【正文】 果對電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 添加示波器 波形顯示結(jié)合數(shù)碼管顯示發(fā)現(xiàn)，當(dāng)數(shù)字從7將要變成8時，H13和LD都出現(xiàn)了跳變，H13原本應(yīng)當(dāng)從0狀態(tài)變?yōu)?狀態(tài)并保持一段時間但實(shí)際上H13從0變?yōu)?后又迅速跳回0，導(dǎo)致電路計數(shù)器被置0。③正點(diǎn)報時功能 音響電路示波器，觀察當(dāng)整點(diǎn)來臨時，示波器顯示的波形情況。⑤定時控制 定時控制利用撥碼開關(guān)設(shè)定好定時的小時數(shù)和分鐘數(shù)，仿真發(fā)現(xiàn)到達(dá)定時時間時揚(yáng)聲器開始發(fā)出提示音，聲音持續(xù)一分鐘，更換若干定時時間再次測試，發(fā)現(xiàn)定時控制功能都能夠正常實(shí)現(xiàn)。 電源電路上圖為電源電路，將8~12V的直流電接在JP1上，若電源正常工作，則電源指示燈LED被點(diǎn)亮，同時經(jīng)過7805輸出5V穩(wěn)壓；其中四個電容C11，C12，C13，C14起到濾波的作用，用來穩(wěn)定穩(wěn)壓器輸出的電壓。 開關(guān)控制電路上圖是我們的開關(guān)控制電路，左邊四個撥碼開關(guān)分別對應(yīng)小時的十位，小時的個位，分鐘的10位，分鐘的各位，用其對應(yīng)的二進(jìn)制代碼進(jìn)行控制。 ①安裝電路 按照原理圖、PCB圖和板子上的元件名稱安裝、焊接電路，芯片先焊插座，方便出現(xiàn)問題時進(jìn)行修改。將直流電源調(diào)整為10V，按下OUTPUT，電源電路的指示LED燈亮，用萬用表測量輸出端的電壓，在5V左右，故電源電路正常工作。(很遺憾忘記拍照記錄波形)。通過校時、校分按鍵調(diào)節(jié)小時和分鐘數(shù)合適。主體電路數(shù)字鐘正常工作。我們把104的電容換成220uF的電容，使RC電路的時間常數(shù)在100ms左右，焊接時注意電容的正負(fù)極。但是撥碼開關(guān)與底座有些接觸不良，撥動開關(guān)時也有可能有抖動，因此撥動撥碼開關(guān)時需要小心，固定電路板和撥碼開關(guān)撥動開關(guān)可以正常工作。檢查電路板電路沒有發(fā)現(xiàn)問題。鬧鐘電路通過撥碼開關(guān)設(shè)置鬧鐘時間。關(guān)閉鬧鐘電路的控制開關(guān)后聲音停止，在同一分鐘內(nèi)，再次打開控制開關(guān)，仍然發(fā)出聲音，當(dāng)分鐘改變時，聲音停止。但是如果同時使兩個開關(guān)狀態(tài)處于“ON”狀態(tài)，電源直接與地相接，整個電路都被短路，停止工作。該電路能夠正常工作。我們將電路板上相連的LD線用小刀刮斷，通過導(dǎo)線將正確的兩個相連的管腳連接后，接通電源，在非整點(diǎn)時喇叭不再發(fā)聲。但多次測試后，發(fā)現(xiàn)報小時數(shù)的聲音普遍比當(dāng)前的小時數(shù)少一聲。并聯(lián)電容后再次測試，發(fā)現(xiàn)所有時間的整點(diǎn)報小時數(shù)功能所報聲音數(shù)都正常。在學(xué)習(xí)過程中，發(fā)現(xiàn)數(shù)字鐘的顯示是一一分開的，因此每一個個位、十位都可以看成一個單獨(dú)的計數(shù)器，而不能整體地看成秒鐘和分鐘是60進(jìn)制而小時是從1計數(shù)到12的11進(jìn)制計數(shù)器，因為這樣不利于數(shù)碼管每一位的顯示，超過9的數(shù)無法通過7段譯碼器使數(shù)碼管有顯示數(shù)值。在設(shè)計過程，要注意TTL門電路中輸入懸空時輸入的是高電平，所以設(shè)計電路時要注意添加接地，同時也要加電阻。Proteus在繪制出電路原理圖后可以很方便地進(jìn)行仿真，同時還可以提供激勵電源和虛擬的示波器，方便我們觀察電路中的時序變化圖和仿真的波形圖。在主體電路調(diào)試中發(fā)現(xiàn)了小時電路變化至7時就發(fā)生了進(jìn)位，通過示波器觀察波形發(fā)現(xiàn)因為從7（0111）到8（1000）存在著1變0，0變1的情況使LD瞬間有低電平，而將置數(shù)電路改成在同時滿足1001情況下置數(shù)可以解決問題。而我們在計數(shù)器的設(shè)計時，置數(shù)電路中只考慮置數(shù)數(shù)字的1信號，只將1信號對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接至與非門而不考慮0信號對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，是因為計數(shù)是由高到低有順序的，而仿真告訴我們這樣做可能會在實(shí)際電路中遇到問題；7400和74LS00也說明這個問題的存在也與不同類型的芯片有關(guān)系。在調(diào)試過程中，理解了增加并聯(lián)電容通過電容的充放電來延遲電平達(dá)到的時間來達(dá)到延遲目的。這是我們需要提高的能力。開始的時候我認(rèn)為在AD中已經(jīng)繪制完成的原理圖應(yīng)當(dāng)存在某種方法可以直接兼容至ISIS使用而無需重新繪制，后來查詢了各種資料，發(fā)現(xiàn)ISIS的電路圖可以在AD中打開，而AD中的原理圖無法使用ISIS打開，所以最后我們決定重新繪制一遍原理圖。在請教過老師之后，老師建議我們在仿真電路中添加示波器觀察波形，于是我們在H11（74191計數(shù)器的Q1）、H12（74191計數(shù)器的Q2）、H13（74191計數(shù)器的Q3）和LD四處防止了示波器探針，并再次執(zhí)行仿真，這一次我們通過觀察波形發(fā)現(xiàn)了問題所在。調(diào)試的第一天上午，我們的電路板的功能基本還正確，但下午回來后再進(jìn)行調(diào)試一段時間后，卻發(fā)現(xiàn)數(shù)字鐘的分突然不顯示了，并且芯片U22發(fā)燙非常嚴(yán)重，后來我們找老師更換了一塊芯片，發(fā)現(xiàn)數(shù)字鐘工作一段時間之后芯片還是會微微發(fā)熱，懷疑是電路哪里存在短路問題，但是測量芯片接地和連接VCC的管腳，發(fā)現(xiàn)電壓是正常的，直觀來看電路板的器件焊接也沒有明顯問題，所以一直也沒有找到芯片發(fā)熱的具體原因，好在之后的調(diào)試我們會時常留意U22的溫度，沒有再出現(xiàn)嚴(yán)重發(fā)燙的問題。比如部分電容的封裝選擇不合適，導(dǎo)致焊接時接入不便，也影響了電路的美觀，還有校時電路的濾波電容距離主體較遠(yuǎn)，對于抖動的消除作用很不明顯，另外，定時電路的撥碼開關(guān)排布也很不方便操作，我們定時電路撥碼開關(guān)的排布十位個位順序和表示某位數(shù)字的二進(jìn)制高低位是相反的，導(dǎo)致調(diào)節(jié)定時時刻不方便等，這讓我更加深刻地意識到，電路板的設(shè)計是一個不斷調(diào)整不斷完善的過程，需要考慮到各種實(shí)際情況，才能設(shè)計出美觀實(shí)用的電路板。首先第一步就是進(jìn)行元器件的導(dǎo)入，但是導(dǎo)入之后，經(jīng)過元器件的對比檢查之后，發(fā)現(xiàn)一些元器件的封裝不對，或者是一些元器件甚至沒有選擇封裝，于是經(jīng)過了更改之后，繼續(xù)進(jìn)行下面的工作。圖1：main_saved2(排好版)接下來，就是進(jìn)行布線了。幾乎就在我布完線的同時，曉杰她們的仿真結(jié)果出來了，小時的翻轉(zhuǎn)是不正確的，所以我們在討論了之后，對小時控制電中的D觸發(fā)器的輸入邏輯進(jìn)行了修改，然后加入了兩個芯片，分別是74LS04的非門和74LS20的與非門。于是回去之后我就將這兩部分電路單獨(dú)拿了出來，放在了右上方，改正了電路設(shè)計沒有按功能排在一起的失誤。四天的時間里讓我對PCB的設(shè)計產(chǎn)生了更深刻的認(rèn)識，包括電源和地的布線方式，模塊化設(shè)計的方法以及DRC確認(rèn)設(shè)計等等，同時也切身的體會到了自己經(jīng)驗的不足，也有了以后努力的方向。這種交流方式的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)然就是交流效率非常高，但是缺點(diǎn)就是如果一次性有太多修改的時候，尤其是只是更改網(wǎng)絡(luò)名，而沒有更改其他設(shè)計的時候，容易被忽視。鑒于修改自啟動問題需要對整個電路的邏輯進(jìn)行修改，工作量很大，而且對電路整體功能影響不大，所以這一問題我們小組暫未修改，且經(jīng)過所有其他調(diào)整之后，一般開機(jī)后會處于10：00（不穩(wěn)定），已經(jīng)不需要很長的校時調(diào)整。修改的關(guān)鍵就是延遲時鐘信號的到達(dá)，修改方案有加兩級反相器或者加上一個電容進(jìn)行延時，因在調(diào)試的時候加入反相器過于麻煩，選擇了第二個方案，即加上一個電容進(jìn)行延時。還要感謝王老師的指導(dǎo)，指出了我們電路設(shè)計的不合理的地方，并告訴了我們修改方式，并且因為之前我不會DRC，在板子加工之前還幫我們修正了四處設(shè)計錯誤，使我們調(diào)試過程中的工作量極大的降低。AD布線：小鍵盤上的星號；或者shift+ctrl+滾輪 ，后手動布線 ——方便修改——分不同層，同時繞圈，區(qū)分縱橫——同一功能的元件盡量放在一起，尤其是電源，晶振等地方的電容，不然就沒用惹。它已成為人們?nèi)粘Ｉ畋夭豢缮俚囊徊糠?，廣泛地應(yīng)用在各家各戶以及車站等公共場所，數(shù)字鐘的廣泛應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義，由于數(shù)字集成電路的發(fā)展,使得數(shù)字電子鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表, 而且具有較好報時功能。欲設(shè)計一個數(shù)字電子鐘，首先應(yīng)該有一個脈沖源（能夠自動的產(chǎn)生穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)時間脈沖信號），即為振蕩器；但是一般脈沖源所產(chǎn)生的脈沖信號的頻率較高，所以，就需要使用分頻器對其進(jìn)行分頻，從而得到適合用來計時的秒脈沖信號，即頻率為1Hz的秒脈沖信號；經(jīng)過分頻器輸出的秒脈沖信號，再進(jìn)入計數(shù)器當(dāng)中進(jìn)行計數(shù)，又由于在計數(shù)時，北京時間規(guī)定60秒為一分鐘，60分鐘為一小時，24小時為一天，因此就需要兩個60進(jìn)制的計數(shù)器和一個24進(jìn)制的計數(shù)器；計數(shù)器計數(shù)完畢后再經(jīng)過譯碼器進(jìn)行譯碼；最后在顯示器中將累計結(jié)果以“時”、“分”、“秒”的形式顯示出來。但一般來講，如果振蕩器的頻率和其計時精度越高，則其耗電量越大。R為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)R1時可以得到相應(yīng)頻率的信號輸出。60進(jìn)制計數(shù)：“秒”和“分”的計數(shù)都需要60進(jìn)制，本設(shè)計根據(jù)《電子技術(shù)》課本中提到的知識，采用兩片74LS161組成256進(jìn)制計數(shù)器后再用反饋歸零法來組成60進(jìn)制計數(shù)，其中，“秒”十位是六進(jìn)制，“秒”個位是十進(jìn)制其電路圖如圖5所示。完成24進(jìn)制計數(shù)的電路圖如圖7所示，CD4518的引腳圖如圖8所示。CD4511內(nèi)接有上拉電阻，故只需在輸入端與數(shù)碼管筆段之間傳入限流電阻即可工作。5顯示器本設(shè)計用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器所輸出的數(shù)字，顯示器有共陽極顯示器和共陰極顯示器兩種，而74LS48譯碼器所對應(yīng)的顯示器是共陰極（接地）顯示器。部分門電路控制音響，輸入有時、分的各相應(yīng)位的控制組合。但本設(shè)計電路的缺點(diǎn)是：沒有設(shè)計校時電路，即據(jù)該方案進(jìn)行生產(chǎn)得到的產(chǎn)品并無校時功能；且其只能正點(diǎn)報時，而不能報整時數(shù)。七．心得體會通過這次對數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計，我覺著最大的收獲就是增強(qiáng)了自己獨(dú)立收集資料的能力，鍛煉了自己獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力。此外，通過這次的課程設(shè)計，使得我對word等應(yīng)用軟件的應(yīng)用能力有了更進(jìn)一步的提高，為以后的工作和日常生活中的應(yīng)用打下了結(jié)實(shí)的基礎(chǔ)。數(shù)字鐘它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒。 數(shù)字電子鐘的結(jié)構(gòu)圖數(shù)字電路中的時鐘是由振蕩器產(chǎn)生的，振蕩器是數(shù)字鐘的核心。要精確輸出1Hz脈沖，對電容和電阻的數(shù)值精度要求很高，所以輸出脈沖不夠準(zhǔn)確也不夠穩(wěn)定。數(shù)字鐘的計數(shù)電路可以用反饋清零法。常用的集成譯碼器有二進(jìn)制譯碼器、二—十進(jìn)制譯碼器和BCD—7段譯碼器。當(dāng)正常工作時將開關(guān)打到2，進(jìn)行正常的計數(shù)，即校時時不影響正常計數(shù)。由于與門容易產(chǎn)生競爭冒險現(xiàn)象，故采用與非門和非門串接。其中每一個部分都得做到準(zhǔn)確性來保證數(shù)字電子鐘的精確性。由于擁有模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)的理論知識，加之這次的課程設(shè)計，使我對以往的一些知識有了更深入的理解。當(dāng)然在設(shè)計過程中，我學(xué)會了Multism這個軟件進(jìn)行仿真，感覺用的挺好的，仿真是數(shù)字電子鐘運(yùn)行的良好。開始確定了兩個方案，但考慮到方案的可行性，選擇了第一種，也就是這一種方案。用24進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)行小時的顯示，用60進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)行分的顯示，用60進(jìn)制計數(shù)器進(jìn)行秒的顯示校時模塊：利用按鍵實(shí)現(xiàn)“校時”、“校分”和“時、分、秒的清0”功能。（2）k2：校分鍵。整點(diǎn)報時模塊：能進(jìn)行整點(diǎn)報時，即當(dāng)分秒都為0時整點(diǎn)報時。（2）k4：校分鍵。動態(tài)顯示模塊：時間的顯示需要用到8個數(shù)碼管，其中小時與分鐘及分鐘與秒之間用數(shù)碼管的一個g段，在動態(tài)顯示方式下，所有的數(shù)碼管對應(yīng)同一組七段碼，可用VHDL語言實(shí)現(xiàn)正常顯示時間與鬧鐘時間的切換模塊： k5=1，切換到正常時鐘的顯示上 k5=0，切換到鬧鐘的顯示上五、各功能模塊說明及源代碼： 數(shù)碼管顯示電路源程序： ：library ieee。date_out:out std_logic_vector(6 downto 0))。 then case date_in is when “0000”=date_outwhen “0001”=date_outdate_outdate_outdate_outdate_outdate_outdate_outdate_outdate_outdate_outend process。entity mux8 is port(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7:in std_logic_vector(3 downto 0)。architecture arch of mux8 is begin process(d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,sel)begincase sel iswhen “000”=ywhen “001”=ywhen “010”=ywhen “011”=ywhen “100”=ywhen “101”=ywhen “110”=ywhen “111”=ywhen others=yend case。use 。y:out std_logic)。)then yend process。entity mux_24 is port（d1 :in std_logic_vector(3 downto 0)。end mux_24。end rtl。s1,s2,s3 :in std_logic。beginindprocess(ind,s1,s2,s3)beginif(s1=39。 and s3=39。use 。architecture rtl of baoshi is begin process(a1,a2)begin if(a1=“0000” and a2=“0000” and a3=“0000” and a4 library ieee。b1,b2 :in std_logic_vector(3 downto 0)。use 。yh :out std_logic_vector(3 downto 0)。architecture six of mod_60 is signalhh:std_logic_vector(3 downto 0)。then hhelsif(clk39。end if。use 。yh :out std_logic_vector(3 downto 0)。architecture two of mod_24 is signalhh:std_logic_vector(3 downto 0)。then hhelsif(clk39。end if。所以在實(shí)驗中我們就小心翼翼的把弄開關(guān)，結(jié)果也沒出現(xiàn)什么錯誤。一開始一點(diǎn)頭緒也沒有，通過查找資料有了初步的認(rèn)識，在實(shí)際過程中也遇到了很多問題，通過和同學(xué)及老師的交流，一些問題逐步迎刃