【導(dǎo)讀】使用壽命，因此得到了廣泛的使用。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。①時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；②顯示時(shí)、分、秒；④PCB文件生成與打印輸出。自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。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)。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。是通過(guò)ＣＭＯＳ非門(mén)構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。所示，由ＣＭＯＳ非門(mén)Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，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。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。本次設(shè)計(jì)中選擇74HC390。將１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器。號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。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)校時(shí)電路處于校時(shí)狀態(tài)。59分59秒期間時(shí)，報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。74HC30為8輸入與非門(mén)。

　　

【正文】 3）譯碼顯示電路的安裝與調(diào)試 按圖 4 所示電路在試驗(yàn)箱上連線(xiàn)，觀(guān)察在 CP 脈沖作用下數(shù)碼管的顯示情況。 （ 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。 比如關(guān)于計(jì)數(shù)器方面的學(xué)習(xí)，因?yàn)樗鶎W(xué)的是如何將兩片 74LS160 連接構(gòu)成幾十幾進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，感覺(jué)很簡(jiǎn)單，而事實(shí)也如此，因此忽略了如何進(jìn)位的問(wèn)題。在這次設(shè)計(jì)開(kāi)始前，我想當(dāng)然就以為秒分時(shí)各計(jì)數(shù)器全由一個(gè) CP 脈沖作用就好了，而各計(jì)數(shù)器之間的連接也按每個(gè)計(jì)數(shù)器間的接法照舊。結(jié)果發(fā)現(xiàn)根本不對(duì)，秒計(jì)數(shù)器倒是正常走了，走到59 時(shí)，下一秒時(shí)分計(jì)數(shù)器根本不動(dòng)，想了半天卻還在鉆牛角尖。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。想了一兩天的問(wèn)題解決了，打算看看效果，于是更改振蕩器中電阻的數(shù)值，將 100k改換成 100 歐姆，變換速度瞬間提高一千倍，很快地走了一個(gè)周期，從而驗(yàn)證了自己的想法。 當(dāng)然還有其他的問(wèn)題，比如關(guān)于譯碼顯示電路，選用實(shí)驗(yàn)書(shū)中的 4511譯碼器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除 QA 到 QG 沒(méi)有變換其他各端都挺正常的變化（仿真過(guò)程中顯示紅藍(lán)灰點(diǎn)， QA 到 QG 一直不變），后來(lái)還是選用數(shù)電書(shū)上的 7448 譯碼器，因?yàn)闀?shū)上的有相關(guān)的解釋?zhuān)嚓P(guān)知識(shí)也能弄清楚，不用費(fèi)多少腦力。 不過(guò)，關(guān)于校時(shí)電路的部分，我自己實(shí)在是沒(méi)弄懂，找別人問(wèn)問(wèn)發(fā)現(xiàn)沒(méi)人看懂，結(jié)果有個(gè)同學(xué)說(shuō)使用單刀雙擲開(kāi)關(guān)，覺(jué)得這想法可以，就用上了。 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。我們學(xué)習(xí)的東西還有很多，書(shū)本上老師所講的內(nèi)容只能解決我們具體實(shí)際操作過(guò)程中的一小部分內(nèi)容，還有很多很多我們未知的東西需要掌握。通過(guò)這次設(shè)計(jì)我也基本學(xué)會(huì)了這部使用的設(shè)計(jì)仿真軟件 ISIS7professional,這也是很好的。另外在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)。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。平時(shí)看 課本這次看了，下次就忘了，通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。正所謂，認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 第五篇：課程設(shè)計(jì) _數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 目錄 1 ．實(shí)驗(yàn)?zāi)康???????????????????????????22 ． 實(shí) 驗(yàn) 題 目 描 述 和 要求?????????????????????? 23．設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容????????????????????????? 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)??????????????????????????? 實(shí)驗(yàn) 目的??????????????????????????? 實(shí) 驗(yàn) 器 材 及 主 要 器件?????????????????????? 數(shù)字電子鐘基本原理?????????????????????? 數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇?????????? 數(shù) 字 電 子 鐘 電 路圖??????????????????????? 數(shù)字電子鐘的組裝與調(diào)試???????????????????? 94．實(shí)驗(yàn)結(jié)論???????????????????????????95 ． 實(shí) 驗(yàn) 心得????????? ?????????????????? 10 參 考 文獻(xiàn)???????????????????????????? 10 1 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 一簡(jiǎn)述 數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字顯示秒，分，時(shí)，日的計(jì)時(shí)裝置，與傳統(tǒng)的機(jī)械相比，它具有走時(shí)準(zhǔn)確，顯示直觀(guān)，無(wú)機(jī)械傳動(dòng)裝置等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用：小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直恚蟮杰?chē)站，碼頭，機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所的大型數(shù)顯電子鐘。 數(shù)字電子鐘的電路組成框圖如圖所示 由圖可見(jiàn)，數(shù)字電子鐘有以下幾部分構(gòu)成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校時(shí)電路；六十進(jìn)制秒，分計(jì)數(shù)器及 24 進(jìn)制計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器；以及秒分時(shí)的譯碼顯示部分等。 1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ※掌握組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路及數(shù)字邏輯電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、測(cè)試方法； ※進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力；※提高電路布局﹑布線(xiàn)及檢查和排除故障的能力；※培養(yǎng)書(shū)寫(xiě)綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。 2．實(shí)驗(yàn)題目描述和要求 （ 1）設(shè)計(jì)一個(gè)有“時(shí)”、“分”、“秒”（ 24 小時(shí) 59 分 59 秒）顯示，且有校時(shí)功能的電子鐘； 2 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 （ 2）用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，并在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行組裝、調(diào)試；（ 3）畫(huà)出框圖和邏輯電路圖，寫(xiě)出設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告； （ 4）選做：整點(diǎn)報(bào)時(shí)。在 59 分 51 秒、 53 秒、 55 秒、 57 秒輸出 500Hz音頻信號(hào)，在 59 分 59 秒時(shí)輸出 1000Hz信號(hào)，音頻持續(xù) 1s，在 1000Hz音頻結(jié)束時(shí)刻為整點(diǎn)。 3．設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)數(shù)字電子鐘 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)、組裝與調(diào)試方法；熟悉集成電路的使用方法。 實(shí)驗(yàn)器材及主要器件（ 1） cc40192（ 6 片）（ 2） cc4011（ 6 片）（ 3） 74LS2O（ 2 片）（ 4）共陰七段顯示器（ 6 片）（ 5）電阻、電容、導(dǎo)線(xiàn)等（若干） 3 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 數(shù)字電子鐘基本原理 數(shù)字電子鐘的邏輯框圖如圖 34 所示。它由 555 集成芯片構(gòu)成的振蕩電路、分頻器、計(jì)數(shù)器、顯示器和校時(shí)電路組成。 555 集成芯片構(gòu)成的振蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器作為秒脈沖，秒脈沖送入計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)“時(shí)”、“分”、“秒”譯碼器顯示時(shí)間。 圖 34 數(shù)字電子鐘單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇 （一）計(jì)數(shù)器 秒脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò) 6 級(jí)計(jì)數(shù)器，分別得到“秒”個(gè)位、十位、“分”個(gè)位、十位以及“時(shí)”個(gè)位、十位的計(jì)時(shí)。“秒”“分”計(jì)數(shù)器為六十進(jìn)制，小時(shí)為二十四進(jìn)制。（ 1）六十進(jìn)制計(jì)數(shù) 由分頻器來(lái)的秒脈沖信號(hào)，首先送到“秒”計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加計(jì)數(shù)，秒計(jì)數(shù)器應(yīng)完成一分鐘之內(nèi)秒數(shù)目的累加，并達(dá)到 60 秒時(shí)產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，所以，選用兩片 cc40192 和一片 cc4011 組成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，來(lái)實(shí)現(xiàn)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)。其中，“秒”十位是六進(jìn)制，“秒”個(gè)位是十進(jìn)制。如圖 3431所示。 4 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 圖 3431所示（ 60進(jìn)制計(jì)數(shù)構(gòu)造） （ 2）二十四進(jìn)制計(jì)數(shù) “ 12 翻 1”小時(shí)計(jì)數(shù)器是按照“ 01—— 02—— 03—— ??—— 22—— 23—— 00—— 01—— 02—— ??”規(guī)律計(jì)數(shù)的，這與日常生活中的計(jì)時(shí)規(guī)律相同。在此實(shí)驗(yàn)中，它是由兩片 cc40192 和一片 cc4011構(gòu)造成的同步二十四計(jì)數(shù)器，利用異步清零端實(shí)現(xiàn)起從 23—— 00 的翻轉(zhuǎn)，其中“ 24”為過(guò)渡狀態(tài)不顯示。其中，“時(shí)”十位是 3 進(jìn)制，“時(shí)”個(gè)位是十進(jìn)制。如圖 3432所示 .5數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 如圖 3432所示 . （二）顯示器 本系統(tǒng)用七段發(fā)光二極管來(lái)顯示譯碼器輸出的數(shù)字，顯示器有 兩種：共陽(yáng)極顯示器或共陰極顯示器。 74LS48 譯碼器對(duì)應(yīng)的顯示器是共陰極顯示器。 （三）校時(shí)電路 當(dāng)數(shù)字鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間。校時(shí)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”“分”“秒”的校準(zhǔn)。在電路中設(shè)有正常計(jì)時(shí)和校對(duì)位置。本實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)“時(shí)”“分”的校對(duì)。對(duì)校時(shí)的要求是，在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù)；在分校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù)。需要注意的時(shí)，校時(shí)電路是由與非門(mén)構(gòu)成的組合邏輯電路，開(kāi)關(guān) S1 或 S2 為“ 0”或“ 1”時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，為防止這一情況的發(fā)生我在原本接校時(shí)脈沖的端口接到了實(shí)驗(yàn)裝置的“單次脈沖”端口，這樣既 時(shí)限內(nèi)了防抖動(dòng)，又可以利用手動(dòng)操作來(lái)完成校時(shí)。 6 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 校時(shí)電路圖 （四）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 數(shù)字鐘整點(diǎn)報(bào)時(shí)是最基本的功能之一。實(shí)驗(yàn)要求的是在離整點(diǎn)差 10 秒時(shí)，每隔一秒鳴叫一次，每次持續(xù)時(shí)間為一秒，共響 5 次，前 4 次為低音 500Hz，最后一聲為高音 1000Hz。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路如圖 6所示。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路主要由控制門(mén)電路和音響電路兩部分組成。 控制門(mén)電路部分： 由 11 個(gè)與非門(mén)組成。圖中與非門(mén)的輸入信號(hào) Q Q Q Q 分別表示“分十位”、“分個(gè)位”、“秒十位”、“秒個(gè)位”的狀態(tài)，下標(biāo)中的 D、 C、 B、 A分別表示組成計(jì)數(shù)器的四個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)。 由上圖可以看出： Y1=QC4*QA4*QD3*QA3Y2=Y1*QC2*QA2 （即 QC4QA4=101）、分個(gè)位為 9（即 QD3QA3=1001）、秒十以上二式表示當(dāng)分十位為 5 位為 5（即 QC2QA2=101）時(shí)，即 59 分 50 秒時(shí)發(fā)出控制信號(hào)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，數(shù)字鐘電路要求在 59 分 51 秒、 53 秒、 55 秒、 59 秒時(shí)各鳴叫一次。 當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到 59分 50秒時(shí)，分、秒計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為： QD4QC4QB4QA4=0101 （ 分 十 位 ） QD3QC3QB3QA3=1001 （ 分 個(gè) 位 ）QD2QC2QB2QA2=0101（秒十位） QD1QC1QB1QA1=0000（秒個(gè)位） 前四聲計(jì)數(shù)器狀態(tài)發(fā)生在 59 分 51秒至 59 分 58 秒之間。因此，只有秒個(gè)位的狀態(tài)發(fā)生變化，而其他計(jì)數(shù)器的狀態(tài)無(wú)需變化，所以可保持不變。 7 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 此時(shí) QC4=QA4=QD3=QA3=QC2=QA2=1 不變，將它們相與即得 Y2。 而 51 秒、 53 秒、 55 秒、 57， 59 秒時(shí)的秒計(jì)數(shù)器個(gè)位狀態(tài)分別為 QD1QC1QB1QA1=0001 （ 51 秒） QD1QC1QB1QA1=0011 （ 53 秒）QD1QC1QB1QA1=0101（ 55秒） QD1QC1QB1QA1=0111（ 57 秒） 并根據(jù)需要，前四聲為低，則接如 500Hz 的脈沖信號(hào)。最后一聲的各計(jì)數(shù)器狀態(tài)分別如下： QD4QC4QB4QA4=0000 （ 分 十 位 ） QD3QC3QB3QA3=0000 （ 分 個(gè) 位 ）QD2QC2QB2QA2=0000（秒十位） QD1QC1QB1QA1=0000（秒個(gè)位） 即只須將分進(jìn)位信號(hào)和 1KHz的脈沖信號(hào)接入即可。如圖 424所示 如 圖 424所示（圖中報(bào)警器用指示燈來(lái)表示） 8 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 數(shù)字電子鐘電路圖 數(shù)字電子鐘的組裝與調(diào)試 由圖中所示的數(shù)字中系統(tǒng)組成框圖按照信號(hào)的流向分級(jí)安裝，逐級(jí)級(jí)聯(lián)。這里的每一級(jí)是指組成數(shù)字中的各個(gè)功能電路。 級(jí)聯(lián)時(shí)如果出現(xiàn)時(shí)序配合不同步，或劍鋒脈沖干擾，引起的邏輯混亂，可以增加多級(jí)邏輯門(mén)來(lái)延時(shí)。如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端 Vcc 加退藕濾波電容。通常用幾十微法的大電容與 F的小電容相并聯(lián)。 通過(guò)運(yùn)用數(shù)字集成電 路設(shè)計(jì)的 24 小時(shí)制的數(shù)字電子時(shí)鐘，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了一下基本功能： ，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒的時(shí)間。 ，并分別在 51 秒、 53 秒、 55 秒、 57 秒、 59秒實(shí)現(xiàn)了“四短一長(zhǎng)”的報(bào)時(shí)效果。 ，且能驚醒校正時(shí)間（通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)時(shí)、分）。 9 數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)報(bào)告 通過(guò)這次數(shù)字電子鐘的課程設(shè)計(jì)，我們才把學(xué)到的東西與實(shí)踐相結(jié)合。從中對(duì)我們學(xué)的知識(shí)有了更進(jìn)一步的理解，而且更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。也鍛煉了自己獨(dú)立思考問(wèn) 題的能力和通過(guò)查看相關(guān)資料來(lái)解決問(wèn)題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡(jiǎn)單的課程設(shè)計(jì)，但通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我們了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟，和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題。設(shè)計(jì)本身并不是有很重要的意義，而是同學(xué)們對(duì)待問(wèn)題時(shí)的態(tài)度和處理事情的能力。各個(gè)芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時(shí)應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個(gè)電路可以用那些芯片實(shí)現(xiàn)，各個(gè)芯片實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能的區(qū)別。 另外，我還漸漸熟悉了 mutisim 這個(gè)仿真軟件的各個(gè)功能，讓我體會(huì)到了期中的樂(lè)趣，還在電腦制作文檔的過(guò)程中，使我對(duì)辦公軟件有了更進(jìn)一步的了解和掌握。 參考文獻(xiàn) 路與邏輯設(shè)計(jì)清華大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社 .2.模擬電子技術(shù)（修訂版）清華大學(xué)出版社北京交通大學(xué)出版社 電子技術(shù)教程電子工業(yè)出版社 .電子電路測(cè)試與實(shí)驗(yàn) .北京：清華大學(xué)出版社，