Hz 的脉冲，再用 CD4013分出 1Hz 的脉冲。然后 1Hz脉冲经过校 时电路送到秒计数器的个位，秒计数器是由两块 74LS160 组成的六十进制计数器，其十位 TC 接校时电路。校时电路的 CP1 接分计数器个位的 CLK端，分计数器也是由两块 74LS

10、160 组成的六十进制计数器，分计数器的十位的 TC 端接入校时电路。校时电路的 CP2 接时计数器的 CLK端，分计数器是由两块 74LS160组成的二十四进制计数器。校时电路的 S1 、 S2、 S3 控制“校时”、“校分”和“校秒”。各个计数器分别接译码器，各个译码器分别接显示器。电路的基本原理就是这样。电子时钟电路实际上是对 1kz 的标准频率进行计数的计数电路。 多功能电子时钟是采用数字电路实现“时” 、“分”、“秒”数字显示的计数装置，具体实现为：用石英晶体振荡器产生 1 秒的标准“秒”信号：设计 60 进制计数器，即 60 秒累计 1分 ;60 分累计 1 小时，并以 24 小时

11、为一计时周期；各自引到显示器能显示 “时”“、分”、“秒”；具有整点报时功能。由于起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一校时电路，同时标准的 1kz 时间信号必须做到准确稳定。第 3 章单元模块设计3.1 CC4060 和 74HC74组成的脉冲产生电路及分频电路数字电子钟要想最终设计成功必须要有精确而稳定的秒信号产生，通常先用石英晶体振荡器产生32768Hz的脉冲，经过整形、分频产生1Hz 的秒脉冲。 CD4060分出 2Hz的脉冲，再用74HC74分出 1Hz的脉冲。电路图如下所示CC4060 和74HC74 的连接1DQ74 HC 74C 1Q1Hz2Hz31020 pF22

12、MCC 4060113 20 pF32768 Hz = 2 15H z8秒计数电路原理图3.2秒计数电路原理图秒是 60 进制计数，因此秒计数电路应采用两片连接方式如图：CC4518级联的方式来实现，3.3 分计数电路原理图和秒一样， 分也是 60 进制计数，因此分计数电路同样采用两片 CC4518级联的方式来实现，连接方式如图：3.4 时计数电路原理图时是 24 进制数，时计数电路采用两片CC4518级联的方式来实现，连接方式如图：3.5 秒、分、时的译码电路本实验采用CC4511 BCD 锁存器 / 七段译码 / 驱动器。其中A,B,C,D BCD码输入端； a,b,c,d,e,f,g 译

13、码输出端，输出“ 1”有效，用来驱动共阴极 LED 数码管；LT测试输入端， LT=“0”时， 译码输出全为“ 1” ；BI（RL）消隐输 入端；LE锁定端， LE=“1”时译码器处于锁定状态， LE=0 为正常译码。译码电路的功能是将“秒”“分”“时”计数器的输出代码进行翻译，变成相应的数字。其电路图如下所示：整体电路图如所示上图第 4 章系统调试和功能4.1安装在装配电路的时候，一定要认真仔细，保证连线正确和接触良好，防止虚接，短接，以免人为故障。1 要根据芯片引脚原理图，分功能安装，并根据接线顺序分步骤验证。2 防止接触不良故障3 接线时确保可靠的电源和接地。4 注意芯片的控制引脚必须接

14、正确。5. 插线要细心，避免接触不良现象 ；4.2调试电路安装好后，进行了通电前的检查，通电后，每片集成芯片没有发热现象。工作电压正常，这是电路工作的基本保障。调试单元电路直到正常工作。第5章设计总结通过这一周的课程设计，我感觉自己确实学到的很多。通过这次课程设计，把在课堂中学到的知识运用到实际训练中，我感觉自己的知识更加巩固了，能把自己学到的知识投诸实践，与各位老师的谆谆教导和耐心指导是息息相关的。刚开始的时候有种无从下手的感觉，在一步步的摸索和老师的指导下我们终于完成的面包板的连接，两天的连接，使我们学到了许多，每一个细小的地方都必须十分注意，每一根线都要好好地布局，才能使连线看起来整齐有序。在此我衷心的感一直不辞辛劳为我们指明方向的老师，也要感教会我知识的学校为我提供实践的场所和实践器材，还要感我的搭档还有那些耐心帮助我的同学们。通过这次的课程设计，不仅使我学到了很多专业方面的知识，也让我明白了不畏困难、勇于攀登艰难的重要性，这对我未来的学习和生活产生很大的影响。在此，再次感我的学校、老师和同学们。附录一工具清单工具数量镊子1斜口钳1万用表15V 直流稳压电源1导线若干附录二元器件清单功能器件类型、型号及参数数量CC40601晶振（