【正文】 圖44 74HC390D圖45 74HC51D圖46 74HC30 3．面包板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖面包板右邊一列上五組豎的相通，下五組豎的相通，面包板的左邊上下分四組，每組中X、Y列（015相通，1640相通，4155相通，ABCDE相通，F(xiàn)GHIJ相通，E和F之間不相通。五、功能塊電路圖1． 一個CD4511和一個LED數(shù)碼管連接成一個CD4511驅(qū)動電路，數(shù)碼管可從09顯示，以次來檢查數(shù)碼管的好壞，見附圖51。圖51 4511驅(qū)動電路2． 利用一個LED數(shù)碼管，一塊CD4511，一塊74HC390，一塊74HC00連接成一個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，電路在晶振的作用下數(shù)碼管從0—9顯示，見附圖52。圖52 74390十進(jìn)制計(jì)數(shù)器3． 利用一個LED數(shù)碼管，一塊CD4511，一塊74HC390，一塊74HC00和一個晶振連接成一個六進(jìn)制計(jì)數(shù)器，數(shù)碼管從0—6顯示，見附圖53。圖53 74390六進(jìn)制計(jì)數(shù)器4． 利用一個六進(jìn)制電路和一個十進(jìn)制連接成一個六十進(jìn)制電路，電路可從0—59顯示，見附圖54。圖54 六十進(jìn)制電路5． 利用兩個六十進(jìn)制的電路合成一個雙六十進(jìn)制電路，兩個六十進(jìn)制之間有進(jìn)位，見附圖55。圖55 雙六十進(jìn)制電路6． 利用CD4060、電阻及晶振連接成一個分頻——晶振電路，見附圖56。圖56 分頻—晶振電路7． 利用74HC51D和74HC00及電阻連接成一個校時電路，見附圖57。圖57 校時電路8．利用74HC30和蜂鳴器連接成整點(diǎn)報時電路。見附圖58。圖58 整點(diǎn)報時電路9． 利用兩個六十進(jìn)制和一個十二進(jìn)制連接成一個時、分、秒都會進(jìn)位的電路總圖，見附圖59。圖59六、總結(jié)我們學(xué)習(xí)了數(shù)字電子電路和模擬電子電路，對電子技術(shù)有了一些初步了解，但那都是一些理論的東西。通過這次數(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。從中對我們學(xué)的知識有了更進(jìn)一步的理解。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程中，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)立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計(jì)，但通過這次課程設(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)注意的問題。設(shè)計(jì)本身并不是有很重要的意義，而是同學(xué)們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。至于設(shè)計(jì)的成績無須看的太過于重要，而是設(shè)計(jì)的過程，設(shè)計(jì)的思想和設(shè)計(jì)電路中的每一個環(huán)節(jié)，電路中各個部分的功能是如何實(shí)現(xiàn)的。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要點(diǎn)。同一個電路可以用那些芯片實(shí)現(xiàn)，各個芯片實(shí)現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。另外，我們設(shè)計(jì)要從市場需求出發(fā)，既要有強(qiáng)大的功能，又要在價格方面比同等檔次的便宜。在這次設(shè)計(jì)過程中，我也對word、畫圖等軟件有了更進(jìn)一步的了解，這使我在以后的工作中更加得心應(yīng)手。七、參考文獻(xiàn) 數(shù)字部分（第四版）.北京：：：： ： : 西安電子科技大學(xué)出版社.第五篇：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報告數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報告 題 目: 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作學(xué) 年 學(xué) 期:專 業(yè) 班 級: 學(xué) 號:姓 名:指導(dǎo)教師及職稱: 時 間: 地點(diǎn)： 設(shè)計(jì)目的 時間以24小時為一個周期。顯示時,分,秒。有校時功能,可以分別對時及分進(jìn)行單獨(dú)校時,使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間。計(jì)時過程具有報時功能,當(dāng)時間到達(dá)整點(diǎn)前5秒進(jìn)行蜂鳴報時。畫出電路原理圖(或仿真電路圖)。元器件及參數(shù)選擇。電路仿真與調(diào)試。 自行裝配和調(diào)試, 寫出設(shè)計(jì)與制作的全過程,附上有關(guān)資料和圖紙, 數(shù)字鐘實(shí)際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率(1HZ)(如北京時間)一致,故需要在電路上加一個校時電路, 數(shù)字鐘的組成框圖 ⑴晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Hz的方波信號,.⑵分頻器電路 分頻器電路將32768Hz的高頻方波信號經(jīng)32768().⑶時間計(jì)數(shù)器電路時間計(jì)數(shù)電路由秒個位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個位和分十位計(jì)數(shù)器及時個位和時十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個位和秒十位計(jì)數(shù)器,分個位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,而根據(jù)設(shè)計(jì)要求,時個位和時十位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器.⑷譯碼驅(qū)動電路譯碼驅(qū)動電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài),并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流.⑸數(shù)碼管數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管(LED)數(shù)碼管和液晶(LCD)數(shù)碼管, 1)晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時鐘的核心,這個電路中,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, 阻R1為非門提供偏置,使電路工作于放大區(qū)域,C2與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò),完成對振蕩頻率的控制功能,同時提供了一個180度相移,從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò),其頻率較低,可查得C1, COMS晶體振蕩器 2)分頻器電路通常,數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高,為了得到1Hz的秒信號輸入,將32768Hz的振蕩信號分頻為1HZ的分頻倍數(shù)為32768(215),而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門,可以將32768HZ的信號分頻為2HZ,其內(nèi)部框圖如圖33所示,從圖中可以看出,CD4060的時鐘輸入端兩個串接的非門, CD4046內(nèi)部框圖 3)時間計(jì)數(shù)單元時間計(jì)數(shù)單元有時計(jì)數(shù),其輸出為兩位8421BCD碼形式。分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可選74HC390,其內(nèi)部邏輯框圖如圖 —510異步計(jì)數(shù)器,并且每一計(jì)數(shù)器均提供一個異步清零端(高電平有效).圖34 74HC390(1/2)內(nèi)部邏輯框圖秒個位計(jì)數(shù)單元為10進(jìn)制計(jì)數(shù)器,無需進(jìn)制轉(zhuǎn)換,只需將QA與CPB(下降沿有效)(下降沒效)與1HZ秒輸入信號相連, 10進(jìn)制——6進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換電路分個位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同,只不過分個位計(jì)數(shù)單元的Q3作為向上的進(jìn)位信號應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的CPA相連,但是要求,整個時計(jì)數(shù)單元應(yīng)為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不是10的整數(shù)倍,圖36所示電路中,尚余2進(jìn)制計(jì)數(shù)單元, 12進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路 4)譯碼驅(qū)動及顯示單元計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對時間的累計(jì)以8421BCD碼形式輸出,選用顯示譯碼電路將計(jì)數(shù)器的輸出數(shù)碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼顯示器件所需要的輸出邏輯和一定的電流,選用CD4511作為顯示譯碼電路,)校時電源電路,校正時間的方法是:首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路,然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端,校正好后,數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能,因此,應(yīng)截?cái)喾謧€位和時個位的直接計(jì)數(shù)通路, 圖37 帶有消抖動電路的校正電路 6)整點(diǎn)報時電路一般時鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報時電路功能,即在時間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi),數(shù)字鐘會自動報時,電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報時,即當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時, 圖41 7400 四2輸入與非門 圖42 CD4511BCD七段譯碼/驅(qū)動器 圖43 CD4060BD 圖44 74HC390D 圖45 74HC51D 圖46 74HC30 面包板右邊一列上五組豎的相通,下五組豎的相通,面包板的左邊上下分四組,每組中X,Y列(015相通,1640相通,4155相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,一個CD4511和一個LED數(shù)碼管連接成一個CD4511驅(qū)動電路,數(shù)碼管可從09顯示,以次來檢查數(shù)碼管的好壞, 4511驅(qū)動電路利用一個LED數(shù)碼管,一塊CD4511,一塊74HC390,一塊74HC00連接成一個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,電路在晶振的作用下數(shù)碼管從0—9顯示, 74390十進(jìn)制計(jì)數(shù)器利用一個LED數(shù)碼管,一塊CD4511,一塊74HC390,一塊74HC00和一個晶振連接成一個六進(jìn)制計(jì)數(shù)器,數(shù)碼管從0—6顯示, 74390六進(jìn)制計(jì)數(shù)器 利用一個六進(jìn)制電路和一個十進(jìn)制連接成一個六十進(jìn)制電路,電路可從0—59顯示, 六十進(jìn)制電路利用兩個六十進(jìn)制的電路合成一個雙六十進(jìn)制電路,兩個六十進(jìn)制之間有進(jìn)位, 雙六十進(jìn)制電路利用CD4060,電阻及晶振連接成一個分頻——晶振電路, 分頻—晶振電路利用74HC51D和74HC00及電阻連接成一個校時電路, 校時電路 整點(diǎn)報時電路利用兩個六十進(jìn)制和一個十二進(jìn)制連接成一個時,分,秒都會進(jìn)位的電路總圖, 時,分,秒的進(jìn)位連接圖 總接線元件布局簡圖,見附圖61 芯片連接圖見附圖71 八,總結(jié),出現(xiàn)本該相通的地方卻未通的狀況,經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)主要是由于接觸不良的問題,其中包括線的接觸不良和芯片的接觸不良,在實(shí)驗(yàn)過程中,數(shù)碼管有幾段二極管時隱時現(xiàn),一端接地,另一端接觸每一段二極管,發(fā)現(xiàn)二極管能正常顯示的,再用萬用表歐姆檔檢測每一根線是否接觸良好,在檢測過程中發(fā)現(xiàn)有幾根線有時能接通,有時不能接通,用萬用表歐姆檔檢測有幾個引腳本該相通的地方卻未通,而檢測的導(dǎo)線狀況良好,其解決方法為把CD4511的芯片拔出,根據(jù)面包板孔的的狀況重新調(diào)整其引腳,使其正對于孔,再用力均勻地將芯片插入面包板中,此后發(fā)現(xiàn)能正常顯示,本次實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)一塊壞的LED數(shù)碼管和兩塊壞的CD4511,發(fā)現(xiàn)電路只能4,5的跳動,后經(jīng)發(fā)現(xiàn)是由于接到與非門的引腳接錯一根所至,出現(xiàn)時和分都能正常校正時,但秒?yún)s受到影響,特別時一較分鐘的時候秒亂跳,而不校時的時候,秒從40跳到59,然后又跳回40,分和秒之間無進(jìn)位,電路在時,分,秒進(jìn)位過程中能正常顯示,校正電路的連線沒有錯誤,后用萬用表的直流電壓檔帶電檢測秒十位的QA,QB,QC和QD腳,發(fā)現(xiàn)QA腳時有電壓時而無電壓,再檢測秒到分和分到時的進(jìn)位端, 在制作報時電路的過程中,發(fā)現(xiàn)蜂鳴器在57分59秒的時候就開始報時,后經(jīng)檢測電路發(fā)現(xiàn)是由于把74HC30芯片當(dāng)16引腳的芯片來接,以至接線都錯位,把時個位的QD和時十位的1腳斷開,然后時十位的1腳接到晶振的3腳,時十位的3腳接到秒個位的1腳,所連接的電路圖無法正常工作,時十位從09的跳,時個位只能顯示一個0,在這個電路中3腳的分頻用到兩次,故無法正常顯示,因此要把12進(jìn)制接到74HC390的一個邏輯電路空出來用于分頻即可,因此把時十位的CD4511的12,6腳接地,7腳改為接74HC390的5腳,74HC390的3,4腳斷開,然后4腳接9腳即可,其中空出的74HC390的3腳就可用于2Hz的分頻,分頻后變?yōu)?Hz,在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程中,十進(jìn)制,六十進(jìn)制的進(jìn)位及十二進(jìn)制的接法中,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能,往往是先仿真后連接實(shí)物圖,但有時候仿真和電路連接并不是完全一致的,例如仿真的連接示意圖中,往往沒有接高電平的16腳或14腳以及接低電平的7腳或8腳,其本身就是一個十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,在仿真電路中必須連接反饋線才能正常顯示,而在實(shí)際電路中無需再連接,此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)重在于仿真和接線,雖然能把電路圖接出來,并能正常顯示,通過這次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)更進(jìn)一步地增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的動手能力.