畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告.

1、江海學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第一章 多功能數(shù)字鐘的概述1.1應(yīng)用背景21世紀(jì)，我們將進(jìn)入信息時(shí)代，在新技術(shù)和市場(chǎng)需求的共同作用下電子技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)必將有高速的發(fā)展；電子技術(shù)分為數(shù)電電路和模擬電路，數(shù)電研究數(shù)字信號(hào)，比如像邏輯門等等，模擬電路主要講的是各種功率放大電路等。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(shí)序電路。目前，數(shù)字鐘的功能越來(lái)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、定時(shí)電路、放大執(zhí)行電路、電源電路組成。為了簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)，數(shù)字鐘電路與定時(shí)電路之間的連接采用直接譯碼技術(shù)。具有電路

2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、使用壽命長(zhǎng)、更改設(shè)定時(shí)間容易、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字鐘的技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的鐘表。與機(jī)械鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，具有更長(zhǎng)的使用壽命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法 有許多種，例如可用中小規(guī)模集成電路組成電子鐘，也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需要的外圍電路組成電子鐘，還可以利用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)電子鐘 等等。這些方法都各有其特點(diǎn)，其中利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的電子鐘具有編程靈活，以便于功能的擴(kuò)展。數(shù)字鐘廣泛用于個(gè)人家庭,車站, 碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式

3、鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義，深受人們歡迎。因此，我們此次設(shè)計(jì)與制作數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘.而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)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(shí)用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)敘電路.通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時(shí)序電路的原理與使用方法.1.2數(shù)字

4、鐘的功能近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，數(shù)字鐘的應(yīng)用越來(lái)越普及了，并且由于它具有功能強(qiáng)，體積小，功耗低，價(jià)格便宜，工作可靠，使用方便等特點(diǎn)，使數(shù)字鐘的技術(shù)在電子和一些自動(dòng)化行業(yè)中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛了。常見(jiàn)多功能數(shù)字鐘功能包括： (一)基本功能：1.計(jì)時(shí)要12翻1，分，秒60進(jìn)制。2.準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)分秒的時(shí)間。3.校正時(shí)間。(二)擴(kuò)展功能：1.定時(shí)控制。2.仿廣播電臺(tái)報(bào)時(shí)功能。3.自動(dòng)整點(diǎn)報(bào)時(shí)。4.觸摸整點(diǎn)報(bào)時(shí)。(三)音樂(lè)功能：到點(diǎn)會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)，有音樂(lè)享受。多功能數(shù)字鐘靈活多用，更加適應(yīng)21世紀(jì)人們的需求。本次的任務(wù)就是要做一個(gè)基于數(shù)字電子技術(shù)的多功能數(shù)字鐘。1.

5、3設(shè)計(jì)要求本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)的時(shí)鐘顯示，以及校準(zhǔn)、整點(diǎn)報(bào)時(shí)等功能。具體要求：（1）產(chǎn)生1HZ的脈沖（2）顯示功能：具有“時(shí)”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示（“時(shí)”從023，分059，秒059）。（3）校時(shí)功能：當(dāng)剛接通電源或數(shù)字時(shí)鐘有偏差時(shí)，可以通過(guò)手動(dòng)的方式去校時(shí)。（4）整點(diǎn)報(bào)時(shí)：當(dāng)時(shí)鐘計(jì)時(shí)到整點(diǎn)時(shí)，能進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)。第二章 總體電路原理與分析2.1系統(tǒng)原理說(shuō)明由振蕩器輸出穩(wěn)定的高頻脈沖信號(hào)作為時(shí)間基準(zhǔn)，秒計(jì)數(shù)器滿60向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器滿60向小時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，小時(shí)計(jì)數(shù)器按“24翻1”規(guī)律計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器經(jīng)譯碼器送到顯示器；計(jì)數(shù)出現(xiàn)誤差可用校時(shí)電路進(jìn)行校時(shí)、校分、校秒。數(shù)字鐘系統(tǒng)的結(jié)

6、構(gòu)框圖如圖1所示?？蓴U(kuò)展部分：使數(shù)字鐘具有可整點(diǎn)報(bào)時(shí)與定時(shí)鬧鐘的功能。時(shí)顯示器分顯示器秒顯示器時(shí)譯碼器分譯碼器秒譯碼器時(shí)計(jì)數(shù)器分計(jì)數(shù)器秒計(jì)數(shù)器校時(shí)電路振蕩器分頻器定時(shí)鬧鐘音 樂(lè)整點(diǎn)報(bào)時(shí)主體部分?jǐn)U展 部分 圖1 數(shù)字鐘系統(tǒng)功能框圖2.2 實(shí)現(xiàn)功能（1）計(jì)時(shí)功能。數(shù)字時(shí)鐘工作于計(jì)時(shí)狀態(tài)，電路中的秒計(jì)時(shí)電路、分計(jì)時(shí)電路以及小時(shí)計(jì)時(shí)電路分別對(duì)秒脈沖、分脈沖和小時(shí)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)結(jié)果經(jīng)數(shù)碼管顯示計(jì)時(shí)時(shí)間值。（2）校時(shí)功能。數(shù)字時(shí)鐘工作于校時(shí)狀態(tài)?？梢赃x擇對(duì)“小時(shí)”、“分鐘”和“秒鐘”進(jìn)行校時(shí)。校時(shí)時(shí)通過(guò)手動(dòng)輸入校時(shí)時(shí)間。（3）整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。整點(diǎn)譯碼電路通過(guò)識(shí)別整點(diǎn)時(shí)間，產(chǎn)生整點(diǎn)報(bào)時(shí)信號(hào)。當(dāng)前時(shí)間為零點(diǎn)

7、時(shí)，會(huì)產(chǎn)生整點(diǎn)報(bào)時(shí)，此時(shí)探針會(huì)亮，蜂鳴器會(huì)響。（4）鬧鐘報(bào)時(shí)功能(可選)。通過(guò)校時(shí)功能將“小時(shí)”、“分鐘”和“秒鐘”設(shè)定在某一時(shí)間點(diǎn)，然后重新校時(shí)，調(diào)整到設(shè)定點(diǎn)以前的某一時(shí)間，當(dāng)時(shí)鐘到達(dá)設(shè)定點(diǎn)時(shí)，信號(hào)燈會(huì)亮，并且蜂鳴器會(huì)響。第三章 方案的選擇與設(shè)計(jì)3.1秒脈沖產(chǎn)生電路方案方案一：由集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩器作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。555與RC振蕩電路如圖1所示圖1 555與RC組成的多諧振蕩器圖方案二:振蕩器是數(shù)字鐘的核心。振蕩器的穩(wěn)定度及頻率的精確度決定了數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確程度，通常選用石英晶體構(gòu)成振蕩器電路。石英晶體振蕩器的作用是產(chǎn)生時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。因此，一般采用石英晶體振蕩器經(jīng)過(guò)

8、分頻得到這一時(shí)間脈沖信號(hào)。石英晶體振蕩電路如圖2所示圖2 石英晶體振蕩器圖方案三：由集成邏輯門與RC組成的時(shí)鐘源振蕩器如圖3所示。圖3 門電路組成的多諧振蕩器圖用555組成的脈沖產(chǎn)生電路: R1=47k，R2=47k，C=10F ，則555所產(chǎn)生的脈沖的為:f=1/(R1+2*R2)CLn2=1Hz,而設(shè)計(jì)要求為1Hz,在精度要求不是很高的時(shí)候可以使用。石英晶體振蕩電路:采用的32768晶體振蕩電路,其頻率為32768Hz,然后再經(jīng)過(guò)15分頻電路可得到標(biāo)準(zhǔn)的1Hz的脈沖輸出.R的阻值,對(duì)于TTL門電路通常在0.72K之間;對(duì)于CMOS門則常在10100M之間。由門電路組成的多諧振蕩器

9、的振蕩周期不僅與時(shí)間常數(shù)RC有關(guān)，而且還取決于門電路的閾值電壓VTH，由于VTH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(duì)頻率穩(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。選擇理由：ne555的優(yōu)點(diǎn)1.只需簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。2.它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。3.其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。4.它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。綜上分析，選擇方案一，555與RC組成的振蕩電路較簡(jiǎn)單，易調(diào)節(jié)，

10、成本較低。3.2 校時(shí)電路方案數(shù)字鐘啟動(dòng)后,每當(dāng)數(shù)字鐘顯示與實(shí)際時(shí)間不符,需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行校時(shí)。校“秒”時(shí)，采用等待校時(shí)。?！胺帧薄ⅰ皶r(shí)”的原理比較簡(jiǎn)單，采用加速校時(shí)。對(duì)校時(shí)電路的要求是：1、在小時(shí)校正時(shí)不影響分和秒的正常計(jì)數(shù) 。2、在分校正時(shí)不影響秒和小時(shí)的正常計(jì)數(shù) 。方案一：當(dāng)剛接通電源或時(shí)鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，都需要進(jìn)行時(shí)間的校準(zhǔn)。校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具有的基本功能，一般電子鐘都有時(shí)、分、秒校時(shí)功能。為使電路簡(jiǎn)單，這里只進(jìn)行分和小時(shí)的校準(zhǔn)。校時(shí)可采用快校時(shí)和慢校時(shí)兩種方式。校時(shí)脈沖采用秒脈沖，則為快校時(shí)；如果校時(shí)脈沖由單次脈沖產(chǎn)生器提供則為慢校時(shí)。圖4中C1、 C2用于消除抖動(dòng)。至?xí)r個(gè)位計(jì)數(shù)器

11、至分個(gè)位計(jì)數(shù)器分十位進(jìn)位脈沖秒十位進(jìn)位脈沖3.3KW3.3KWC2 S2C1 S1C1=C2=0.01mF+5V校時(shí)脈沖圖4方案一校時(shí)電路方案二：通常，校正時(shí)間的方法是：首先截?cái)嗾５挠?jì)數(shù)通路，然后再進(jìn)行人工出觸發(fā)計(jì)數(shù)或?qū)㈩l率較高的方波信號(hào)加到需要校正的計(jì)數(shù)單元的輸入端，校正好后，再轉(zhuǎn)入正常計(jì)時(shí)狀態(tài)即可。根據(jù)要求，數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時(shí)校正功能，因此，應(yīng)截?cái)喾謧€(gè)位和時(shí)個(gè)位的直接計(jì)數(shù)通路，并采用正常計(jì)時(shí)信號(hào)與校正信號(hào)可以隨時(shí)切換的電路接入其中。圖5所示為所設(shè)計(jì)的校時(shí)電路。圖 5 方案二校正電路圖方案三：校準(zhǔn)電路由基本RS觸發(fā)器和“與”門組成，基本RS觸發(fā)器的功能是產(chǎn)生單脈沖，主要作用是起防抖動(dòng)作

12、用。未撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K時(shí)，“與非”門G2的一個(gè)輸入端接地，基本RS觸發(fā)器處于“1”狀態(tài)，這是數(shù)字鐘正常工作，“分”進(jìn)位脈沖能進(jìn)入“分”計(jì)數(shù)器。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)K時(shí)，“與非”門G1的一個(gè)輸入端接地，于是基本RS觸發(fā)器轉(zhuǎn)為“0”狀態(tài)。秒狀態(tài)可以直接進(jìn)入“分”計(jì)數(shù)器，而“分”進(jìn)位脈沖被阻止進(jìn)入，因而能較快地校準(zhǔn)分計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值。校準(zhǔn)后，將校正開(kāi)關(guān)恢復(fù)原位，數(shù)字鐘繼續(xù)進(jìn)行正常計(jì)時(shí)工作。電路圖如圖6所示:圖 6 方案三校正電路方案四：校時(shí)電路僅由2個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)所構(gòu)成電路圖如圖7所示:圖7單刀雙擲開(kāi)關(guān)電路選擇理由：綜上分析，選擇方案四，用開(kāi)關(guān)組成的校時(shí)電路較簡(jiǎn)單，易調(diào)節(jié)，成本低3.3電路圖及設(shè)計(jì)3.3.1基于NE55

13、5的秒方波發(fā)生器的設(shè)計(jì)用NE555芯片以及外圍電路搭建成一個(gè)多諧振蕩器，通過(guò)設(shè)計(jì)外圍電路的參數(shù)輸出方波頻率為1Hz，故稱為秒方波發(fā)生器。由于脈沖的占空比對(duì)系統(tǒng)的影響不大，故把占空比設(shè)計(jì)為1/3。輸出方波用作計(jì)數(shù)器及D觸發(fā)器的clk信號(hào)。NE555定時(shí)器引腳圖如圖8所示，脈沖頻率公式：f=1（R1+2R2）C2圖8 NE555的引腳圖GND: Pin 1 (接地) -地線(或共同接地) ，通常被連接到電路共同接地。TRIGGER: Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn)) -這個(gè)腳位是觸發(fā)NE555使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。觸發(fā)信號(hào)上緣電壓須大于2/3 VCC，下緣須低于1/3 VCC 。OUTPUT: Pin 3

14、(輸出) -當(dāng)時(shí)間周期開(kāi)始555的輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約200 mA 。RESET: Pin 4 (重置) -一個(gè)低邏輯電位送至這個(gè)腳位時(shí)會(huì)重置定時(shí)器和使輸出回到一個(gè)低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。CONTROL VOLTAGE: Pin 5 (控制) -這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計(jì)時(shí)器經(jīng)營(yíng)在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下,這輸入能用來(lái)改變或調(diào)整輸出頻率。Threshold: Pin 6 (重置鎖定) - Pin 6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個(gè)接腳的電壓從1/3 VCC電壓以下移至2/3 V

15、CC以上時(shí)啟動(dòng)這個(gè)動(dòng)作。Discharge: Pin 7 (放電) -這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時(shí)為L(zhǎng)OW，對(duì)地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時(shí)為HIGH，對(duì)地為高阻抗。VCC: Pin 8 (V +) -這是555 IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的范圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。選擇R1=47K，R2=47K，RV1=2K，C=10F，形成電路圖如圖9所示： 圖9秒脈沖發(fā)生器如圖所示GND接地線、VCC是電源、Discharge放電、OUTPUT輸出、Threshold清零鎖定、RESET負(fù)責(zé)清零、TRIGGER觸發(fā)點(diǎn)、CONTROL VOLTAG

16、E控制3.3.2基于74ls160的2460進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)圖10 74ls160的引腳圖74160的引線如圖11所示：圖11 74160的引線圖表1 74ls160的功能表CLK CLRLOADENP ENT工作狀態(tài)×××01111 ×0111× ×× ×0 1× 01 1置零預(yù)置數(shù)保持保持（但C=0）計(jì)數(shù)表1的主要功能為：異步清除：當(dāng)CLR=0時(shí)，無(wú)論有無(wú)CLK，計(jì)數(shù)器立即清零，QD-QA均為0，稱為異步清除。同步預(yù)置：當(dāng)LOAD=0時(shí)，在時(shí)鐘脈沖上升沿的作用下，QD=D，QC=C，QB=B，QA=A

17、。 當(dāng)使能端ENP=ENT=1時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。 鎖存：當(dāng)使能端ENP=0或ENT=0時(shí)，計(jì)數(shù)器禁止計(jì)數(shù)，為鎖存狀態(tài)。時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用一片74LS20與一片74LS160集成電路利用置零法來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器輸出的第60個(gè)進(jìn)位信號(hào)時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)該復(fù)位，計(jì)數(shù)由59回到0即完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期。電路如圖12所示：圖12 采用同步置數(shù)法設(shè)計(jì)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)為二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器，采用一片74LS20與一片74LS160集成電路利用置零法來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器輸出的第24個(gè)進(jìn)位信號(hào)時(shí)，時(shí)計(jì)數(shù)器應(yīng)該復(fù)位，計(jì)數(shù)由23回到0即完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期。電路如圖13所示：圖13 采用同步置數(shù)法設(shè)計(jì)24進(jìn)制計(jì)數(shù)

18、器3.3.3譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元電路譯碼電路的功能是將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的輸出代碼進(jìn)行翻譯，變成相應(yīng)的數(shù)字。用于驅(qū)動(dòng)LED七段數(shù)碼管的譯碼器常用的有74LS48。74LS48是BCD-7段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器，其輸出是OC門輸出且低電平有效，專用于驅(qū)動(dòng)LED七段共陰極顯示數(shù)碼管。如圖14所示。若將“秒”、“分”、“時(shí)”計(jì)數(shù)器的每位輸出分別接到相應(yīng)七段譯碼器的輸入端，便可進(jìn)行不同數(shù)字的顯示。圖 14譯碼及驅(qū)動(dòng)顯示電路圖3.3.4整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路的功能要求是：每當(dāng)數(shù)字鐘計(jì)時(shí)快要到整點(diǎn)時(shí)發(fā)出聲響。但為了簡(jiǎn)單，用發(fā)光二極管替代喇叭，到分鐘顯示到59分時(shí)，二極管就會(huì)亮。當(dāng)時(shí)間在59分時(shí)，產(chǎn)生報(bào)

19、時(shí)控制信號(hào)。報(bào)時(shí)電路可選74LS20來(lái)構(gòu)成。74LS20為4輸入與非門。如圖15就是一種由整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。圖15 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路3.3.5校時(shí)電路當(dāng)剛接通電源或時(shí)鐘走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，都需要進(jìn)行時(shí)間的校準(zhǔn)。校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具有的基本功能，一般電子鐘都有時(shí)、分、秒校時(shí)功能。為使電路簡(jiǎn)單，本次設(shè)計(jì)采用了兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)電路，所以這里只進(jìn)行分和小時(shí)的校準(zhǔn)。對(duì)于單刀雙擲開(kāi)關(guān)電路如例1所示：圖16所示是一種實(shí)觀時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的參考電路。開(kāi)關(guān)K1、K2、K3分別作為時(shí)、分、秒校準(zhǔn)的控制開(kāi)關(guān)。當(dāng)K1、K2閉合，K3接G3門的輸入端時(shí)，G1G3門的輸出均為1，G4門輸出為0，G5門輸出為1，秒信號(hào)經(jīng)G6門送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)

20、器的輸入端，計(jì)時(shí)器進(jìn)行正常計(jì)時(shí)。(1) 時(shí)校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)K l打開(kāi)，K2閉合，K3接G3門的輸入端時(shí)，G1門開(kāi)啟，G2門關(guān)閉，秒信號(hào)直接經(jīng)G6和G1門送至?xí)r個(gè)位計(jì)數(shù)器從而使時(shí)顯示器每秒鐘進(jìn)一個(gè)數(shù)字，以實(shí)現(xiàn)快速的時(shí)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后將K1重新閉合。圖16圖校時(shí)控制電路 (2) 分校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)K1閉合，K2打開(kāi)，K3接G3門的輸入端時(shí)，這時(shí)秒信號(hào)只能通過(guò)G6和G2門直接送至分個(gè)位計(jì)數(shù)器，這時(shí)分計(jì)數(shù)器快速計(jì)數(shù)，當(dāng)分校準(zhǔn)后將K2閉合。（3）秒校準(zhǔn)：當(dāng)開(kāi)關(guān)K1、K2閉合，K3接G4門的輸入端時(shí)，G4門輸出為1，使G5門開(kāi)啟，周期為05s的脈沖信號(hào)(可由秒脈沖信號(hào)分頻獲得)通過(guò)G5、G6門，并送至秒個(gè)位計(jì)數(shù)器，使

21、秒計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)速度提高一倍，加快了秒顯示器的校準(zhǔn)速度。當(dāng)秒顯示器校準(zhǔn)后，將K3恢復(fù)與G3門的輸入端相接，這時(shí)計(jì)時(shí)器的各位顯示器將按校準(zhǔn)后的時(shí)間進(jìn)行正常計(jì)時(shí)。3.3.6電路總原理如圖17所示 圖17多功能數(shù)字鐘的總原理圖3.4仿真測(cè)試與數(shù)據(jù)測(cè)試步驟如下：1用示波器檢測(cè)脈沖信號(hào)發(fā)生器部分，看其輸出的秒脈沖信號(hào)的波形、頻率和周期等是否符合要求，必須確保秒脈沖信號(hào)的頻率準(zhǔn)確（F1Hz），這關(guān)系整個(gè)數(shù)字鐘的準(zhǔn)確性。2分別將時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器的脈沖信號(hào)輸入端調(diào)至校時(shí)脈沖，檢查各計(jì)數(shù)器是否按所要求的進(jìn)制形式進(jìn)行，顯示是否正常。同時(shí)看校時(shí)電路是否達(dá)到校時(shí)的目的。3時(shí)、分、秒計(jì)數(shù)器接回計(jì)時(shí)脈沖，看總體工作是否正常

22、。測(cè)試數(shù)據(jù)分、秒計(jì)時(shí)電路正常顯示5分35秒時(shí)的電路圖如圖18所示。 圖18 仿真結(jié)果圖故障分析部分故障分析：1、七段數(shù)碼顯示器并不是按照電路的要求顯示。分析：每次通電均出現(xiàn)8，檢查七段顯示器接線是否正確，其次檢查與顯示器連接的芯片供電是否正?；蜻B接是否穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)換線處理其初始化及之后都能正確顯示。2在仿真的過(guò)程中，LED燈亮，但是不能正確顯示預(yù)先設(shè)想的數(shù)字，原因是在連線時(shí)某些連線接錯(cuò)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，找出錯(cuò)誤原因經(jīng)改正后，電子鐘得以正確運(yùn)行。3、在非手動(dòng)設(shè)置的情況下，顯示器示數(shù)不斷增加。說(shuō)明74160的ENP為高電平，檢查與此連接的線是否斷路，若不是則檢查非門是否正常工作或與其連接的線是否正常。

23、依次順藤摸瓜式檢查?？偨Y(jié)與心得設(shè)計(jì)，給人以創(chuàng)作的沖動(dòng)。但凡涉及設(shè)計(jì)都是一件良好的事情，因?yàn)樗芙o人以美的幻想，因?yàn)樗芙o人以金般財(cái)富，因?yàn)樗芙o人以成就之感，更為現(xiàn)實(shí)的是她能給人以成長(zhǎng)以及成長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)，而這種營(yíng)養(yǎng)更是一種福祉，一輩子消受不竭享用不盡。安排畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本目的，在于通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通，進(jìn)一步提高思想覺(jué)悟。尤其是觀察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過(guò)程中，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。這學(xué)期數(shù)電實(shí)驗(yàn)課的考試就是做的數(shù)字鐘，所以在計(jì)數(shù)模塊上面有

24、以前的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)技術(shù)模塊很快就得出了正確的結(jié)果，雖然跟實(shí)驗(yàn)室用得芯片不一樣，但原理一樣，同時(shí)我還理解到，同樣功能可以由不同的芯片實(shí)現(xiàn)，需遵行簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)的原則，從而最大程度符合目標(biāo)設(shè)計(jì)。此次的數(shù)電電子技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我熟悉了很多數(shù)電的知識(shí)，特別是更加熟練的掌握了數(shù)電電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是大學(xué)生理論與實(shí)踐結(jié)合的橋梁。其大大的增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。同時(shí)在實(shí)踐的過(guò)程中也大大加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)的理解，使得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有了更深層次的感悟并對(duì)理論有了更感性的認(rèn)識(shí)，甚至使得學(xué)生對(duì)理論豁然貫通，達(dá)到一個(gè)更深的層次。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是非常辛苦的。但我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)針對(duì)性地查找資料，了解了些電子方面的資料，既增長(zhǎng)了自己見(jiàn)識(shí)，補(bǔ)充對(duì)數(shù)字電子技術(shù)有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，這些知識(shí)貫穿到一起，對(duì)電子專業(yè)有了一個(gè)更全面的認(rèn)識(shí)！ 通過(guò)畢業(yè)設(shè)