数字钟课程设计报告

第1页共11页课程设计报告题目：数字钟的设计及制造学校:安庆师范学院班级:电信一班姓名:赵润平学号:080213037姓名:杨刘节学号:080213019姓名:金轶群学号:080213029第2页共11页摘要本次电子技术基础课程设计选题是数字钟的设计。主要原理是由晶体振荡电路产生多谐振荡，经过分频器分频后输出稳定的秒脉冲，作为时间基准。秒计数器满60向分计数器进位，分计数器满60向小时计数器进位，小时计数器以24为一个周期，并实现小时高位具有零熄灭的功能。计数器的输出经译码器送到显示器，可在相应位置正确显示时、分、秒。计时出现误差或者调整时间可以用校时电路进行时、分的调整。随着科学技术的不断发展，人们对时间计量的精度要求越来越高。高精度的计时工具大多数都使用了石英晶体振荡器，由于电子钟石晶表石英钟都采用了石英技术，因此走时精度高，稳定性好，使用方便；另一方面《数字电子技术》是一门实践性很强的的课程，只靠短短的课堂教学，学生只能略懂一些肤浅的表面知识，通过课程设计，学生亲自动手去做，在发现问题和解决问题中，才能够更好的理解《数字电子技术》的理论知识，提干我们的知识运用能力和实验技术，增强实践能力，为我们将来在技术领域的发展奠定了一定的实践基础。第3页共11页目录摘要……………………………………………………………………….21设计的任务与要求…………………………………………………….41.1数字钟的设计目的………………………………………………..41.2数字钟的设计要求………………………………………………..41.3数字钟的基本原理………………………………………………..42实验元器件…………………………………………………………….43单元模块设计………………………………………………………….63.1电源部分…………………………………………………………..63.2震荡时钟…………………………………………………………..63.3数码管驱动………………………………………………………..63.4CC4581功能介绍……………………………………………………73.5分频电路……………………………………………………………73.6时间计数电路………………………………………………………83.7校时电路……………………………………………………………84综合框图……………………………………………………………….95电路总图……………………………………………………………….106课程设计心得体会…………………………………………………….107参考资料……………………………………………………………….11第4页共11页1.设计的任务与要求1.1数字钟的设计目的:（1)掌握数字电子钟的设计方法和制作过程。（2）掌握常用数字集成电路的功能和使用。（3）了解各芯片的逻辑功能、引脚安排和使用方法。（4）掌握计数器相互级联的方法。（5）学会用仿真软件对设计的原理图进行仿真。1.2数字钟的设计要求（1）设计一个有时.分.秒显示,且有校时功能的电子钟。（2）供电方式：9-12V直流供电。（3）用中小规模集成电路组成电子钟，并在实验箱上进行组装调试。（4）画出框图和逻辑电路图写出设计实验总结报告。1.3数字电子钟的基本原理数字电子钟是一个利用典型数字电路，将“时”、“分”，“秒”显示的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外有校时功能。由石英晶体振荡器加分频器来产生秒信号发生器，将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计时器，可实现对一天24小时的累计。译码显示电路将“时”、“分”、“秒”计数器的输出状态送到七段显示译码器译码，通过七位LED七段显示器显示出来。2.实验元器件第5页共11页标注元件名称规格型号数量R-6电阻4706R7,12-14电阻100K4R，11，15电阻270K3R8，10电阻22K2R16电阻10M4R17-20电阻1K4C1-3，7，9瓷片电容1035C4瓷片电容181C5瓷片电容301C6，8电解电容100uF/16V2VD1-8二极管1N41488LED1-8数码管0.56共阴极6LED7-10发光管红4VT1三极管90131B1晶振327681IC1-6集成电路CD45116IC7-9集成电路CD45183IC10集成电路CD40601IC11集成电路CD40131IC12集成电路78L051CZ１二位插座XH２，５４－２１ＡＮ１－３轻触按键6*63—二芯插头线—1-线路板WFS-6071第6页共11页3单元模块设计3.1电源部分123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Dec-2009SheetofFile:E:\f\毕业论文+课程设计\数字钟课程设计\nclock\nclock.ddbDrawnBy:Vin1GND2+5V3U07805C2104VCC+C1100uf12J0CON2该设计用的是9v的电池，经过7805把电压降到5V供电路板上的集成块和数码管使用。图中所标的VCC就是电源+5V；3.2振荡时钟3.3数码管驱动数码管驱动电路时由CD4511组成，它能将161输出的标准BCD码变换成驱动七段数码管所需的信号。上面的200欧电阻是为数码管限流用的，防止由于电流太大损坏4511第7页共11页123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:17-Dec-2009SheetofFile:E:\f\毕业论文+课程设计\数字钟\数字钟\nclock.ddbDrawnBy:P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U274LS161A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U3CD4511sec1asec1bsec1csec1dsec1esec1fsec1gsec1asec1bsec1csec1dsec1esec1fsec1gR2200VCCsec1Q3sec1Q2sec1Q1sec1Q0sec1Q0sec1Q1sec1Q2sec1Q3sec1clksec1perestabfcgdeDPYaabbccddeeffggabcdefgdpdpdpdpGNDGNDDS0sec13.4CC4581功能介绍3.5分频器电路分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到第8页共11页1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。3.6时间计数器电路时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为24进制计数器。3.7校时电路当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路第9页共11页4综合框图第10页共11页5电路总图6课程设计心得体会一个多月的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.通过这次模具设计，我们在多方面都有所提高。提高了动手能力和用EDA软件仿真的能力，虽然其中仿真失败过好多次，但也是一次次的坚持了下来。最后，知识的获得不只是通过课本的学习，更重要的是通过亲自动手实践来理解、验证和吸收。自己动手操作获得的经验和知识才真正是自己的，自己才能向更深一步发展、研究。第11页共11页7．参考资料1数字电子技术基础简明教程（第三版）余孟长主编