【正文】 圖54 六十進(jìn)制電路5． 利用兩個(gè)六十進(jìn)制的電路合成一個(gè)雙六十進(jìn)制電路，兩個(gè)六十進(jìn)制之間有進(jìn)位，見(jiàn)附圖55。五、功能塊電路圖1． 一個(gè)CD4511和一個(gè)LED數(shù)碼管連接成一個(gè)CD4511驅(qū)動(dòng)電路，數(shù)碼管可從09顯示，以次來(lái)檢查數(shù)碼管的好壞，見(jiàn)附圖51。根據(jù)要求，電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開(kāi)始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。根據(jù)要求，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，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。另外，圖36所示電路中，尚余－２進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，正好可作為分頻器２ＨZ輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為１ＨZ信號(hào)之用。將１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖35所示，其中Ｑ２可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與分個(gè)位的計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。該器件為雙２—５－１０異步計(jì)數(shù)器，并且每一計(jì)數(shù)器均提供一個(gè)異步清零端（高電平有效）。圖33 CD4046內(nèi)部框圖３）時(shí)間計(jì)數(shù)單元時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。常用的２進(jìn)制計(jì)數(shù)器有７４ＨＣ３９３等。較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性，非門(mén)電路可選74HC00。該元件專(zhuān)為數(shù)字鐘電路而設(shè)計(jì)，其頻率較低，有利于減少分頻器級(jí)數(shù)。輸出反饋電 阻Ｒ１為非門(mén)提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門(mén)的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。⑷譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。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。2．設(shè)計(jì)要求畫(huà)出電路原理圖（或仿真電路圖）； 元器件及參數(shù)選擇； 電路仿真與調(diào)試； 3．編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)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)。此次設(shè)計(jì)與制作數(shù)字電子鐘的目的是讓學(xué)生在了解數(shù)字鐘的原理的前提下，運(yùn)用剛剛學(xué)過(guò)的數(shù)電知識(shí)設(shè)計(jì)并制作數(shù)字鐘，而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及其使用方法。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了，而且還可以記住很多東西，比如一些芯片的功能。通過(guò)這次數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)，我最終明白上課所講的內(nèi)容并不是全部，有很多的不足之處。最后經(jīng)過(guò)查書(shū)重新地仔細(xì)地看了這部分知識(shí)，才發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò)誤，開(kāi)始用秒計(jì)時(shí)器的清零端MR取非給分計(jì)時(shí)器進(jìn)位，可突然卻發(fā)現(xiàn)又出現(xiàn)問(wèn)題：各計(jì)時(shí)器之間能正常進(jìn)位，可是分、時(shí)計(jì)數(shù)器的數(shù)碼管卻全顯示1，于是再想是不是還有控制CP信號(hào)的端口，于是發(fā)現(xiàn)把上一計(jì)時(shí)器的進(jìn)位端接入下一計(jì)時(shí)器的CP段就可以了，電路可以正常進(jìn)位。（4）校時(shí)電路通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)控制“時(shí)”“分”計(jì)時(shí)器的進(jìn)位信號(hào)，使其按照“秒”計(jì)時(shí)器的速度校時(shí)在整機(jī)電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程中的心得體會(huì)通過(guò)數(shù)天的設(shè)計(jì)與思索，我發(fā)現(xiàn)自己并不是真的全部掌握所學(xué)內(nèi)容，雖然基本上已經(jīng)掌握課上老師所講的內(nèi)容，可是一到把所用內(nèi)容整合在一起具體應(yīng)用時(shí)，還是出了很多問(wèn)題。圖4（4）校時(shí)電路通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)SWSPDT控制“分”“時(shí)”的進(jìn)位信號(hào)，使其可以按照秒的速度快速計(jì)時(shí)，如圖5所示。多諧振蕩器的振蕩頻率可由下式估算：f=1/T=(R1+2R2)C 若選R1=R2=100k，要在輸出端得到頻率為1Hz的時(shí)鐘信號(hào)，則C應(yīng)選47UF。電設(shè)賽場(chǎng)風(fēng)云涌，各路英豪皆爭(zhēng)雄。第一、不夠細(xì)心比如由于粗心大意焊錯(cuò)了線(xiàn)，第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次培訓(xùn)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。（2）有利于我們團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)。單擊K3可顯示事先所設(shè)置的報(bào)時(shí)的時(shí)間 K4：慢調(diào)時(shí)間開(kāi)關(guān)K5：快調(diào)時(shí)間開(kāi)關(guān)/暫停/顯示電路中，R10（1K）的作用，是防止開(kāi)關(guān)操作工作時(shí)，正負(fù)電源短路。K1+K5快調(diào)鬧時(shí)間的設(shè)置。R7，Q1，F(xiàn)MQ組成鬧輸出放大電路，控制信號(hào)由MM5461的13腳輸出。由于F4的倒相作用，使Q2，Q3和時(shí)基信號(hào)交替導(dǎo)通，形成間歇點(diǎn)亮顯示屏，使它工作在正常狀態(tài)。值得注意的是所有的輸出端均為低電平有效。17腳是內(nèi)部振蕩器RC輸入端，該振蕩信號(hào)一是作為外部時(shí)基的備用，二是13鬧輸出的信號(hào)源。: 我們選用了CD4069（內(nèi)含有六個(gè)反相器）。實(shí)現(xiàn)方式：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)。校時(shí)電路有兩種方案：第一、校時(shí)用的脈沖可選用頻率較高的不等的幾種脈沖，從計(jì)數(shù)器的總輸入端（秒計(jì)數(shù)器的第一級(jí)輸入端）送入。（12進(jìn)制計(jì)數(shù)器也同理）；但應(yīng)在歸零的同時(shí)發(fā)出驅(qū)動(dòng)AM（上午）、PM（下午）標(biāo)志的信號(hào)。若我們從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)到石英晶體振蕩器其頻率為32768HZ，要想用該振蕩器得到一個(gè)頻率為1HZ的秒脈沖信號(hào)，就需要用分頻器進(jìn)行分頻，分頻器的個(gè)數(shù)為2N =32768HZ，N =15 即有15個(gè)分頻器。通過(guò)查閱資料主要使用施密特觸發(fā)器：門(mén)電路組成的整形電路分頻器 —— 能將高頻脈沖變換為低頻脈沖，它可由觸發(fā)器以及計(jì)數(shù)器來(lái)完 成。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)１８０度相移，從而和非門(mén)構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。石英晶體振蕩器的頻率取決于石英晶體的固有頻率，與外電路的電阻電容的參數(shù)無(wú)關(guān)一般情況下，晶振頻率越高，準(zhǔn)確度越高，但所用的分頻級(jí)數(shù)越多，耗電量就越大，成本就越高，在選擇晶體時(shí)應(yīng)綜合考慮。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。任何數(shù)字計(jì)時(shí)器都有誤，因此應(yīng)考慮校準(zhǔn)時(shí)間電路，校時(shí)電路一般采用自動(dòng)快調(diào)和手動(dòng)調(diào)整，“自動(dòng)快調(diào)”是利用分頻器輸出的不同頻率脈沖使得顯示時(shí)間自動(dòng)迅速的得到調(diào)整。還需要有一個(gè)使高頻脈沖信號(hào)變成適合于計(jì)時(shí)的低頻脈沖信號(hào)的分頻器電路，即頻率為1HZ的“秒脈沖”信號(hào)。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。第 11頁(yè)第二篇：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(數(shù)字鐘)目錄一． 設(shè)計(jì)目的???????????????二． 實(shí)現(xiàn)功能???????????????三． 制作過(guò)程???????????????四． 原理框圖??????????????? 數(shù)字鐘構(gòu)成?????????????????????????????? 設(shè)計(jì)整形電路?????????????? 設(shè)計(jì)分頻器??????????????? 實(shí)際計(jì)數(shù)器??????????????? 譯碼/驅(qū)動(dòng)器電路的設(shè)計(jì)??????????? 7 校時(shí)電路???????????????? 8 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路?????????????? 繪制總體電路圖?????????????五． 具體實(shí)現(xiàn)?????????????????????????????????????????? 10 電路原理????????????????六． 感想與收獲??????????????? 12 七． 附錄 ??????????????? 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告一、設(shè)計(jì)目的數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀(guān)性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。但在六十進(jìn)制時(shí)，按圖接線(xiàn)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(xiàn)路的連通還是芯片的接觸都沒(méi)有問(wèn)題。七、芯片連接總圖因仿真與實(shí)際元件上的差異，所以在原有的簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上，又按實(shí)際布局畫(huà)了這張按實(shí)際芯片布局的接線(xiàn)圖，如圖十。－整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路部分六、總接線(xiàn)元件布局簡(jiǎn)圖整個(gè)數(shù)字鐘由時(shí)間計(jì)數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路組成。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123時(shí)計(jì)數(shù)器IO574HC00D1123674HC00D正常輸入信號(hào)校正信號(hào)R3U3A10Mohm12U2B456分計(jì)數(shù)器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分鐘校正電路分校正時(shí)鎖定小時(shí)信號(hào)輸入R410MohmU3B456圖中采用基本RS觸發(fā)器構(gòu)成開(kāi)關(guān)消抖動(dòng)電路，其中與非門(mén)選用74HC00；對(duì)J1和J2，因?yàn)樾Ｕ盘?hào)與0相與為0，而開(kāi)關(guān)的另一端接高電平，正常輸入信號(hào)可以順利通過(guò)與或門(mén)，故校時(shí)電路處于正常計(jì)時(shí)狀態(tài)，當(dāng)開(kāi)關(guān)打向上時(shí)，情況正好與上述相反，這時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。（四）雙六十進(jìn)制電路由2個(gè)六十進(jìn)制連接而成，把分個(gè)位的輸入信號(hào)與秒十位的Qc相連，使其產(chǎn)生進(jìn)位，電路圖如圖四。五、各功能塊電路圖數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨(dú)立的電路。2． 上圖中連著的黑線(xiàn)表示插孔是相通的。74HC30為8輸入與非門(mén)。實(shí)際使用時(shí)，因?yàn)殡娐烽_(kāi)關(guān)存在抖動(dòng)問(wèn)題，所以一般會(huì)接一個(gè)RS觸發(fā)器構(gòu)成開(kāi)關(guān)消抖動(dòng)電路，所以整個(gè)較時(shí)電路就如圖（f）。計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)并以8421BCD碼的形式輸送到CD4511芯片，再由4511第 2頁(yè)芯片把BCD碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示出來(lái)。（d）十二進(jìn)制電路另外，圖（d）所示電路中，尚余－２進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，正好可作為分頻器２ＨZ輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為１ＨZ信號(hào)之用。將１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖 ，其中Ｑ２可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與分個(gè)位的計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。由其內(nèi)部邏輯框圖可知，其為雙2510異步計(jì)數(shù)器，并每一計(jì)數(shù)器均有一個(gè)異步清零端（高電平有效）。電容Ｃ１、Ｃ２與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對(duì)振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)１８０度相移，從而和非門(mén)構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了晶體振蕩器電路。三、原理框圖1．?dāng)?shù)字鐘的構(gòu)成數(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。因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，、設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)計(jì)指標(biāo)① 時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期； ② 顯示時(shí)、分、秒；③ 具有校時(shí)功能，可以分別對(duì)時(shí)及分進(jìn)行單獨(dú)校時(shí)，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間； ④ 計(jì)時(shí)過(guò)程具有報(bào)時(shí)功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒進(jìn)行蜂鳴報(bào)時(shí)； ⑤ 為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。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。（4）編寫(xiě)設(shè)計(jì)報(bào)告寫(xiě)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)。第 0頁(yè)（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32768Ｈz的方波信號(hào)，可保證數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。輸出反饋電阻Ｒ１為非門(mén)提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門(mén)的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。本次設(shè)計(jì)中選擇74HC390。秒十位計(jì)數(shù)單元為６進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。利用１片