電子鐘課程設計心得

1、電子鐘課程設計心得這次電子技術課程設計，我很用心的去完成，當總原理圖繪好的那一刻，心里有說不出的滿足感。從這次課程設計中，我真正學到了很多有用的知識。拿到課題后，我首先將數(shù)字電子技術中有關本次設計的內容復習了一遍，比如七段譯碼顯示器、計數(shù)器、振蕩器等等。然后根據(jù)設計要求，我去圖書館查閱了相關的資料，對整體框架做了一個初步的了解。做完準備工作后就正式開始設計與繪圖。先要將沒每一功能模塊設計出來，再整體排版、連接。這次設計讓我熟練掌握了課本上的一些理論知識，時計數(shù)器我選用的是74ls290，我覺得用它來做時計數(shù)器比較合適，教材上關于74ls290的內容比較詳細，因而設計起來也很順手。我使用振蕩器是

2、由555定時器與rc組成，因為學過555定時器的應用，所以理解起來會容易一些。這次課程設計加強了我收集資料和充分利用資料的能力，原本想用74ls290或是74161做分秒計數(shù)器，結果發(fā)現(xiàn)畫出來太復雜，連線太多。通過在圖書館查到的資料，在了解了中規(guī)模計數(shù)器74ls90的功能后，我認為選用它做分、秒計數(shù)器設計出來比較簡單。還有校時電路的設計，我查到了關于這方面內容的詳細資料，通過對資料的理解和分析，弄動其工作原理后，我設計出所須的電路。在這次課程設計中，另我最有成就感的是整點報時電路的設計。剛開始還真不知道怎么下手，找了一些資料但看不大懂，而且不知道怎樣將報時電路與總原理圖連接。我和我們組的同學一

3、起討論分析，仔細研究資料，終于把整點報時電路高清楚了?；剡^頭來一想，其實設計這些電路也并不是很困難，而且還十分有意思。唯一遺憾的是沒有將總原理圖用protel話出來，因為時間關系只畫了幾個局部圖。課程設計是一個學習新知識、鞏固加深所學課本理論知識的過程，它培養(yǎng)了我們綜合運用知識的能力，獨立思考和解決問題的能力。它不僅加深了我對電子技術課程的理解，還讓我感受到了設計電路的樂趣。在這次設計中，我一點也不怕麻煩，反復設計、繪圖與修改，就是希望能把這次課程設計做好。因此對我來說，這次課程設計是非常有意義的。電子鐘課程設計心得（2）：數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具

4、有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，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序電路。 因此，我們此次設計與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進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用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時敘電路.通過它可以進一步學習與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法. 二、設計要求 （1）設計指標 時間以12小時為一個周期； 顯示時、分、秒； 具有校時功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間； 計時過程具有報時功能，當時間

5、到達整點前10秒進行蜂鳴報時； 為了保證計時的穩(wěn)定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。 （2）設計要求 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； 元器件及參數(shù)選擇； 電路仿真與調試； pcb文件生成與打印輸出。 （3）制作要求自行裝配和調試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 （4）編寫設計報告寫出設計與制作的全過程，附上有關資料和圖紙，有心得體會。 三、原理框圖 1數(shù)字鐘的構成 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（1hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。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，故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成數(shù)字鐘。 （a

6、）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)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768hz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(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門電路構成；另一類是通過cmos非門構成的電路，本次設計采用了后一種。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構成晶體振蕩器電路，u2實現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉換為較理想的方波。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高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構成一個諧

7、振型網(wǎng)絡，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個180度相移，從而和非門構成一個正反饋網(wǎng)絡，實現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準確。 一、設計目的 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，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序電路。 因此，我們此次設計與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進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用方法.且由于數(shù)字鐘

8、包括組合邏輯電路和時敘電路.通過它可以進一步學習與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法. 二、設計要求 （1）設計指標 時間以12小時為一個周期； 顯示時、分、秒； 具有校時功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標準時間； 計時過程具有報時功能，當時間到達整點前10秒進行蜂鳴報時； 為了保證計時的穩(wěn)定及準確須由晶體振蕩器提供表針時間基準信號。 （2）設計要求 畫出電路原理圖（或仿真電路圖）； 元器件及參數(shù)選擇； 電路仿真與調試； pcb文件生成與打印輸出。 （3）制作要求自行裝配和調試，并能發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。 （4）編寫設計報告寫出設計與制作的全過程，附上有關資料和圖紙，有

9、心得體會。 三、原理框圖 1數(shù)字鐘的構成 數(shù)字鐘實際上是一個對標準頻率（1hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。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，故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成數(shù)字鐘。 （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)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準確的32768hz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時準確及穩(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門電路構成；另一類是通過cmos非門構成的電路，本次設計采用了后一種

10、。如圖（b）所示，由cmos非門u1與晶體、電容和電阻構成晶體振蕩器電路，u2實現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形轉換為較理想的方波。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高增益的反相放大器。電容c1、c2與晶體構成一個諧振型網(wǎng)絡，完成對振蕩頻率的控制功能，同時提供了一個180度相移，從而和非門構成一個正反饋網(wǎng)絡，實現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準確。 （f）帶有消抖電路的校正電路 6整點報時電路 電路應在整點前10秒鐘內開始整點報時，即當時間在59分50秒到59分59秒期間時，報時電路報時控制

11、信號。 當時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計數(shù)器十位的qc和qa、個位的qd和qa及秒計數(shù)器十位的qc和qa相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。 報時電路可選74hc30來構成。74hc30為8輸入與非門。 四、元器件 1四連面包板1塊（編號a45） 2鑷子1把 3剪刀1把 4共陰八段數(shù)碼管6個 5網(wǎng)絡線2米/人 6cd4511集成塊6塊 7cd4060集成塊1塊 874hc390集成塊3塊 974hc51集成塊1塊 1074hc00集成塊4塊 1174hc30集成塊1塊 1210mω電阻5個 13500&

12、;omega;電阻14個 1430p電容2個 1532.768k時鐘晶體1個 16蜂鳴器10個（每班） 1）芯片連接圖 1)74hc00d2)cd4511 3)74hc390d4)74hc51d 2面包板的介紹 面包板一塊總共由五部分組成，一豎四橫，面包板本身就是一種免焊電板。 面包板的樣式是： 面包板的注意事項： 1面包板旁一般附有香蕉插座，用來輸入電壓、信號及接地。 2上圖中連著的黑線表示插孔是相通的。 3拉線時，盡量將線緊貼面包板，把線成直角，避免交叉，也不要跨越元件。 4面包板使用久后，有時插孔間連接銅線會發(fā)生脫落現(xiàn)象，此時要將此排插孔做記號。并不再使用。 五、各功能塊電路圖 數(shù)字鐘從

13、原理上講是一種典型的數(shù)字電路，可以由許多中小規(guī)模集成電路組成，所以可以分成許多獨立的電路。 （一）六進制電路 由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖一。 （二）十進制電路 由74hc390、7400、數(shù)碼管與4511組成，電路如圖二。 （三）六十進制電路 由兩個數(shù)碼管、兩4511、一個74hc390與一個7400芯片組成，電路如圖三。 （四）雙六十進制電路 由2個六十進制連接而成，把分個位的輸入信號與秒十位的qc相連，使其產(chǎn)生進位，電路圖如圖四。 （五）時間計數(shù)電路 由1個十二進制電路、2個六十進制電路組成，因上面已有一個雙六十電路，只要把它與十二進制電路相連即可，詳細電路

14、見圖五。 （六）校正電路 由74ch51d、74hc00d與電阻組成，校正電路有分校正和時校正兩部分，電路如圖六。 （七）晶體振蕩電路 由晶體與2個30pf電容、1個4060、一個10兆的電阻組成，芯片3腳輸出2hz的方波信號，電路如圖七。 （八）整點報時電路 由74hc30d和蜂鳴器組成，當時間在59:50到59:59時，蜂鳴報時，電路如圖八。 六、總接線元件布局簡圖 整個數(shù)字鐘由時間計數(shù)電路、晶體振蕩電路、校正電路、整點報時電路組成。 其中以校正電路代替時間計數(shù)電路中的時、分、秒之間的進位，當校時電路處于正常輸入信號時，時間計數(shù)電路正常計時，但當分校正時，其不會產(chǎn)生向時進位，而分與時的校位

15、是分開的，而校正電路也是一個獨立的電路。 電路的信號輸入由晶振電路產(chǎn)生，并輸入各電路。 簡圖如圖九。 七、芯片連接總圖 因仿真與實際元件上的差異，所以在原有的簡圖的基礎上，又按實際布局畫了這張按實際芯片布局的接線圖，如圖十。 八、總結 1實驗過程中遇到的問題及解決方法 面包板測試 測試面包板各觸點是否接通。 七段顯示器與七段譯碼器的測量 把顯示器與cd4511相連，第一次接時，數(shù)碼管完全沒有顯示數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地而造成的，接地后發(fā)現(xiàn)還是無法正確顯示數(shù)字，用萬用表檢測后，發(fā)現(xiàn)是因芯片引腳有些接觸不良而造成的，所以確認芯片是否接觸良好是非常重要的一件事。 時間計數(shù)電路的連接與測試 六進

16、制、十進制都沒有什么大的問題，只是芯片引腳的老問題，只要重新插過芯片就可以解決了。但在六十進制時，按圖接線后發(fā)現(xiàn)，顯示器上的數(shù)字總是100進制的，而不是六十進制，檢測后發(fā)現(xiàn)無論是線路的連通還是芯片的接觸都沒有問題。最后，在重對連線時發(fā)現(xiàn)是線路接錯引腳造成的，改過之后，顯示就正常了。 校正電路 因上面程因引腳接錯而造成錯誤，所以校正電路是完全按照仿真圖所連的，在測試時，開始進行時校時時，沒有出現(xiàn)問題，但當進行到分校時時，發(fā)現(xiàn)計數(shù)電路的秒電路開始亂跳出錯。因此，電路一定是有地方出錯了，在反復對照后，發(fā)現(xiàn)是因為在接入校正電路時忘了把秒十位和分個位之間的連線拿掉而造成的，因此，在接線時一定要注意把不要的多余的線拿掉。 2設計體會 通過這次對數(shù)字鐘的設計與制作，讓我了解了設計電路的程序，也讓我了解了關于數(shù)字鐘的原理與設計理念，要設計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一