【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。⑴時(shí)間以12小時(shí)為一個(gè)周期；⑵顯示時(shí)、分、秒；時(shí)；⑸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)。⑵自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。⑶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，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非門構(gòu)成的電路，本次設(shè)計(jì)采用了后一種。所示，由ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，域，即非門的功能近似于一個(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。ＣＰＡ與１ＨZ秒輸入。信號(hào)相連，ＱD可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的ＣＰＡ相連。將１０進(jìn)制計(jì)數(shù)器。和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行24進(jìn)制轉(zhuǎn)換。59分59秒期間時(shí)，發(fā)出報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。

　　

【正文】 IRBI7126354712635471263547126354712635471263131110131110356793567131110U13B2QDU14A1QDU14B2QD54U15A1QD9U15B2QD356791QA1QB1QC2QA2QB2QC1QA1QB1QC2QA2QB1QA1QB1QC1QD2QA2QB1CLR2CLR1CLR1CLR2CLR1INA2INA1INB2INBU18A74LS08D614141512151574LS3908kHz 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(kāi)關(guān)在下，校準(zhǔn)狀態(tài)開(kāi)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(méi)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時(shí)間計(jì)數(shù)電路的連接與測(cè)試 六進(jìn)制、十進(jìn)制都沒(méi)有什么大的問(wèn)題，只是芯片引腳的老問(wèn)題，只要重新插過(guò)芯片就可以解 決了。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(méi)有問(wèn)題。最后，重新檢查電路連線時(shí)發(fā)現(xiàn)是粗心將線路引腳接錯(cuò)而造成的，改過(guò)之后，顯示就正常了。 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。 (2)學(xué)會(huì)了使用 mutlism,，提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐能力。 (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。 (4)在實(shí)際操作中往往由于自己的一些疏忽導(dǎo)致電路連接上存在一些問(wèn)題，所以在實(shí)際操作中應(yīng)十分細(xì)心和耐心才對(duì)，努力使自己在接線上不存在問(wèn)題。 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)。 二、設(shè)計(jì)任務(wù) 用給定的數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字電子鐘。 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。除電源外其它部分均需自行設(shè)計(jì)制作。 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)。 三、設(shè)計(jì)要求 基本要求： 根據(jù)給定的器件設(shè)計(jì)電路，畫出電路原理圖，仿真實(shí)現(xiàn)所 設(shè)計(jì)功能。 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。要求制作工藝良好，電路能正常穩(wěn)定工作。 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）。 擴(kuò)展要求：完成擴(kuò)展功能 四、所需元器件及材料 IC： CD4518 三塊、 CD40 CD4060、 CD4081 各一塊、 CD4543 六塊，DIP16IC 插座 12 個(gè)；其他器件：共陰數(shù)碼管（ CL5011AH） 6 個(gè)，紅色LED4 個(gè)，石英晶振 32768HZ 一個(gè)，電阻 220Ω 44 個(gè)， 220K、 10M 各 1個(gè)， 51P瓷片電容 2 個(gè)，輕觸開(kāi)關(guān) 4 個(gè)， 8針接插件 3 個(gè)， 4 針接插件1 個(gè)， 9cm*15cm 萬(wàn)能板兩塊、紅、黑色導(dǎo)線各 1 卷，黃、藍(lán)色導(dǎo)線各 2卷、焊錫 2 卷。 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。 五、日程安排 周一：接受任務(wù)，收集資料；設(shè)計(jì)電路，畫出電路圖 ，仿真 周二：制作顯示板并測(cè)試 周三：制作時(shí)間計(jì)數(shù)器和秒脈沖板并測(cè)試周四：總體調(diào)試與測(cè)試周五：教師檢查驗(yàn)收，寫總結(jié)報(bào)告 六、制作步驟 查找資料，設(shè)計(jì)電路，仿真； 制作顯示及驅(qū)動(dòng)板，輸入 8421BCD碼驗(yàn)證； 制作計(jì)時(shí)器，先用實(shí)驗(yàn)箱或信號(hào)發(fā)生器輸出秒脈沖計(jì)時(shí)，輸出用做好的顯示板顯示，或用實(shí)驗(yàn)箱顯示； 制作秒脈沖，先用 LED測(cè)試，可行后接入計(jì)時(shí)電路測(cè)試； 連接電路，總體測(cè)試。 七、注意事項(xiàng) 數(shù)碼管、電阻、電容、開(kāi)關(guān)等安裝前一定要測(cè)試檢查，確定沒(méi)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)。 先要畫出電路原理圖和接線圖，安裝時(shí)首先考慮好元器件布局，先裝IC 插座，接好電源線和地線，但不要通電，然后按圖依次連接，連好后仔細(xì)檢查沒(méi)有問(wèn)題再通電，連好一個(gè)單元測(cè)試一個(gè)單元，逐次完成，然后再將各單元連接起來(lái)，兩塊板之間用接插件連接。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 。由于計(jì)數(shù)的起始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)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。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。數(shù)字電子鐘由以下幾部分組成：石英晶體振蕩器和分頻器組成的秒脈沖發(fā)生器；校對(duì)電路；六十進(jìn)制秒、分計(jì)數(shù)器、二十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器；以及秒、分、時(shí)的譯碼顯示部分等。 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。每單個(gè)單元有兩個(gè)時(shí)鐘輸入端 CLK 和 EN，可用時(shí)鐘脈沖的上升沿或下降沿觸發(fā)。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”。 RESET 端是清零端， RESET 端置“ 1”時(shí)，計(jì)數(shù)器各端輸出端 Q1～ Q4 均為“ 0”，只有 RESET 端置“ 0”時(shí)， CD4518 才開(kāi)始計(jì)數(shù)。 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。這樣從初始狀態(tài)（“ 0”態(tài)）開(kāi)始計(jì)數(shù)，每輸入 10 個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)單元便自動(dòng)恢復(fù)到“ 0”態(tài)。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)。譯碼器 CD4543 是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED（數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的 CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng) LED顯示器。 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路 （ 1）秒計(jì)數(shù)器 秒的個(gè)位計(jì)數(shù)單元為 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng) QDQCQBQA變成 1010 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) 1011 到 1111的狀態(tài)，又從 0000 開(kāi)始，如此重復(fù)。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(kāi)始，如此就是 60進(jìn)制。同時(shí)秒十位上的 0101 時(shí)，要把進(jìn)位信號(hào)傳輸給“分”個(gè)位的計(jì)數(shù)單元。 （ 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。 （ 3）時(shí)計(jì)數(shù)器 當(dāng)“時(shí)”十位的 QDQCQBQA 為 0000 或 0001 時(shí)，“時(shí)”的個(gè)位計(jì)數(shù)單元是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，當(dāng)他的 QDQCQBQA 到 1010 時(shí)，通過(guò)與非門使得個(gè)位74LS90 上的清零端為 0，則計(jì)數(shù)器的輸出直接置零，從 0000 有開(kāi)始。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(kāi)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(kāi)始計(jì)數(shù)。這樣就實(shí)現(xiàn)了“時(shí)” 24 進(jìn)制的計(jì)數(shù)電路圖 原理框圖 6 位顯示驅(qū)動(dòng)電 路 數(shù)字鐘計(jì)數(shù)及秒脈沖電路 CD4543 CD4518 CD4081 第五篇：畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告：數(shù)字鐘設(shè)計(jì)與制作 《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告：數(shù)字電子技術(shù) 題 目： 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作 專 業(yè)：電子 班 級(jí)：電子 01（ 4） 學(xué) 號(hào)： 01221187姓 名：馬小軍 時(shí) 間： 2021年 5月 28 日 — 2021年 6月 17 日 電子信息學(xué)院 第 0 頁(yè) 《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。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。 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，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘 .而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實(shí)用方法 .且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路 .通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法 . 二、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)。（ 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。 （ 3）制作要求 自行裝配和調(diào)試，并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。 （ 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)。 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。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。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。 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。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。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。如圖（ b）所示，由ＣＭＯＳ非門Ｕ１與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，Ｕ２實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。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。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，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。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。 （ b） CMOS晶體振蕩器（仿真電路） 第 2 頁(yè) 《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 3．時(shí)間記數(shù)電路 一般采用 10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器如 74HC290、 74HC390 等來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。本次設(shè)計(jì)中選擇 74HC390。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）。 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。ＣＰＡ（下降沒(méi)效）