《数字电子产品设计与制作》课件-项目6 数字钟综合项目实践

1.设计数字钟校时电路数字电子产品设计与制作将前面设计的60进制计数器和24进制计数器通过一定的方式连接在一起，即可得到了数字时钟计时电路的雏形。其中秒进位信号和分进位信号由各计数器的清零信号经非门反相后得到。时分秒计数器的级联电路功能分析通过电路仿真效果可以看到，所设计的电路基本上能够完成计时功能，但与实际的数字时钟相比还缺少调整时间部分的电路。接下来我们进行调整时间电路（即校时电路）的设计。只能累计，如何调整？校时电路设计秒校时电路的设计思路秒校时电路采用异步清零的方式进行设计比较方便，通过与标准时间对比，在标准时间秒数值为00时按下清零键即可完成秒计时电路的校时。校时电路设计电路结构电路结构采用典型的上拉电阻结构，在正常计数时，两片74LS160的MR清零端通过上拉电阻连接到高电平。在需要校时只需按下按钮，MR清零端被置为低电平，74LS160立即进行异步复位，完成校时操作。正常计数时，MR接高电平。进行校时时，MR接低电平。校时电路设计仿真效果校时按钮按下后，计数值被清零。元器件讲解：按钮

在电子产品中按钮是一种常见的电子元器件，通过对按钮进行操作，可以实现电路的物理导通或断开，从而实现对电子产品的控制或操作。因其操作幅度很小，且不需要用很大的力气进行操作，所以有时也称作轻触开关或微动开关。按钮是开关的一种，通常用在仪器仪表、计算机类产品、电子类消费品和工业控制场合。元器件讲解：按钮在使用时，以满足操作力的条件，向开关操作方向施加压力，开关闭合导通，当撤销压力时开关断开。其内部结构是依赖金属片的受力来实现通断的。根据应用场合的不同分为直插式和贴片式。常用的封装尺寸为6mm*6mm。元器件讲解：按钮在元器件的数据手册中，会标明详细的外观尺寸和引脚间的连接关系，方便在设计中进行使用。元器件讲解：按钮有的元器件还会给出详细的特性参数，如额定负荷、接触电阻、绝缘电阻等，方便在设计中确定是否符合参数要求。如下表所示：参数数值额定负荷DC12V50mA接触电阻30mΩMax.绝缘电阻100MΩ寿命50,000次使用温度范围-16~+60℃行程0.25±0.1M/M动作力260gf±30gf校时电路设计分校时电路的设计思路分校时电路调整计数值的方式进行设计比较方便。需要调整分时，将ENP和ENT接到高电平1上，将分计数器临时改成秒计数器，计数器将随CP时钟脉冲信号进行计数，当计到需要的数值时，断开ENP和ENT与高电平的连接，恢复至正常计数的状态即可完成分的调整。校时电路设计电路结构电路结构采用典型的下拉电阻结构。为了方便操作，加入滑动开关/拨动开关用来控制ENP和ENT与高电平或原电路的连接。接分计数器个位ENP&ENT；开关拨到右侧为正常计时模式；开关拨到左侧为调整分钟模式；（数值增1/秒，需同时按下按钮）校时电路设计加入分校时电路后电路图。校时电路设计仿真效果将拨动开关拨到调整位置，再按下按钮，分钟数实现每秒增1。元器件讲解：拨动开关拨动开关（SlideSwitch），有时也叫做滑动开关。拨动开关是通过拨动开关柄使电路接通或断开，从而达到切换电路的目的。拨动开关常用的种类有单极双位（SPDT）、单极三位（SP3T）、双极双位（DPDT）以及双极三位（DP3T）等。

元器件讲解：拨动开关拨动开关广泛用于各种仪器/仪表设备、各种电动玩具、通讯产品、音响设备、医疗设备、计算机外围设备等电子产品领域。拨动开关一般用于低压电路，具有滑块动作灵活、性能稳定可靠的特点。元器件讲解：拨动开关在元器件的数据手册中，会标明详细的外观尺寸和引脚间的连接关系，方便在设计中进行使用。元器件讲解：拨动开关常用特性参数额定电压（DC）6V绝缘电阻100MΩ触点类型SPDT接触电阻（Max.）70mΩ触点额定电流300mA@6VDC工作温度-40~+85℃额定电压（DCMax.）30V额定电压（DC）6V校时电路设计与分校时电路原理相同。小时校时电路的设计思路校时电路设计加入小时校时电路后电路图。2.数字钟报时电路的设计与制作数字电子产品设计与制作数字时钟结构框图指示灯电路校时电路秒信号电路小时计时电路分钟计时电路秒计时电路计时电路显示电路小时显示分钟显示秒显示数码管显示部分小时显示驱动分钟显示驱动秒显示驱动显示驱动部分报时电路数字钟报时电路的功能要求每当时间到整点时，驱动蜂鸣器鸣响，完成整点报时功能。3.数字钟报时电路仿真数字电子产品设计与制作数字钟报时电路的仿真序号元件数量单位仿真关键词174LS851个74LS852电阻1K3个RES3三极管NPN1个NPN4蜂鸣器1个BUZZER5拨码开关2位1个DIPSWA=B高电平如何利用其他方式实现数字钟报时4.数字钟的整体装调数字电子产品设计与制作领取电路原理图和PCB图领取电路原理图和PCB图领取元器件清单

根据物料清单，领取物料数字钟的装调实操5.数字钟的总体电路仿真数字电子产品设计与制作数字时钟结构框图报时电路校时电路秒信号电路小时计时电路分钟计时电路秒计时电路计时电路显示电路小时显示分钟显示秒显示数码管显示部分小时显示驱动分钟显示驱动秒显示驱动显示驱动部分6.数字钟计时电路的搭建与调试数字电子产品设计与制作一、实验板功能介绍芯片测试区直流电源信号源三态逻辑笔数码管驱动电路LED驱动电路电平输出电路二、使用设备数值比较器及数据选择器、数值分配器的理论知识集成数值比较器的功能和位数扩展设计蜂鸣器的驱动电路4.连接线三、操作注意事项将74LS248接插在实验板上，注意方向不要插错；将16管脚接+5V电源，9管脚接地。断电插拔芯片，芯片放入卡槽时不能出现弯折、短路等情况。连线保持整洁、清晰，尽量避免线的交叠。7.数字钟计时电路仿真数字电子产品设计与制作74LS160功能表输入输出EPETCPD0D1D2D3Q0Q1Q2Q30xxxxXxxx000010xx↑d0d1d2d3d0d1d2d31111↑xxxx计数110xxxxxx保持11x0xxxxx保持60进制计数电