【大學(xué)】通信工程數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì) 多功能數(shù)字鐘課程設(shè)計(jì)

1、.多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)多功能數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)n一、設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)任務(wù)n二、主體電路的設(shè)計(jì)二、主體電路的設(shè)計(jì)n三、主體電路的組裝三、主體電路的組裝n四、組裝調(diào)試步驟四、組裝調(diào)試步驟n五、常見故障處理五、常見故障處理.n準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒；準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，以數(shù)字形式顯示時(shí)、分、秒；n小時(shí)的計(jì)數(shù)要求是小時(shí)的計(jì)數(shù)要求是“24進(jìn)制進(jìn)制”，分和秒的計(jì)時(shí)要求，分和秒的計(jì)時(shí)要求60進(jìn)位；進(jìn)位； n校時(shí)電路；校時(shí)電路；1、基本功能、基本功能一、設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)任務(wù)2、擴(kuò)展功能、擴(kuò)展功能n定時(shí)控制；定時(shí)控制；n仿廣播電臺正點(diǎn)報(bào)時(shí)；仿廣播電臺正點(diǎn)報(bào)時(shí)； n報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)；n觸摸報(bào)整點(diǎn)時(shí)數(shù)。觸摸報(bào)整

2、點(diǎn)時(shí)數(shù)。.n74LS90 二二-五五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 7片片n74LS47 BCD-7段譯碼段譯碼/驅(qū)動(dòng)器（共陽）驅(qū)動(dòng)器（共陽）4片片n555芯片芯片 1只只n共陽數(shù)碼共陽數(shù)碼 4只只n100K 可變電阻可變電阻 1只只 n電阻電阻 10K 1只只 510歐歐 4只只n電阻電容電阻電容 0.1U 、0.01U 各各1只只 n面包板一塊面包板一塊 導(dǎo)線若干導(dǎo)線若干3、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)器材.n擬定數(shù)字鐘電路的組成框圖，要求實(shí)現(xiàn)電路的基擬定數(shù)字鐘電路的組成框圖，要求實(shí)現(xiàn)電路的基本功能。本功能。n設(shè)計(jì)并安裝各單元電路，要求布線整齊、美觀、設(shè)計(jì)并安裝各單元電路，要求布線整齊、美觀、便于級聯(lián)與調(diào)試

3、。便于級聯(lián)與調(diào)試。n測試數(shù)字鐘系統(tǒng)的邏輯功能。測試數(shù)字鐘系統(tǒng)的邏輯功能。n畫出數(shù)字鐘系統(tǒng)的整機(jī)邏輯電路圖。畫出數(shù)字鐘系統(tǒng)的整機(jī)邏輯電路圖。n寫出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫出設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告4、設(shè)計(jì)步驟與要求、設(shè)計(jì)步驟與要求5、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)要求n掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、裝調(diào)技術(shù)及數(shù)字鐘掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、裝調(diào)技術(shù)及數(shù)字鐘的功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。的功能擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。.數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖數(shù)字鐘電路系統(tǒng)的組成框圖振蕩振蕩電路電路.二、主體電路的設(shè)計(jì)二、主體電路的設(shè)計(jì)1、振蕩電路的設(shè)計(jì)、振蕩電路的設(shè)計(jì)555555多諧振蕩電路多諧振蕩電路 100K f=1KHz f=1KHzf=1/(R1+2R2)C1l

4、n2R2R1.2、分頻器的設(shè)計(jì)、分頻器的設(shè)計(jì)分頻器的功能主要有兩個(gè)： 一是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號；二是提供功能擴(kuò)展電路所需要的信號。74LS9074LS9074LS901Hz (1S)1KHz 100Hz 10Hz 十分頻555引入CPAQDCPAQDCPAQD.74LS90分頻電路分頻電路T=1msT=1msT T1 1=10ms=10msT T2 2=100ms=100msT T3 3=1s=1s.3、計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)、計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)（1）進(jìn)制秒、分的設(shè)計(jì)）進(jìn)制秒、分的設(shè)計(jì).（1）進(jìn)制小時(shí)設(shè)計(jì)）進(jìn)制小時(shí)設(shè)計(jì).、譯碼顯示的設(shè)計(jì)、譯碼顯示的設(shè)計(jì) 74LS47是共陽數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器。其外引線排列如圖所示。

5、輸出是低電平0時(shí)，對應(yīng)字段點(diǎn)亮；輸出為1時(shí)，對應(yīng)字段熄滅。74LS47譯碼器譯碼器/驅(qū)動(dòng)器引腳圖驅(qū)動(dòng)器引腳圖共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及引腳圖共陽極數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及引腳圖+5V5107 6 4 2 1 9 10 51 2 3 4 510 9 8 7 6.74LS47譯碼驅(qū)動(dòng)器功能表譯碼驅(qū)動(dòng)器功能表.譯碼顯示電路設(shè)計(jì)譯碼顯示電路設(shè)計(jì)6217453510 3 8.、校時(shí)電路的設(shè)計(jì)、校時(shí)電路的設(shè)計(jì)Vcc.三、主體電路的組裝三、主體電路的組裝 如圖所示數(shù)字鐘組成框圖，按照信號流向分級安裝，逐級級連。如圖所示數(shù)字鐘組成框圖，按照信號流向分級安裝，逐級級連。振蕩電路振蕩電路分頻電路分頻電路 振蕩電路振蕩電路 分頻電路分

6、頻電路 計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路 譯碼顯示譯碼顯示 電電路路 校時(shí)電路校時(shí)電路.面包板的介紹面包板的介紹斷點(diǎn)斷點(diǎn)橫通豎不通橫通豎不通豎通橫不通豎通橫不通.芯片布局芯片布局74LS47474LS90474LS903555斷點(diǎn)斷點(diǎn).1. 先用先用4片片74LS90分別組成分別組成60進(jìn)制分計(jì)數(shù)器和進(jìn)制分計(jì)數(shù)器和24進(jìn)制小時(shí)計(jì)數(shù)器。進(jìn)制小時(shí)計(jì)數(shù)器。2. 將四位譯碼和共陽數(shù)碼顯示部分接好，每位數(shù)碼管公共端將四位譯碼和共陽數(shù)碼顯示部分接好，每位數(shù)碼管公共端3、8各接各接 一只一只510歐上拉限流電阻。歐上拉限流電阻。3. 先接實(shí)驗(yàn)臺的先接實(shí)驗(yàn)臺的10HZ100HZ計(jì)數(shù)脈沖，調(diào)節(jié)合適頻率，測試計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)脈沖，調(diào)節(jié)

7、合適頻率，測試計(jì)數(shù)、進(jìn)位和顯示部分是否正常，如不正常檢查故障并排除。進(jìn)位和顯示部分是否正常，如不正常檢查故障并排除。4. 如電路功能正常，再用如電路功能正常，再用555芯片組成多諧振蕩器，用示波器觀察輸芯片組成多諧振蕩器，用示波器觀察輸出波形，調(diào)整電位器出波形，調(diào)整電位器R2，使振蕩頻率，使振蕩頻率f=1kHZ。5. 用用3片片74LS90組成組成10、 100、 1000分頻電路，得到標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信分頻電路，得到標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號，接至前面組裝好的數(shù)字鐘分、時(shí)（秒）電路，測試計(jì)數(shù)功能。號，接至前面組裝好的數(shù)字鐘分、時(shí)（秒）電路，測試計(jì)數(shù)功能。6. 修改小時(shí)部分為修改小時(shí)部分為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，只連接

8、分、秒部分，觀察電路是否進(jìn)制計(jì)數(shù)器，只連接分、秒部分，觀察電路是否正常。正常。四、組裝調(diào)試步驟四、組裝調(diào)試步驟.n如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于如果顯示字符變化很快，模糊不清，可能是由于電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電電源電流的跳變引起的，可在集成電路器件的電源端源端Vcc加退耦濾波電容。通常用幾十微法的大加退耦濾波電容。通常用幾十微法的大電容與電容與的小電容相并聯(lián)。的小電容相并聯(lián)。n頻率太快頻率太快n校時(shí)電路開關(guān)抖動(dòng)問題校時(shí)電路開關(guān)抖動(dòng)問題n數(shù)碼顯示亮度問題數(shù)碼顯示亮度問題n接線不可靠接線不可靠n檢查分頻電路檢查分頻電路n特別注意：每片芯片的電源連接和共地問題！特別注意：每片芯片的電源連接和共地問題！n不要帶點(diǎn)拔插電路和芯片。不要帶點(diǎn)拔插電路和芯片。五、常見故障處理五、常見故障處理.74LS9074LS9074LS901Hz (1S)1KHz 100Hz 10Hz 十分頻555引入CPAQDCPAQDCPAQDn74LS90接地、置接地、置9端接線問題端接線問題.74LS90二二-五五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)