【正文】 件庫 ， 提供了修改電路設(shè)計的靈活性 ， 提供了實(shí)驗室在數(shù)量和質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表 ， 因而也提供了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐精神、創(chuàng)造精神的平臺。 隨著科技的發(fā)展 ， “計 算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計部門重要的前期設(shè)計手段。它 具有設(shè)計靈活 ， 結(jié)果、過程的統(tǒng)一的特點(diǎn)?？墒乖O(shè)計時間大為縮短、耗資大為減少 ， 也 可降低工程制造的風(fēng)險。實(shí)踐證明 ， 在使用 Proteus 軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真開發(fā)成功之后再 進(jìn)行實(shí)際制作 ， 能極大提高單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計效率。 第 16 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 硬件調(diào)試 先將實(shí)物焊接完成，然后再給數(shù)字鐘上電，然后很據(jù)不同問題逐步檢查相應(yīng)的問題。 秒脈沖模塊仿真調(diào)試 秒脈沖能否為電路提供標(biāo)準(zhǔn)為 1Hz 的基準(zhǔn)信號，決定本設(shè)計的數(shù)字鐘能否準(zhǔn)確的計 時，所以對秒脈沖發(fā)生模塊 進(jìn)行仔細(xì)調(diào)試十分必要。首先在 中打開設(shè)計好的仿真圖，接好示波器，可以看到仿真電路如圖 41 所示。 圖 41 開始仿真時秒脈沖的界面 打開示波器可以看到圖 42 所示的結(jié)果 圖 42 產(chǎn)生秒脈沖的波形仿真結(jié)果 第 17 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 通過對秒脈沖進(jìn)行仿真，能產(chǎn)生本設(shè)計所需的基準(zhǔn)信號。 校時模塊仿真 當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或出現(xiàn)計時誤差，能對電路進(jìn)行校準(zhǔn)。打開仿真電路，并開始 仿真。當(dāng)出現(xiàn)計時誤差時，如圖 43 所示。 圖 43 開始仿真前的計時 這時需要對電路進(jìn)行校時 ， 如圖 44 所示 ，按下上面一排的微動開關(guān)，進(jìn)行調(diào)時。 圖 44 仿真是 按下微動開關(guān) 開關(guān)校時 這時校時校時模塊電路會向高位輸入一個脈沖 ， 顯示結(jié)果變?yōu)榱藞D 45 所 示 第 18 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 圖 45 校時后的電路顯示結(jié)果 通過仿真 ， 可以看出本設(shè)計準(zhǔn)確地對電路進(jìn)行時間校準(zhǔn) 。 第 19 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 5 系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 本節(jié)主要介紹 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能 本設(shè)計 是設(shè)計一個數(shù)字鐘，要求能準(zhǔn)時以星期、時、分、秒顯示時間，其中星期是 7 進(jìn)制，小時是 24 進(jìn)制，分和秒都是 60 進(jìn) 制，該數(shù)字電子鐘還應(yīng)具有校時功能，以便當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或出現(xiàn)計時誤差時，能對時間進(jìn)行校準(zhǔn)。同時還應(yīng)整點(diǎn)報時的功能，在整點(diǎn)到來前十秒能以每間隔一秒時間的規(guī)律發(fā)出聲響，以最后一聲聲響結(jié)束時刻為整點(diǎn)時刻。 系統(tǒng)指標(biāo)參數(shù)測 本設(shè)計的核心在于 NE555 產(chǎn)生的振蕩頻率，所以，此次課程設(shè)計主要測試的指標(biāo)參數(shù)則是 NE555 組成的多諧振蕩電路是否產(chǎn)生了 1KHz 標(biāo)準(zhǔn)振蕩頻率，通過公式134 )2( CRRttfPHPL ????可以計算出產(chǎn)生的振蕩頻率。但是在實(shí)際電路中，產(chǎn)生 1KHz的振蕩頻率，再通過分頻過后，并不能獲得標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖，進(jìn)而產(chǎn)生一秒的標(biāo)準(zhǔn)時間。通過與實(shí)際一秒時間做對比，得到了與實(shí)際非常相近的秒脈沖振蕩頻率。表 51 為測試過程中產(chǎn)生的振蕩頻率與實(shí)際時間的比較。 表 51 參數(shù)測試表 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析 NE555 多諧振蕩電路主要用于產(chǎn)生 1Hz 標(biāo) 準(zhǔn)秒脈沖，使數(shù)字鐘能夠精準(zhǔn)的工作。 但是，通過一系列的測試，發(fā)現(xiàn)計算值與實(shí)際值差別很大，查閱資料后知道， 555頻率由電阻 R和電容 C決定 ,電阻 R的精度一般較高（ 1%不算高精度） ,電容 C的精度很低（ 5%就很難得了 ）。所以在做實(shí)物時，需要根據(jù)實(shí)際情況來配置電阻電容的值。 測試次數(shù) R4 R3 C1 秒脈沖計算值 與實(shí)際一秒比較 1 43K 50K 10Pf 1Hz 1s 2 1K 10Hz 1s 3 1K 1K 71Hz ≈ 1s 第 20 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 6 結(jié)論 （ 1）在使用 protues 仿真軟件時，由于軟件自身的不足，仿真過程中仍然存在誤差，protues 仿真軟件只適用于低頻率的仿真，在頻率過高的時候，則會失去真實(shí)性，會產(chǎn)生錯誤的結(jié)果。 （ 2） 本設(shè)計由 555 多諧振蕩器產(chǎn)生頻率為 1Hz 的信號作為秒脈沖信號，分和秒為 0059 六十進(jìn)制，小時為 0023 二十四進(jìn)制，周為 17 七進(jìn)制，能準(zhǔn)確顯示時間，當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或出現(xiàn)計時誤差時，能對電路進(jìn)行校準(zhǔn)，能在整點(diǎn)到來前，按照每間隔一秒的規(guī)律從第 51 秒開始產(chǎn)生報警蜂鳴，以第五次蜂鳴結(jié)束時刻為整點(diǎn)時刻。 （ 3） 本設(shè)計在使用原件上有些過于復(fù)雜，在制作實(shí)物時會有很多麻煩，特別是焊接過程中，很容易出現(xiàn)由于一時大意而焊錯與忘記接線的情況，特別應(yīng)該注意各個數(shù)字芯片的功能引腳，如果出錯，會導(dǎo)致上電后芯片被燒毀的情況。 （ 4） 要注意各個元器件的實(shí)時工作電壓范圍 ，一般都是在 — 之間，在上電之前必須調(diào)節(jié)好電源。 （ 5） 本作品任然還有很多不足的地方，首先就是電路設(shè)計有些復(fù)雜，元器件種類有點(diǎn)多，它們會耗費(fèi)掉一定的電力，這些不足之處仍有待解決。 第 21 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 7 總結(jié)與體會 本次的的設(shè)計實(shí)踐將我們學(xué)到的知識應(yīng)用到了實(shí)踐，深化了我對數(shù)字電路設(shè)計和模 擬電路的設(shè)計，讓我在設(shè)計的實(shí)踐中獲得了更多的知識，同時鍛煉了我的動手能力。 學(xué)習(xí)了理論知識和實(shí)踐操作，我不僅僅得到的事課本上的東西，更重要的是我通過 自己的親自動手，還有老師和同學(xué)的耐心指導(dǎo)， 讓我知道了分析電路、設(shè)計電路的步 驟以及計算機(jī)軟件輔助作圖等。在實(shí)驗中 555 多諧振蕩器、 74LS160 計數(shù)器、 74LS48 譯 碼器等的使用，加深了我對模擬電路、數(shù)字電路的理解，同時加深了我對幾種芯片的使 用的認(rèn)識。 設(shè)計一開始不知道如何下手，經(jīng)過廣泛的查閱資料，我找到了很多有用的信息，為 我的設(shè)計帶來了很多方便。 通過這個設(shè)計讓我得到了很多，很多事情做不做得好是回事， 關(guān)鍵是自己要親自去實(shí)踐，親自動手做，要善于思考總結(jié)。我自知這次的設(shè)計有很多不 足之處，盡管我們很努力，但效果卻不是很好，平時 很多 東西學(xué)得也不是很透徹，我覺 得做課程設(shè)計從每一個細(xì)節(jié)都在鍛煉著我們。通過這次課程設(shè)計，我收獲頗多，我深切 體會到了把知識轉(zhuǎn)換為實(shí)踐的快樂。 第 22 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 8 謝辭 在這里，我對我們的指導(dǎo)老師雷雨老師表示衷心的感謝。雷老師在這次課程設(shè)計 過程中對我們的全方位的指導(dǎo)，是我們這次課程設(shè)計取得成功的根本保證。 雷老師對這次課程設(shè)計抱著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，他極力做好安排、指導(dǎo)、答疑等各個 環(huán)節(jié)，只為我們能通過這兩周的課程設(shè)計學(xué)到更多知識，更快地提高我們的能力。在雷 老師的指導(dǎo)下 ，我學(xué)到了很多平時沒有學(xué)到的東西，尤其是學(xué)到了很多依托我們的專業(yè) 知識在實(shí)際生活中廣泛應(yīng)用的東西。 另外，我還要感謝學(xué)校能安排這次課程設(shè)計，為我們熟悉我們的專業(yè)相關(guān)提供了平 臺。 第 23 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 9 參考文獻(xiàn) [1] 康光華 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M].北京：高等教育出版社， [2] 康光華 .電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） [M].北京：高等教育出版社， [3] 朱清慧等： Proteus 教程 — 電子線路設(shè)計、制版與仿真 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [4] 趙淑范等 .電子技術(shù)實(shí)驗與課程設(shè)計 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [5] 賈更新 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗設(shè)計與仿真 [M].鄭州：鄭州大學(xué)出版社， 2021 [6] 楊旭東等 .實(shí)用電子電路精選 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7] 華成英 .電子技術(shù) [M].北京 .中央廣播電視大學(xué)出版社， 2021 [8] 彭介華 .電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo) [M].北京：高等教育出版社， 2021 [9] 翁飛兵 .電子技術(shù)實(shí)踐教程 [M].長沙：國防科技大學(xué)出版社， [10] 萬東梅 .電路電子電氣應(yīng)用實(shí)訓(xùn) [M].成都：西南交通大學(xué)出版社， 第 24 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 附錄 附錄一 系統(tǒng)的原理電路圖 圖一 圖二 圖三 第 25 頁 西華大學(xué)課程設(shè)計說明書 附錄二 PCB圖 圖四圖五 圖六