【文章內(nèi)容簡介】 示直觀、無機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到數(shù)字電子鐘。在城市的主要營業(yè)場所、車站、碼頭等公共場所使用數(shù)字 電子鐘已經(jīng)成為一種時(shí)尚。但目前市場上各式各樣的 LED 數(shù)字電子鐘大多數(shù)用全硬件電路實(shí)現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功率損耗大等缺點(diǎn)。因此有必要對數(shù)字電子鐘進(jìn)行改進(jìn) 。 數(shù)字萬年歷 在操作的設(shè)計(jì)上要力求簡潔，功能上盡量齊全， 在 家庭居室、辦公室、大廳、會(huì)議室、車站和廣場適用， 壁掛式 LED 數(shù)碼管顯示的日歷鐘逐漸受到人們的歡迎。 LED 數(shù)字顯示的日歷鐘顯示清晰直觀、走時(shí)準(zhǔn)確，并且還可以擴(kuò)展出多種功能， 顯示界面也要出色 數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘 表。 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大 的方 便，在此基礎(chǔ)上完成的萬年歷精度高，功能易于擴(kuò)展 。 課題所解決的內(nèi)容 ⑴ 針對具體設(shè)計(jì)要求進(jìn)行原理設(shè)計(jì)（可在一般電子線路 CAD 軟件，如protel99se 上完成） 。 ⑵ 采用相關(guān)的功能化模塊，實(shí)現(xiàn)秒分時(shí)發(fā)生電路，日月年越界判斷功能， LED 驅(qū)動(dòng)等功能 。 硬 件方案： ⑴ 顯示器采用 6 位 LED 數(shù)碼管（共陽），可分別顯示時(shí)間或日期 。 ⑵ 顯示器的驅(qū)動(dòng)采用動(dòng)態(tài)掃描電路形式，以達(dá)到簡化電路的目的。但要注意所需的驅(qū)動(dòng)電流比靜態(tài)驅(qū)動(dòng)時(shí)要大，因此要增加驅(qū)動(dòng)電路?？刹捎肨2188DD3 芯片 或者晶體管 。 ⑶ 整體上要考慮：結(jié)構(gòu)簡單、布 局美觀、操作方便、成本低廉。 3 系統(tǒng)原理分析及使用方法 ⑴設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘能直接顯示“時(shí)、分、秒”，并以 24 小時(shí)為一計(jì)時(shí)周期。 ⑵當(dāng)電路發(fā)生走時(shí)誤差時(shí)，要求電路具有校時(shí)功能。 ⑶要求電路具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，最后一響正好為整點(diǎn)。 數(shù)字鐘是一個(gè)顯示“時(shí)”，“分”，“秒”的計(jì)時(shí)裝置。它的計(jì)時(shí)周期為 24 小時(shí)，顯示滿刻度為 23 時(shí) 59 分 59 秒，另外應(yīng)有校時(shí)功能和報(bào)時(shí)功能。因此，一個(gè)基本的數(shù)字鐘電路硬件主要由高精度晶振、顯示驅(qū)動(dòng)、顯示電路、鍵盤電路，鬧鈴電路組成；“時(shí)計(jì)數(shù)器”采用 24 進(jìn)制計(jì)時(shí)器，可實(shí)現(xiàn)對一天 24 小時(shí)的累計(jì)。 4 第 2 章 數(shù)字時(shí)鐘 設(shè)計(jì) 原理 設(shè)計(jì)要求 ⑴ “ 時(shí) ” 、 “ 分 ” （ 23 小時(shí) 59 分）顯示且有校時(shí)功能。（設(shè)計(jì)秒脈沖發(fā)生器） 有日歷功能和顯示星期、農(nóng)歷功能。 ⑵ 有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。（選：上下午、日期、鬧鐘等） 。 ⑶ 用中規(guī)模、小規(guī)模集成電路及模擬器件實(shí)現(xiàn)。 ⑷ 供電方式 :AC220V 50HZ。（設(shè)計(jì) 5V 直流穩(wěn)壓電源 ）。 硬件電路設(shè)計(jì) T2518DD3 作為數(shù)據(jù)處理， DS1302 作為計(jì)時(shí)處理及停電繼續(xù)走時(shí)，用 15只 LED 數(shù)碼管顯示年、月、日、星期、時(shí)、分 。 電路設(shè)計(jì)框圖如圖 21 所示： 圖 21 電路系統(tǒng) 框圖 會(huì)分析電路原理圖，理解線路圖的布局 (如圖 22): 圖 22 電路原理圖 主控制模 塊 時(shí)鐘模塊 數(shù) 碼 管 動(dòng) 態(tài)掃 描 顯 示 模塊 鍵盤模塊 5 原理圖的繪制與 PCB 板 的制作 原理圖的繪制 ⑴ 在 Protel 99se 中先新建一個(gè)工程，把所需要的元件載入到文檔里面。 ⑵ 畫好元件庫與封裝庫里的沒有的元件原理圖與封裝。 ⑶ 再按照系統(tǒng)電路圖繪制導(dǎo)線，把元件連好線。 ⑷ 通過電氣檢查如果沒有錯(cuò)誤，那么系統(tǒng)的電路圖就繪制完成。 原理圖如圖 22 所示，由于默認(rèn)元件庫和封裝庫里沒有我要用到的雙位數(shù)碼管和四位數(shù)碼管，于是 我學(xué)習(xí)動(dòng)手畫好，我的設(shè)計(jì)線過多，為了能更準(zhǔn)確得查看疏漏我采用了網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的方式，網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)也是越來越被專業(yè)繪圖人員所采用。 圖 23 PCB 板 PCB 的繪制 將畫好的原理圖轉(zhuǎn)為 PCB 圖，設(shè)置好規(guī)則開始布線，由于線路的復(fù)雜 ，是我在這方面花了很大的精力， 也使我更加了解了 Protel 99se 這個(gè)軟件的功能，而且學(xué)校 PCB 板的大小有限制最大只有 12*10cm 的板子，我的 PCB要遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值，數(shù)碼管顯示部分，兩部分通過導(dǎo)線連接。 6 第 3 章 數(shù)字 時(shí)鐘硬件 系統(tǒng) 元器件明細(xì)表 清理 元器件，重點(diǎn)能夠 認(rèn)清電阻器阻值及相應(yīng)代號(hào)，對電阻、電容、發(fā)光二極管、三極管、電源變壓器等要用萬用表一一檢測。 表 31 元件明細(xì)表 序號(hào) 元件名稱 數(shù)量 序號(hào) 元件名稱 數(shù)量 1 電阻 10Ω 1 22 穩(wěn)壓器 7805 1 2 電阻 33Ω 8 23 晶振 1 3 電阻 47Ω 3 24 芯片 T2518DD3 1 4 電阻 75Ω 7 25 ’ 數(shù)碼管 11 5 電阻 100Ω 1 26 ’ 數(shù)碼管 4 6 電阻 150Ω 8 27 電池卡 1 7 電阻 330Ω 7 28 圓片 電池（可裝可不裝） 1 8 電阻 4 29 微動(dòng)開關(guān) 4 9 電阻 10K 2 30 5P 線 1 10 電阻 390K 1 31 喇叭 1 11 電阻 470K 1 32 變壓器 1 12 電容 22P 2 33 電源線 1 13 電容 102P 1 34 細(xì)線 2 14 電容 181P 1 35 3*6 自動(dòng)螺絲 8 15 電容 104P 2 36 3*6 帶墊自攻螺絲 2 16 電容 470U/16V 3 37 3*10 自攻螺絲 6 17 二極管 4004 5 38 電路板 2 18 二極管 1N60 2 39 面板 4 19 發(fā)光二極管 4 40 機(jī)殼 1 套 20 三極管 8550 8 41 21 三極管 8050 1 42 7 穩(wěn)壓器 7805 用 7805 系列三端穩(wěn)壓 IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠、方便，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 78 或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7806 表示輸出電壓為正 6V， 7909 表示輸出電壓為負(fù) 9V。 7805 系列的穩(wěn)壓集成塊的極限輸入電壓是 36V，最低輸入電壓為 輸出電壓的 34V 以上， 7805 系列的穩(wěn)壓器 如圖 所示： 圖 31 穩(wěn)壓器 7805 電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 7805 系列和負(fù)電壓輸出的 7905 系列。顧名思義，三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管， TO 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有 9013 樣子的 TO92 封裝。 三極管管腳識(shí)別方法 像 8050、 9014 一樣 NPN 的用萬用表檢測他們的引腳，黑表筆接一個(gè)極，用紅筆分別接其它兩極，兩個(gè)極都有 5K 阻值時(shí)，黑表 筆所接就是 B 極。這時(shí)用黑紅兩表筆分別接其它兩極，黑表筆所接那個(gè)極和 B 極，表指示阻值小的那個(gè)黑表所接就是 C 極。（以上所說為用指針表所測，數(shù)字表為紅筆數(shù)字萬用表內(nèi)部的正負(fù)級(jí)是和指正表相反的 。 ⑴ 判定基極。用萬用表 R 100 或 R 1k 擋測量管子三個(gè)電極中每兩個(gè)極之間的正、反向電阻值。當(dāng)用第一根表筆接某一電極，而第二 8 表筆先后接觸另外兩個(gè)電極 均測得低阻值時(shí)，則第一根表筆所接的那個(gè)電極即為基極 b。這時(shí)，要注意萬用表表筆的極性，如果紅表筆接的是基極 b。黑表筆分別接在其他兩極時(shí)，測得的阻值 都較小，則可判定被測管子為 PNP 型三極管；如果黑表筆接的是基極 b，紅表筆分別接觸其他兩極時(shí)，測得的阻值較小，則被測三極管為 NPN 型管如 8050，9