數(shù)字鐘設(shè)計絕對可行完整

電子技術(shù)課程設(shè)計一.意義、要求綜合運(yùn)用電子技術(shù)課程所學(xué)知識，設(shè)計、安裝、調(diào)試具體的電子線路，寫出設(shè)計報告。初步了解工程設(shè)計實(shí)踐的一般過程、步驟，初步掌握其一般技能。二.考核形式根據(jù)設(shè)計過程中各方面情況評定成績：優(yōu)、良、中、及格、不及格。三.時間安排1.設(shè)計（介紹方案，畫系統(tǒng)圖、連線圖）2.組裝、調(diào)試（約3天）3.總結(jié)報告四.方案介紹5.7數(shù)字電子鐘計時系統(tǒng)一.設(shè)計任務(wù)和基本要求用中、小規(guī)模集成電路設(shè)計一臺能顯示時、分、秒的數(shù)字電子鐘，基本要求如下：

采用LED顯示累計時間“時”、“分”、“秒”。

具有校時功能。具有整點(diǎn)報時功能。

二.設(shè)計方案數(shù)字鐘（石英鐘）——走時準(zhǔn)確、價格低廉、方便實(shí)用。組成：振蕩器、分頻器、計數(shù)器、譯碼器、顯示器譯碼時計數(shù)/24進(jìn)制譯碼分計數(shù)/60進(jìn)制譯碼秒計數(shù)/60進(jìn)制晶體振蕩器分頻器校時電路分信號時信號時、分、秒計數(shù)譯碼、顯示秒信號產(chǎn)生校時秒信號(1Hz)32768Hz1.秒信號發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒信號，信號的穩(wěn)定性、精度直接決定著數(shù)字鐘的準(zhǔn)確度。1Hz14級2分頻DCPQQCD4060CD40132Hz32768Hz1MW10KW100pf100pf32768Hz10118123CP1CP0GNDCrQ13215石英晶體振蕩器214分頻2分頻秒信號+VDD16說明：Q4～Q13——10個輸出端Q13——214分頻Q12——213分頻……Cr——清零端（高電平有效）RSDCPQn+1000↑0001↑110××001××1QQSRDCPCD4060——14級串行二進(jìn)制計數(shù)器/分頻器和振蕩器VDD1615Q10Q81413Q91211109CrCP1CP0CP012Q11345678CD4060Q12Q13Q6Q5Q7Q4GNDVDD142Q2Q13122CP1110982R2D2S121Q34567CD40131Q1CP1R1D1SGNDCD4013——雙D主從觸發(fā)器

2.秒、分、時計數(shù)器進(jìn)行秒、分、時的計時，由兩個60進(jìn)制和一個24進(jìn)制計數(shù)器構(gòu)成。CD4029——二/十、加/減、可預(yù)制的CMOS計數(shù)器VDD1615CPQ21413J21211109J1Q1B/DU/D12PE345678CD4029Q3J3J0CIQ0COGND不能計數(shù)1CI允許計數(shù)0進(jìn)位輸入允許置數(shù)1PE不能置數(shù)0預(yù)置加法1U/D減法0加/減二進(jìn)制計數(shù)1B/D十進(jìn)制計數(shù)0二進(jìn)制/十進(jìn)制功能狀態(tài)輸入管腳圖見《電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)》P23000001000010011000010101001101110000110010000COCD4029時序圖（十進(jìn)制加法）（1）秒、分計數(shù)器——60進(jìn)制CD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5VCD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5V秒脈沖分脈沖01100000CD4081同步級聯(lián)（2）時計數(shù)器——24進(jìn)制CD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5VCD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5V時脈沖00100100CD4081異步級聯(lián)CD4081——四2輸入端與門VDD1413121110981234567GND管腳圖見《電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)》附錄3.譯碼顯示電路譯碼——將計數(shù)器的8421碼轉(zhuǎn)變?yōu)轱@示控制信號。顯示——顯示計時情況。LED共陽顯示器COMabcdefgDP360W……abcdefg譯碼器DCBAQ3Q2Q1Q0＋5V360W74LS47——BCD7段譯碼器/驅(qū)動器是一種與共陽極數(shù)字顯示器配合使用的集成譯碼器。輸出低電平有效。管腳圖見《電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)》附錄，功能表見數(shù)字教材譯碼器7448。4.校時電路秒——等待校時；分、時——加速校時。24進(jìn)制計數(shù)器（時）60進(jìn)制計數(shù)器（分）60進(jìn)制計數(shù)器（秒）＋5V＋5V＋5V10KW10KW10KW秒信號(1Hz)秒信號分信號時信號CPCPCPK3K2K1CD4011CD4011管腳圖見《電子電路實(shí)驗(yàn)與虛擬技術(shù)》附錄要求：1.畫出數(shù)字鐘電路的系統(tǒng)圖（將圖5.7.2、5.7.3、5.7.4、5.7.5、5.7.6綜合畫在一張圖中）。2.畫出數(shù)字鐘各個組成部分的連線圖（重復(fù)部分可以省略）。（每組一份）五.組裝、調(diào)試方法1.組裝：原材料：數(shù)字集成器件、電阻、電容、晶體、按鍵（導(dǎo)線代替）；若干導(dǎo)線、面包板。(展示實(shí)物并介紹）VDD1413121110981234567GND

+-5V顏色有效數(shù)字乘數(shù)允許偏差％銀色10－2±10金色10－1±5黑色0100棕色1101±1紅色2102±2橙色3103黃色4104綠色5105±0.5藍(lán)色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108白色9109±50，－20無色±20紅色（第一位數(shù)字）紫色（第二位數(shù)字）橙色（乘數(shù)）金色（允許誤差）固定式電阻色標(biāo)法標(biāo)稱值27KW，允許偏差±5％見P226★總體布局：①公共的電源線（紅線）、地線（黑線）（全部連通）。

TTL與CMOS集成電路均采用+5V電源電壓供電。②布局合理：時分秒顯示譯碼計數(shù)其他★工藝：整齊、美觀、簡潔、可靠。(展示實(shí)物）

2.調(diào)試：①各個擊破:振蕩→分頻→計數(shù)、譯碼、顯示（秒、分、時）→校準(zhǔn)②調(diào)試手段：數(shù)字顯示器查看結(jié)果，萬用表測試狀態(tài)，示波器觀察波形。③常見故障：接線錯誤，接觸不良，元件損壞。④查找方法：觀察法：檢查接線，發(fā)現(xiàn)錯誤。測試法：萬用表電阻檔測試兩點(diǎn)之間是否接通；直流電壓檔測試電源電壓是否加上，輸出電平是否正確。示波器測試各點(diǎn)波形是否正確。替換法：同種元器件相互替換，以證明是否損壞。（備有專用儀器可供測試）六.注意問題1.安全：人身安全，儀器安全，元件安全。避免以下幾種情況：電源接反或過大，帶電操作，管腳斷裂（插、拔方法不得當(dāng)）。集成元件輸出端直接接地、接電源、相并。2.妥善保管元件、工具。元件——每組一套（清單見后）工具——每組一套（清單見后）元件損壞，經(jīng)確認(rèn)后可以以舊換新（張老師）。工具丟失，賠償原物。儀器定位，不能帶出實(shí)驗(yàn)室。3.獨(dú)立完成每組同學(xué)需分工合作，同心協(xié)力，獨(dú)立完成任務(wù)。教師只給以方法指導(dǎo)。完成后請及時通報，由教師驗(yàn)收通過。周三下午之前完成。4.地點(diǎn)、時間地點(diǎn)：模擬、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，相對固定。時間：元件清單（每組一套）集成元件：CC4029×674LS47×6LED共陽顯示器×6CC4011×2CC4081×1CD4060×1CD4013×1電阻：360