電子信息工程技術(shù)專業(yè)論文

1、鹽陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作專業(yè)電子信息工程技術(shù)班級(jí)信息3081姓名馬小波學(xué)號(hào)27#sxit陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)：電子信息工程技術(shù) 班級(jí):信息3081學(xué)生簽名：馬小波一、畢設(shè)題目數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作二、畢設(shè)技術(shù)指標(biāo)1、設(shè)計(jì)一臺(tái)能直接顯示“吋”、“分”、“秒”的數(shù)字鐘，要求24h為一計(jì)時(shí)周期;2、電路發(fā)生走時(shí)誤差時(shí)，耍求電路具有校時(shí)功能；3、耍求電路具有整點(diǎn)報(bào)吋功能，報(bào)吋聲響為卩l(xiāng)|低一高，最后一響正好為整點(diǎn)。三、設(shè)計(jì)與制作要求1、畫出整機(jī)電路框圖，說明各部分電路的工作原理與要求；2、通過各部分電路的設(shè)計(jì)分析，畫出數(shù)字鐘的原理電路，并

2、說明電路的工作原 理；3、電路主要元器件的分析選擇與參數(shù)的確定；4、通過電路的仿真與分析，進(jìn)一步優(yōu)化電路與元器件參數(shù)，畫出印制電路板圖;5、卬制電路板的制作、電路的裝配、調(diào)試與檢測過程；6、撰寫出設(shè)計(jì)制作總結(jié)報(bào)告!1!畢設(shè)考核的主要知識(shí)與技能本課題涉及了數(shù)電、protel、eda等方而的知識(shí)，主要考核電子電路分析 與計(jì)算機(jī)的基本應(yīng)用能力等。五、設(shè)計(jì)時(shí)間：2010年11月8日至 2010年12月31日摘要數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)吋、分、秒計(jì)吋的裝置，與機(jī)械式吋鐘相比具有 更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更更長的使用壽命。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其屮包括了組合邏輯電路和

3、時(shí)序電路?？谇埃瑪?shù)字鐘的功能越來越強(qiáng)，并且有多種專門的大規(guī)模集成電路可供選擇。數(shù)字鐘適 用于自動(dòng)打鈴、自動(dòng)廣播，也適用于節(jié)電、節(jié)水及自動(dòng)控制多路電器設(shè)備。它是由數(shù)子 鐘電路、定吋電路、放大執(zhí)行電路、電源電路組成。為了簡化電路結(jié)構(gòu)，數(shù)字鐘電路與 定吋電路之間的連接采用直接譯碼技術(shù)。具有電路結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)作可靠、使用壽命長、 更改設(shè)定吋間容易、制造成木低等優(yōu)點(diǎn)。目錄1系統(tǒng)原理框圖12方案設(shè)計(jì)與論證33工作原理53.1、數(shù)字鐘的構(gòu)成53.2、數(shù)字中的工作原理64元器件105各功能塊電路圖124. 1通過4511測試數(shù)碼管的好壞124. 2 4060構(gòu)成脈沖發(fā)生及分頻124.3 74390構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)

4、器134. 4 74390構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器144. 5 74390構(gòu)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器144.6雙六十進(jìn)制電路154.7校時(shí)電路164.8二十四小時(shí)計(jì)數(shù)器164. 9分頻一晶振電路174. 10整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路186總接線元件布局簡圖197心得與體會(huì)208參考文獻(xiàn)21附錄1原件清單22附錄2部分芯片引腳圖與功能表23畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度表和平時(shí)考核周次任務(wù)階段名稱及主要內(nèi)容檢查h期檢辭果第一周方案設(shè)計(jì)與論證第二周單元電路的設(shè)計(jì)1、時(shí)間脈沖產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)第三周2、計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)第四周3、譯碼及驅(qū)動(dòng)顯示電路第五周4、校時(shí)電路的設(shè)計(jì)第六周5、報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)第七周6、電路總圖設(shè)計(jì)第八周心得與體會(huì)與設(shè)計(jì)整理學(xué)生簽名：

5、馬小波班級(jí)：信息3081平時(shí)成績：指導(dǎo)教師簽名：2006年11月6日指導(dǎo)教師評(píng)語和評(píng)分意見學(xué)生姓名：馬小波評(píng)語：評(píng)分:指導(dǎo)教師簽名：年刀 日畢業(yè)答辯考核和畢業(yè)設(shè)計(jì)成績學(xué)生姓名：馬小波1 答辯評(píng)語：評(píng)分：2 畢業(yè)設(shè)計(jì)成績：根據(jù)學(xué)生平時(shí)表現(xiàn)、指導(dǎo)教師評(píng)語意見，經(jīng)答辯小組考核，綜合評(píng)定該生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績?yōu)椋捍疝q小組:組長簽名：組員簽名：1、系統(tǒng)原理框圖數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始吋間 不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京時(shí)間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的 1hz吋間信號(hào)必須做到準(zhǔn)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1所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框

6、圖。顯示器顯示器顯示器譯碼器晶體振蕩器分頻器圖1系統(tǒng)原理框圖譯碼器整點(diǎn)報(bào)時(shí)系統(tǒng)譯碼器24進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)豈60進(jìn)制分計(jì)數(shù)器60進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器1.1晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù) 字鐘的走時(shí)準(zhǔn)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。12分頻器電路分頻器電路將32768hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768 （ 215 ）次分頻后得到1hz的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。13時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒-1位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分-1位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)-1位 計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其屮秒個(gè)位

7、和秒i位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分t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，吋個(gè)位和吋t 位計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。14譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)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。15整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般吋鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)吋電路功能，即在吋間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào) 吋，以示提醒.其作用方式是發(fā)出連續(xù)的或有節(jié)奏的音頻聲波，較復(fù)雜的也可以是實(shí)時(shí)語 咅提刀j2、方案設(shè)計(jì)與論證方案一：原理：數(shù)字鐘一般由振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器等幾部 分組成。這些都是數(shù)字電路屮應(yīng)用最廣的基木電路。石英晶體振蕩器產(chǎn)生32768hz的信 號(hào)

8、，分頻器電路將32768 hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768經(jīng)15級(jí)2次分頻后得到1hz的方 波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。石英晶體振蕩器產(chǎn)生的吋標(biāo) 信號(hào)送到分頻器，分頻電路將吋標(biāo)信號(hào)分成每秒一次的方波秒信號(hào)。秒信號(hào)送入計(jì)數(shù)器 進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把累計(jì)的結(jié)果以“吋”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來?！懊搿钡娘@示由兩級(jí) 計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路實(shí)現(xiàn)：“分”的顯示電路與“秒”相同，“時(shí)” 的顯示由兩級(jí)計(jì)數(shù)器和譯碼器組成的二t四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路來實(shí)現(xiàn)，所有計(jì)吋結(jié)果由六位 數(shù)碼管顯示。方案一方框圖如圖2. 0圖2.0方案一系統(tǒng)方框圖優(yōu)點(diǎn)：石英鐘走時(shí)準(zhǔn)、耗電省、經(jīng)久耐用為其最大優(yōu)點(diǎn)。頻

9、率長期穩(wěn)定性極高, q值高，帶寬很窄，冇利于選頻；體積小，適應(yīng)現(xiàn)在集成工藝要求。方案二：釆用ne555定時(shí)器和rc組 成的多諧振蕩器作脈沖電路構(gòu)成的數(shù)字種。 原理：由555和rc組成的多諧振蕩器可得到1 hz的方波脈沖信號(hào)，把脈沖加到 秒計(jì)數(shù)器的輸入端，秒 計(jì)數(shù) 器對脈沖計(jì)數(shù)，記滿60個(gè)數(shù)復(fù)位，同時(shí)給分計(jì)數(shù)器一個(gè) 信號(hào)，分計(jì)數(shù)器對脈沖計(jì)數(shù)，記滿60個(gè)數(shù)復(fù)位，同時(shí)給時(shí)計(jì)數(shù)器一個(gè)信號(hào)，時(shí)計(jì)數(shù)器 對脈沖計(jì)數(shù)，記滿24個(gè)數(shù)后復(fù)位。吋間周期是24個(gè)小吋。555定吋器和rc組成的 多諧振蕩器的，脈沖信號(hào)的精度不高，數(shù)字鐘走吋不是很準(zhǔn)確需加上一個(gè)調(diào)吋電路對吋 間進(jìn)行調(diào)整。方案二的方框圖如圖2.1所示：圖2.

10、1方案二設(shè)計(jì)方框圖缺點(diǎn)：振蕩不穩(wěn)定。用555組成的脈沖產(chǎn)生電路:r1二15*103 q, r2=68*103q, c=10uf ,則555所產(chǎn) 生的脈沖的為:f=l43/(r1+2*r2)*103*10*106=0. 947hz,而設(shè)計(jì)要求為1hz,因此其誤 差為5. 3%,在精度要求不是很高的時(shí)候可以使用。石英品體振蕩電路:釆用的32768品體振蕩電路，英頻率為32768hz,然后再經(jīng)過15 分頻電路可得到標(biāo)準(zhǔn)的1hz的脈沖輸出.r的阻值，對于ttl門電路通常在0. 72kq z 間;對于cmos門則常在10100mq之間。由門電路組成的多諧振蕩器的振蕩周期不僅與時(shí)間常數(shù)rc冇關(guān),|佃且還取

11、決于門電 路的閾值電壓vt”由于容易受到溫度、電源電壓及干擾的影響，因此頻率穩(wěn)定性較 差，只能用于對頻率穩(wěn)定性要求不高的場合。綜上分析，選擇方案一，石英品體振蕩電路能夠作為最穩(wěn)定的信號(hào)源。3、工作原理3. 1數(shù)字鐘的構(gòu)成數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對標(biāo)準(zhǔn)頻率（1hz）進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起始吋間 不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間（如北京吋間）一致，故需要在電路上加一個(gè)校吋電路，時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的1hz 吋間信號(hào)必須做到準(zhǔn)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31所示為數(shù)字鐘的一般構(gòu)成框圖。廠iijrirzl譯碼驅(qū)動(dòng)秒i位 訃數(shù)l1譯碼驅(qū)動(dòng)z2h樓分控制 電路ihz分頻器 電路»圖3-1數(shù)字種組成框圖

12、3. 1. 1晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證數(shù) 字鐘的走時(shí)準(zhǔn)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。3. 1.2分頻器分頻器電路將32769hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768 （215）次分頻后得到1hz的方波信 號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。3. 1.3時(shí)間計(jì)數(shù)器電路吋間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位 計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成,其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)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，吋個(gè)位和吋t 位計(jì)數(shù)器為12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。3. 1.

13、4譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)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。3. 1.5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，木設(shè)計(jì)提供的為led 數(shù)碼管。3.2數(shù)字種的工作原理3.2.1 晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式吋鐘的核心，它保證了吋鐘的走吋準(zhǔn)確及穩(wěn)定。一般輸出 為方波的數(shù)字式晶體振蕩器電路通常有兩類，-類是用ttl門電路構(gòu)成；另-類是通 過cmos非門構(gòu)成的電路，如圖32所示，從圖上可以看出其結(jié)構(gòu)非常簡單。該電路廣 泛使用于各種需要頻率穩(wěn)定及準(zhǔn)確的數(shù)字電路，如數(shù)字鐘、電子計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信電路 等

14、。xtal1r145-32.768khzu2out c13opf圖32 cmos品體振蕩器圖32所示電路屮，cmos非門u1與品體、電容和電阻構(gòu)成品體振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出的近似于正弦波的波形傳換為較理想的方波。輸出反饋電阻r為非門捉供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大器。c】、c2均為30pe,當(dāng)耍求頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度更高時(shí)，還可接入校正電容并釆取溫度補(bǔ)償措施。由f cmos電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻k可選為10mq。較高的反饋電阻冇利于捉高振蕩頻率的穩(wěn)定性。屮：門電路可選74hc00或74hc04等。電容c】、c2與晶體構(gòu)成-個(gè)諧振

15、型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩頻率的控制功能，同時(shí)提供了一個(gè)180度相 移，從而和非門構(gòu)成-個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。3.2.2 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(hào)輸入，需要對振 蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。為了盡量減少元器件數(shù)量，可選用多極2進(jìn)制計(jì)數(shù)電路 cd4060, cd4060計(jì)數(shù)為14級(jí)2進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可以將32768hz的信號(hào)分頻為2hz,其內(nèi)部 框圖如圖33所示，從圖屮可以看出，cd4060的時(shí)鐘輸入端兩個(gè)串接的非門，因此在 cp。和cp。之間接入振蕩器外接元件可實(shí)現(xiàn)振蕩,并利用吋計(jì)

16、數(shù)電路屮多一個(gè)2分頻器（后 述）可實(shí)現(xiàn)15級(jí)2分頻，即可得1出信號(hào)。圖33 cd4060內(nèi)部框圖3.2.3 時(shí)間計(jì)數(shù)電路一般采用10進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)數(shù)單元的計(jì)數(shù)功能。為減少器件使用數(shù)量，可 選74hc390,其內(nèi)部邏輯框圖如圖34所示。該器件為雙2-5-10異步計(jì)數(shù)器，并且每 一計(jì)數(shù)器均捉供一個(gè)異步清零端（高電平冇效）。圖3474hc390內(nèi)部框圖秒個(gè)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） 相連即可。cpa （下降沒效）與lllz秒輸入信號(hào)相連，qs可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與十位計(jì) 數(shù)單元的cp,相連。秒十位計(jì)數(shù)單元為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需耍進(jìn)制轉(zhuǎn)換。將10進(jìn)

17、制計(jì)數(shù)器 轉(zhuǎn)換為6進(jìn)制計(jì)數(shù)器的電路連接方法如圖35所示，其中q2可作為向上的進(jìn)位信號(hào)與 分個(gè)位的計(jì)數(shù)單元的cpa相連。圖3-5十進(jìn)制一六進(jìn)制計(jì)數(shù)器轉(zhuǎn)換電路分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)單元電路結(jié)構(gòu)分別與秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)單元完全相同，只不 過分個(gè)位計(jì)數(shù)單元的作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與分十位計(jì)數(shù)單元的cpa相連，分十位計(jì) 數(shù)單元的q2作為向上的進(jìn)位信號(hào)應(yīng)與時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元的cpa相連。時(shí)個(gè)位計(jì)數(shù)單元電路 結(jié)構(gòu)仍與秒或個(gè)位計(jì)數(shù)單元相同，但是要求，整個(gè)時(shí)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，因此需將個(gè)位和位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才能進(jìn)行12進(jìn)制轉(zhuǎn)換。利用1 片74hc390實(shí)現(xiàn)12進(jìn)制計(jì)數(shù)功能的電路如圖3-

18、6所示。另夕卜，圖3-6所示電路中，尚 余-2進(jìn)制計(jì)數(shù)單元，正好可作為分頻器2hz輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為1hz信號(hào)之用。圖3-6十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路3. 2. 4譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對吋間的累計(jì)以8421 bcd碼形式輸出，為了將計(jì)數(shù)器輸出的8421 bcd 碼顯示出來，需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，一般這種譯碼器通常稱為7段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器。常用的7段譯碼顯 示驅(qū)動(dòng)器冇cd451u本次設(shè)計(jì)中選擇cd4511作為顯示譯碼電路；選擇led數(shù)碼管作為 顯示單元電路。3.2.5校時(shí)電路根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具冇分校正和吋校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)

19、個(gè)位的直 接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)吋信號(hào)與校正信號(hào)可以隨吋切換的電路接入其中。若門電路 采用ttl型，則可省去電阻r和r2o與或非門可選74hc15,非門則可選74hc00或74hc04 等。圖37所示即為用coms與或非門實(shí)現(xiàn)的時(shí)或分校時(shí)電路，圖'p，ini端與低位的 進(jìn)位信號(hào)相連；52端與校正信號(hào)相連，校正信號(hào)可直接取自分頻器產(chǎn)生的1hz或2hz（不可太高或太低）信號(hào)；輸出端則與分或吋個(gè)位計(jì)吋輸入端相連。如圖3-7所示，當(dāng) 開關(guān)打向下吋，因?yàn)樾Ｕ盘?hào)和0相與的輸出為0,而開關(guān)的另一端接高電平，正常輸 入信號(hào)可以順利通過與或門，故校吋電路處于正常計(jì)吋狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)打向上吋，情況正 好與

20、上述相反，這吋校吋電路處于校吋狀態(tài)。顯然，這樣的校吋電路需要兩個(gè)。圖37 所示校吋電路存在開關(guān)抖動(dòng)問題，使電路無法正常工作，因此實(shí)際使用吋，須對開關(guān)的 狀態(tài)進(jìn)行消除抖動(dòng)處理。通常采用基木rs觸發(fā)器構(gòu)成開關(guān)消抖動(dòng)電路，如圖37所示 即為帶有該電路的校正電路。另外，在對分進(jìn)行校吋吋應(yīng)不影響吋計(jì)數(shù)器的現(xiàn)狀態(tài)，即 當(dāng)分校吋吋，如果產(chǎn)生進(jìn)位應(yīng)該不影響吋計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)或不產(chǎn)生進(jìn)位作用，因此，可用分 校吋吋rs觸發(fā)器的0輸出狀態(tài)來封鎖。進(jìn)位輸入信號(hào)。74hc51正好為33輸入的與或 非門，多出的輸入端可作為封鎖信號(hào)輸入之用。vdd圖37帶冇消抖動(dòng)電路的校正電路3.2.6整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路根據(jù)要求，電路應(yīng)在整點(diǎn)前10秒

21、鐘內(nèi)開始整點(diǎn)報(bào)時(shí)，即當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59 分59秒期間時(shí),報(bào)時(shí)電路報(bào)時(shí)控制信號(hào)。當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí),分 十位、分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5,因此可將分計(jì)數(shù)器十位的眼和q 人、個(gè)位的q°和qa及秒計(jì)數(shù)器十位的qc和qa相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。報(bào)時(shí)電路 可選74hc30來構(gòu)成。74hc30為8輸入與非門。選蜂鳴器為電聲器件，蜂鳴器是一種壓 電電聲器件，當(dāng)其兩端加上一個(gè)直流電壓時(shí)酒會(huì)發(fā)出鳴叫聲，兩個(gè)輸入端是極性的，其 較長引腳應(yīng)與高電位相連。與非門74hc30輸岀端應(yīng)與蜂鳴器的負(fù)極相連，而蜂鳴器的正 極則應(yīng)與電源相連。4、元器件4.1本課程設(shè)計(jì)

22、共用到材料有網(wǎng)絡(luò)線2米/人74hc390集成塊3塊 共陰八段數(shù)碼管6個(gè)cd4511集成塊6塊 剪刀1把74hc390集成塊3塊500 q電阻14個(gè)32. 768k時(shí)鐘晶體1個(gè) 附：面包板結(jié)構(gòu)圖cd4060集成塊1塊74hc51集成塊1塊74hc00集成塊4塊躡子1把10mq電阻5個(gè)74hc30集成塊1塊30p電容2個(gè)四連面包板1塊 nl<lnl:（1）wb1系列面包板z電源座（邊系）彈片是由每25個(gè)插孔連接在一起的彈片 組裝而成的。五列為一組，共有兩組，組與組不相通，列與列相通，行與行不通。（2）x與 y5 10 15、20 25 30 35 40 i 相通，但組與組不通45 50 55

23、）（3）引腳a b c d e、相通，即每列相通，每行不通4.2集成快引腳排列圖rtcrsctc97mr03504405066140708131509o1112012301312101i c a741ina5o> 1inb1qb61qc21qd71clr74hc390d4060bd74hc390d274hc51d7400n7400n5、各功能塊電路圖5.1通過4511測試數(shù)碼管的好壞,如圖51vccseven seg display圖514511驅(qū)動(dòng)電路5. 2 4060構(gòu)成脈沖發(fā)生及分頻 如圖52x1叩上一r145-32.768khzr110mohmc1土 30pfc2 30pfu21

24、0rtcctcrs903047'mr5054066140708130915101120123013w2hz輸出4060bp圖525- 374390構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖53u1v1u3a1u27> 1ina 1qa> 1inb 1qb1qc 1clr 1qd74hc390ddaoadbobdcocddodoeelofbiog915141076lt413124511bd圖535. 4 74390構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖54圖545. 5 74390構(gòu)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器如圖55vcc5vu4a74hc00d74hc00d15u1sevenu7bu2>2 ina2qa>2in

25、b2qb2qc2clr2qd1412y131110daoadbobdcocddodoeelof-blog*lt12111016141374hc390du7a>1ina1qa>1inb1qb1qc1clr1qd74hc390d4511bd4511bddaoadbobdcocddodoe*elof*biog*lt1211101513u6sev圖555.6雙六十進(jìn)制電路如圖56seven seg com k< omu1bu1a74hcood74hc00d( even seg com ku3b1st- y > 12 y>142ima2imb2clr2qa2ob2qc2qd

26、13tt74hc390ddaoadbobdcocddoooofblog4tu1cu1d74hcood74hcoodu3a1ina1iwb2-1clr74hc39od1qa1qb 1oc1qddaoadbdcocddoooe-elofbloglt12111015144511bd日bu11bu10aa74hc00d74hcoodu8a-131qa1»ia121qb1inb1qc101qd1clr1514comaa b c de f gu15c121j74hcqqd13u13u12b132qa2ina112ob2inb1022qc74hc39odvccu6j even seg aab cd

27、e fic>daoad6dcocdoodoe-elof-blog-lt4511 blseven.segu142clr2qdvcc 54hc390ddaoadbobdcocdoodoeelof-blog-lt1110154511bd312圖565.7校時(shí)電路（分校時(shí)時(shí)，不會(huì)進(jìn)位到小時(shí)）如圖57vcc正簾w入信號(hào)102-101r1u1a小時(shí)抒疋電路74hcood0時(shí)計(jì)救容7.1hw0d子立匕入信號(hào)74hd3qdr3mtdhcodd分種捋正電卷 分箱正時(shí)強(qiáng)定 水時(shí)信號(hào)診入-aa/v10mohm-a/w-a/vvvw 10mphmo kay = spac-q74mco3dco分計(jì)越器j2mmco

28、3d圖575. 8十二小時(shí)計(jì)數(shù)器如圖58lcor u2q74com< cd q q lu u. rn ooooooqu7 4511bdqo- 50-ool mol<0lu13a74hc390d< m q quj u. o ooooooq< moq ulj 2 q q d q 2 ?卜l cmcomu8 4511bd:> oaocmh-jocm0008004mn& vocjvn&dlakc，-)c9645i卜u3seveu15a74hc3u6 seven secu9 4511cm l ol l lu20 74hc0bd1comu4 sevensegf

29、labceefg§ij18b'4hc390ns888cm cm 0ss8§8fe§u l50- an-l <n=u5 =seven seg co2 11bdu2 74卜a74hc< cd q qlu u. bgoooooscc-jodosod詈 574h5. 9分頻一晶振電路如圖59時(shí)，分，秒計(jì)時(shí)電路圖圖5845)4ji< oq q q uj ll /r ooooooq< 00 q quj u. o oo ooo圖595. 10整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路如圖510數(shù)字鐘設(shè)計(jì)一整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路部分1012103分計(jì)數(shù)器十 的qc和qau11分計(jì)數(shù)器個(gè)眄

30、的 qd和 qa 1048/t4v 0.5w11io5秒計(jì)數(shù)器十眄藥 qc和 qa 1061274hc30d說明：當(dāng)時(shí)間在59分50秒到59分59秒期間時(shí)分十位.分個(gè)位和秒十位均保持不變，分別為5, 9和5； 因此，可以將分計(jì)數(shù)器十位的qc和qa,個(gè)位的qd和qa, 秒計(jì)數(shù)器十位的qc和qa相與，從而產(chǎn)生報(bào)時(shí)控制信號(hào)。圖 5106、總接線元件布局簡圖總接線電路圖要求具有24小時(shí)制數(shù)字鐘，計(jì)數(shù)器，并具有整點(diǎn)報(bào)吋功能，分與吋校正功能，以及正確的頻率(lhz)o* 117：5u18u19u16wu10hu23a?il£<in:ucichj2xpg2»l0vscr6o.iuu

31、21be>ultonu21cqtilsonu購illwhu12duu135u2ob02葉料 =odiif”5 jv wh s jm i 甘:cus<illelu157iishnu14u8vcc:ucsjnu1axfg1.v ju-uwu21d1 二¥ 1kq1vcc5v100u21aotil330n£oluzffo呎圖61電路總圖7、心得與體會(huì)在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程屮，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。我也得出結(jié)論，不同的電路可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能，我們應(yīng)該 設(shè)計(jì)最簡單，最經(jīng)濟(jì)，最實(shí)用的電路。當(dāng)然這個(gè)不一定所有條件都符合，找到一個(gè)最大 限度滿足各種條件的方案