【正文】 要內(nèi)容： ① 用 CC4518 雙四位 BCD 同步加計數(shù)器設(shè)計 60 秒、 60 分、 24 小時歸 0 的計數(shù)電路 ② 用 CC4511 七段譯碼驅(qū)動 /鎖存器及 LG5011AH 共陰數(shù)碼管設(shè)計譯碼及顯示電路（數(shù)碼管需加限流電阻） ③ 用 555 設(shè)計 CP 脈沖源 (f=1KH) ④ 具有系統(tǒng)校準功能 2. 整體電路原理圖 60 秒、 60 分、 24 小時 計數(shù)、譯碼、顯示電路（用 8K 白紙手工畫圖） 3. EWB 仿真圖 60 秒、 60 分、 24 小時 計數(shù)、譯碼、顯示電路（計算機打?。? 4. 設(shè)計原理圖 用 PROTEL99 設(shè)計原理圖（計算機打印） 5. 設(shè)計 PCB 版圖 用 PROTEL99 設(shè)計 PCB 板圖（計算機打?。? 6. 功能擴展要求 設(shè)計：①定點報時功能 ② 12 小時歸 1 計數(shù)電路 指導教師簽字： 年 月 日 摘要 本次實驗的主要內(nèi)容是設(shè)計多功能 的 數(shù)字鐘 。 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，相比之下具有更高的準確性和主觀性，該數(shù)字鐘具有基本功能和擴展功能 兩部分。通過數(shù)碼管顯示秒、分、時、日、月、年，可以靈活的設(shè)置時間，增加按鈕模塊通過按鍵掃描可以對當前的時間隨意設(shè)置，為具有更高的實用價值。 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序電路。它是由數(shù)子鐘電路、定時電路、放大執(zhí)行 電路、電源電路組成。具有電路結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、使用壽命長、更改設(shè)定時間容易、制造成本低等優(yōu)點。由于計數(shù)的起始時間不可能與 標 準時間（如北京時間）一致，因而 需要在電路上加一個校時電路，同時標準的 1HZ 時間信號必須做到準確穩(wěn)定 ，通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。圖 11為數(shù)字鐘的一般結(jié)構(gòu)框圖。多諧振蕩器產(chǎn)生的信號輸入到秒脈沖，秒脈沖送入計數(shù)器計數(shù)，技術(shù)結(jié)果通過“時”、“分” 、“秒”譯碼器譯碼 ， 并通過顯示器顯示時間。 圖 12 數(shù)字鐘原理圖 徐海學院 15 屆電子技術(shù)綜合設(shè)計報告 第 2 頁 （ 1） 秒脈沖信號發(fā)生器 利用 NE555 多諧振蕩器通過調(diào)整參數(shù)，完成了 f=1Hz 的秒脈沖信號的產(chǎn)生。其中秒個位和秒十位計數(shù)器，分個位和分十位計數(shù)器為 60 進制計數(shù)器，時個位和時十位計數(shù)器為 24 進制計數(shù)器。 （ 3） 譯碼 驅(qū)動及 顯示 單元 計數(shù)器實現(xiàn)了對時間的累計以 8421BCD 碼顯示出來，需用顯示譯碼電路將計數(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，一般這種譯碼器通常稱為 7段譯碼器顯示驅(qū)動器。 （ 4） 校時電源電路 當重新接通電源或時鐘出現(xiàn)誤差時都需要對時間進行校正。 （ 5） 定點報時電路 一般時鐘都具備著定點報時的電路功能，即當時鐘走到所設(shè)定的時間時，會自動報時。 由于 RC振蕩電路不穩(wěn)定，且不能精確產(chǎn)生所需秒脈沖，而 NE55 只需簡單的電阻器、電容器就可以搭建出所需電路，而且它的計時精確度高，溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜，所以我們采用方案二。 由于 CC4518 是雙集成 BCD 計數(shù)，使用它既節(jié)約成本又使線路簡單，所以我采用 CC4518 設(shè)計計數(shù)電路。 由于 CC4511 是 COMS 芯片具有低功耗，電壓范圍寬等優(yōu)點，所以采用方案二。 T導通，電容 C 經(jīng) R T 放電；電容通過 R2 和三極管 T繼續(xù)放電，在電容放電 VC： VCC2/3VCC/3 之間， Vo 保持 0 不變；當 Vc 降至 VCC/3 時，使得 Vo回到 1，截止電容， C 再充電；如此循環(huán)。 圖 22 諧振蕩器電路原理圖 圖 2— 2 多諧振蕩器電路 多振蕩器電路中各參數(shù)計算 ： 電容充電時間 tw1= (R1+R2) C 電容放電時間 tw1= R2 C 徐海學院 15 屆電子技術(shù)綜合設(shè)計報告 第 5 頁 脈沖周期 T=tw1+tw2= (R1+2R2) C 頻率 f=1/T=(R1+2R2) C 占空比 q=tw1/T=(R1+R2)/(R1+2R2) （ 3） 波形記錄 從 圖 23 多諧振蕩器波形 圖中可以看出，多諧振蕩器的特點是：不需外觸發(fā)的自 激振蕩器；無穩(wěn)定狀態(tài)，均為暫穩(wěn)態(tài)；矩形波中含有豐富的高次諧波，習慣稱多諧振蕩器。 （ 1） 芯片介紹 （國外同類型號： CD451 MC4518） 圖 24 CC4518 管腳圖 徐海學院 15 屆電子技術(shù)綜合設(shè)計報告 第 6 頁 圖 25 功能表 （硬件芯片） 圖 26 計數(shù)狀態(tài)表 圖 27 CC4518 60 進制計數(shù)電路圖及輸出波形 （個位向十位的進位脈沖，需用 Q4 的下降沿，接 EN 端。計數(shù)器為 D觸發(fā)器。在單個單元運算中， EN輸入保持高電平，且在 CP 上升沿進位。 計數(shù)器在脈動模式可級聯(lián)，通過將 Q3鏈接至下一個計數(shù)器的 EN 輸入端實現(xiàn)級聯(lián)。 （ 3） 用 CC4518 構(gòu)成 60 進制、 24進制計數(shù)單元電路 60 進制計數(shù)電路工作原理：根據(jù) CC4518 的芯片功能，當 CLK 端接低電平時 EN 端為下降沿加法計數(shù)。每當個位計數(shù)滿 9后就使高片計 1從而完成計數(shù)。 24 進制計數(shù)電路工作原理： 24 進制計數(shù)電路工作原理與 60 進制計數(shù)電路工作原理基本思想相同，都是利用 CLK 端接低電平時 EN 端為下降沿加法計數(shù)。每當個位計數(shù)滿 1001B 后就使高片計 1完成計數(shù)。此時的清零工作分別要牽涉到十位和個位（ 0010 0100）利用個位的 Q2 和十 位的 Q1經(jīng)過一個與門同時對兩片CC4518 芯片同時清零。 譯碼顯示電路 用 CC4511 實現(xiàn)譯碼：用 LG5011AH 共陰數(shù)碼管實現(xiàn)顯示電路。當 LT = 0 時，不論 Q0－ Q3狀態(tài)如何，七段全部顯示，以檢查各字段的好壞。 （ 3） 數(shù)碼顯示： 當 BI=1 LT =1 LE=0，譯碼器工作，當Ｑ 3Ｑ 2Ｑ 1Ｑ 0端輸入 8421BCD碼時，譯碼器對應(yīng)的輸出端輸出高電平 1，數(shù)碼顯示相應(yīng)的數(shù)字。 圖 210 CC4511 引腳功能表 顯示 輸 入 輸