【正文】 1QC2QA2QB1QA1QB1QC1QD2QA2QB1CLR2CLR1CLR1CLR2CLR1INA2INA1INB2INBU18A74LS08D614141512151574LS3908kHz 時(shí)計(jì)數(shù) 9 器 810U21C108975O3O4O5O6O7O8O9U22RTCCTCRS111X2 校時(shí) Key=A74LS00D12MRR25V45U19B6112364U21D12 器分計(jì)數(shù)131146VCCR510MohmR412U24A4~1PR51Q1D312141315123J2U21A3574LS00DC130pF30pF 校分Key=B12214214274LS51D6~1QO11O12O13R345msetU21B6~1CLR74LS74D4060BP開關(guān)在下，校準(zhǔn)狀態(tài)開關(guān)在上，正常工作 74LS00DVCC5V圖 19 2CLR1INA2INA1INA1INB2INB1INB2INA2INBU13A2QCU18C109U18B2QCC25RBI74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCDOF213 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 （六）校正電路 由 74HC51D、 74HC00D與電阻組成，校正電路有分校正和時(shí)校正兩部分，電路如圖 20。 圖 21 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 （八）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 由 74HC30D 和蜂鳴器組成，當(dāng)時(shí)間在 59:50 到 59:59 時(shí)，蜂鳴報(bào)時(shí)，電路如圖 22。 電路的信號(hào)輸入由晶振電路產(chǎn)生，并輸入各電路。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)?，再?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著 。 3．對(duì)設(shè)計(jì)的建議 我希望老師在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們一些關(guān)于所做電路的資料、原理，以及如何檢測(cè)電路的方法，還有關(guān)于檢測(cè)芯片的方法。 因此，設(shè)計(jì)與制作數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘，而且可以通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一 步了解在制作中用到的各種中小規(guī)模集成電路的作用及使用方法。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ 時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。一般輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ＴＴＬ門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。 秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將ＱＡ與ＣＰＢ（下降沿有效）相連即可。 圖 3 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 4 分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同，只不過(guò)分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的Ｑ D作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連，分十位計(jì)數(shù)單元的Ｑ C 作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。 4．譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元電路 選擇 74LS47作為顯 示譯碼電路；選擇ＬＥＤ數(shù)碼管作為顯示單元電路。 5．校時(shí)電路 數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路， 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。 圖 6 帶有消抖電路的校正電路 說(shuō)明：當(dāng) 時(shí)間在 59 分 50 秒到 59 分 59秒期間時(shí)分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為 5， 9 和 5；因此，可以將分計(jì)數(shù)器十位的 Qc和 QA，個(gè)位的 QD 和 QA 及秒計(jì)數(shù)器十位的 QC 和 QA相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。 74HC30為 8輸入與非門。 3．拉線時(shí)，盡量將線緊貼面包板，把線成直角，避免交叉，也不要跨越元件。 （一）六進(jìn)制電路 由 74HC390、 7400、數(shù)碼管與 74LS47組成，電路如圖 16。 （五）時(shí)間計(jì)數(shù)電路 由 1 個(gè)二十四進(jìn)制電路、 2 個(gè)六十進(jìn)制電路組成，因上面已有一個(gè)雙六十電路，只要把它與二十四進(jìn)制電路相連即可，詳細(xì)電路見圖 19。 74HC00D 數(shù)字鐘設(shè)計(jì)－校時(shí)電路部分 圖 20 （七）晶體振蕩電路 由晶體與 2 個(gè) 30pF 電容、 1 個(gè) 4060、一個(gè) 10 兆的電阻組成，芯片 3腳輸出 2Hz的方波信號(hào)，電路如圖 21。 七、電路原理總圖 在原有的簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上，按實(shí)際布局畫了這張按實(shí)際芯片布局的接線圖，如圖 22： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 VCC5VR6200ohmComR7200ohmComR8200ohmComR9200ohmComR10200ohmComR11200ohmComABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGVCC5VVCC5VVCC5VVCC5VVCC5VVCC5V1312111015141312111015141312111015141312111015141312111015141312111015U7OGBI/RBOU8OGBI/RBOU9OGBI/RBOU10OGBI/RBOU11OGBI/RBO14U12OGBI/RBO499999OAOBOCODOAOBOCODOAOBOCODOAOBOCODOAOBOCODOAOBOCODOEOEOEOEOE9OEOFOFOFOFOFRBIRBIRBIRBIRBI7126354712635471263547126354712635471263131110131110356793567131110U13B2QDU14A1QDU14B2QD54U15A1QD9U15B2QD356791QA1QB1QC2QA2QB2QC1QA1QB1QC2QA2QB1QA1QB1QC1QD2QA2QB1CLR2CLR1CLR1CLR2CLR1INA2INA1INB2INBU18A74LS08D614141512151574LS3908kHz 時(shí)計(jì)數(shù) 9 器 810U21C108975O3O4O5O6O7O8O9U22RTCCTCRS111X2 校時(shí) Key=A74LS00D12MRR25V45U19B6112364U21D12 分計(jì)數(shù)器131146VCCR510MohmR412U24A4~1PR51Q1D312141315123J2U21A3574LS00DC130pF30pF 校分Key=B12214214274LS51D6~1QO11O12O13R345msetU21B6~1CLR74LS74D4060BP開關(guān)在下，校準(zhǔn)狀態(tài)開關(guān)在上，正常工作 74LS00DVCC5V 圖 22 2CLR1INA2INA1INA1INB2INB1INB2INA2INBU13A2QCU18C109U18B2QCC25RBI74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCD74LS47DLTABCDOF213 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 八、總結(jié) 1．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法 ①七段顯示器與七段譯碼器的測(cè)量 把顯示器與 74LS74相連，第一次連接時(shí)，數(shù)碼管沒有顯示數(shù)字，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地，接地后發(fā)現(xiàn)還是無(wú)法正確顯示數(shù)字，用萬(wàn)用表檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)是因芯片引腳有些接觸不良，所以確認(rèn)芯片是否接觸良好比較重要。 2．設(shè)計(jì)體會(huì) (1)通過(guò)這次對(duì)數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)一個(gè)電路要先仿真，仿真成功之后才能實(shí)際接線。 第四篇：數(shù)電課程設(shè)計(jì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)與制作 一、設(shè)計(jì)目的 數(shù)字電子技術(shù)是工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程理論與實(shí)踐聯(lián)系密切，系統(tǒng)性強(qiáng)，課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)可以使學(xué)生初步掌握基本的數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法和技能，進(jìn)一步加深對(duì)數(shù)字電子技術(shù)課程 的理解，掌握數(shù)字電子系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)方法以及系統(tǒng)的調(diào)試方法，熟悉常用數(shù)字芯片的功能及使用方法，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 擴(kuò)展功能：有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能；時(shí)分秒之間的間隔符“：”按秒跳動(dòng)。 寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，除報(bào)告封面和電路圖可以打印外，其它內(nèi)容均必須手寫（復(fù)印、打印的一律不及格）。 七、注意事項(xiàng) 數(shù)碼管、電阻、電容、開關(guān)等安裝前一定要測(cè)試檢查，確定沒有問(wèn)題再焊接，數(shù)碼管不能用 5V 電源去測(cè)試，用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔可測(cè)試是否發(fā)光，集成塊和晶振不便測(cè)試可不測(cè)。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。若用 ENABLE信 號(hào)下降沿觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)由 EN 端輸入， CLK端置“ 0”；若用 CLOCK 信號(hào)上升沿觸發(fā)，觸發(fā)信號(hào)由 CLOCK 端輸入，ENABLE 端置“ 1”。若將第一個(gè)加計(jì)數(shù)器的輸出端 Q4A 作為第二個(gè)加計(jì)數(shù)器的輸入端 ENB 的時(shí)鐘脈沖信號(hào)，便可組成兩位 8421 編碼計(jì)數(shù)器，依次下去可以進(jìn)行多位串行計(jì)數(shù)。秒的十為計(jì)數(shù)單元為 6進(jìn)制，當(dāng)QDQCQBQA 變成 0101 時(shí)，通過(guò)與非門把它的清零端變成 0，計(jì)數(shù)器的輸出被置零，跳過(guò) 0110 到 1111 的狀態(tài)，又從 0000 開始，如此就是 60進(jìn)制。當(dāng)十位的 QDQCQBQA為 0010 時(shí)，通過(guò)與非門使得該 74LS90的清零端為0，“時(shí)”的十位有重新從 0000 開始，此時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)單元變成 4 進(jìn)制，即當(dāng)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的 QDQCQBQA 為 0100 時(shí)，就要又從 0000 開始計(jì)數(shù)。（ 2）設(shè)計(jì)要求 ①畫出電路原理圖（或仿真電路圖）；②元器件及參數(shù)選擇；③電路仿真與調(diào)試； ④ PCB 文件生成與打印輸出。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的 1HZ 時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。一般輸出為方波 的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，一類是用ＴＴＬ門電路構(gòu)成；另一類是通過(guò)ＣＭＯＳ非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。由于晶體具有 較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。 秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將ＱＡ與ＣＰＢ（下降沿有效）相連即可。本次設(shè)計(jì)中選擇 74HC390。輸出反饋電阻Ｒ１為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。 第 1 頁(yè) 《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 （ a）數(shù)字鐘組成框圖 2．晶體振蕩器電路 晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的 32768Ｈ z 的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。 （ 4）編寫設(shè)計(jì)報(bào)告 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過(guò)程，附上有關(guān)資料和圖紙，有心得體會(huì)。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。 （ 2）分計(jì)數(shù)器 分的個(gè)位和十位計(jì)數(shù)單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和秒的是一樣的，只是它要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給時(shí)的個(gè)位計(jì)數(shù)單元?？芍苯域?qū)動(dòng) LED顯示器。 CD4518 采用并行進(jìn)位方式，只要輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)單元 Q1 翻轉(zhuǎn)一次；當(dāng) Q1 為 1， Q4 為 0 時(shí)，每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)單元 Q2翻轉(zhuǎn)一次；當(dāng) Q1=Q2=1 時(shí)，每輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖 Q3 翻轉(zhuǎn)一次；當(dāng)Q1=Q2=Q3=1 或 Q1=Q4=1 時(shí)，每輸 入一個(gè)時(shí)鐘脈沖 Q4 翻轉(zhuǎn)一次。 各部分原理：十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器 CD4518是 二、十進(jìn)制（ 8421 編碼）同步加計(jì)數(shù)器，內(nèi)含兩個(gè)單元的加計(jì)數(shù)器。特別注意集成塊不要接反！ 八、設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 設(shè)計(jì)原理思路： 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)頻率（ 1HZ）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路 。 實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱、數(shù)字萬(wàn)用表以及實(shí)踐所需工具。 制作實(shí)際電路并測(cè)試，用自己設(shè)計(jì)的秒脈沖源作計(jì)時(shí)脈沖， +5V電源由實(shí)驗(yàn)室提供。 基本功能：具有時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)功能，用六位數(shù)碼管和 LED 顯示“ XX：XX： XX”（最大顯示 23： 59： 59），要求計(jì)時(shí)準(zhǔn)確，能夠調(diào)整時(shí)間。 (3)通過(guò)這次學(xué)習(xí)，讓我對(duì) 各種電路都有了大概的了解，同時(shí)也讓我更深刻的認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性，對(duì)于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。但在六十進(jìn)制時(shí)，按圖接線后發(fā)現(xiàn)，顯示器上的數(shù)字總是 100 進(jìn)制的，而不是六十進(jìn)制，檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)無(wú)論是線路的連接還是芯片的接觸都沒有問(wèn)題。其中 以校正電路代替時(shí)間計(jì)數(shù)電路中的時(shí)、分、秒之間的進(jìn)位，當(dāng)校時(shí)電路處于正常輸入信號(hào)時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)電路正常計(jì)時(shí)，但當(dāng)分校正時(shí)，其不會(huì)產(chǎn)生向時(shí)進(jìn)位，而分與時(shí)的校位是分開的，而校正電路也是一個(gè)獨(dú)立的電路。 IO1VCC 正常輸入信號(hào) 5V 校正信號(hào) R1IO2U2C9108 小時(shí)校正電路J110Mohm74HC00D 注 意 ： 分 校 時(shí) 時(shí) ， 不 會(huì) 進(jìn) 位 到 小 時(shí) 。 ComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AIO1141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126DADBDCDD513OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT74LS47 十進(jìn)制接法測(cè)試仿真電路 圖 17 （三）六十進(jìn)制電路 由兩個(gè)數(shù)碼管、兩 74LS 4一個(gè) 74HC390與一個(gè) 7400芯片組成，電路如圖 18。并不再使用。面包板的樣式是： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 15 面包板的注意事項(xiàng)： 1．面包板旁一般附有香蕉插座，用來(lái)輸入電壓、信號(hào)及接地。 當(dāng)時(shí)間在 59 分 50 秒到 59 分 59秒期間時(shí)，分十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變， 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 分別為