課程設(shè)計報告數(shù)字電子鐘設(shè)計報告

1、.1. - - . 可修編-_學(xué)院_級_專業(yè) *_ *_密封線本科課程課程設(shè)計專用封面課程設(shè)計題目：所修課程名稱：修課程時間： 年 月至 年 月完成課程設(shè)計日期：年月評閱成績：評閱意見：評閱教師簽名： 年 月 日目 錄 HYPERLINK l _Toc477 目錄 PAGEREF _Toc477 2TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc7157 一、設(shè)計任務(wù)和要求 PAGEREF _Toc7157 3 HYPERLINK l _Toc31754 二、可選用器材 PAGEREF _Toc31754 3 HYPERLINK l _Toc512 三、設(shè)計方案 PAGEREF _

2、Toc512 3 HYPERLINK l _Toc3178 1：數(shù)字電子鐘總體方案框圖 PAGEREF _Toc3178 3 HYPERLINK l _Toc11130 74LS161構(gòu)成的時、分、秒計數(shù)局部電路圖 PAGEREF _Toc11130 5 HYPERLINK l _Toc6605 四、電路板焊接 PAGEREF _Toc6605 6 HYPERLINK l _Toc6395 五、故障分析及其解決方法 PAGEREF _Toc6395 6 HYPERLINK l _Toc30447 六、電路原理圖 PAGEREF _Toc30447 7 HYPERLINK l _Toc23751

3、 七、數(shù)字電子鐘仿真圖： PAGEREF _Toc23751 8 HYPERLINK l _Toc13716 八、數(shù)字電子鐘實(shí)物圖： PAGEREF _Toc13716 8.1一、設(shè)計任務(wù)和要求 任務(wù)： 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 要求： 1.用晶振電路產(chǎn)生1Hz 標(biāo)準(zhǔn)秒信號。 2.秒、分為0059六十進(jìn)制計數(shù)器。 3.時為0023二十四進(jìn)制計數(shù)器。 4.可手動校正：能分別進(jìn)展秒、分、時的校正。只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒、分、時進(jìn)展手動脈沖或連續(xù)脈沖輸入的校正。二、可選用器材 直流穩(wěn)壓電源，集成電路：CD4060、74LS74、74LS161、74LS24

4、8及門電路，晶振：32768Hz，電容100F、22pF，電阻：200、10k、22M，電位器：2.2k，共陰顯示器，開關(guān)：撥動開關(guān)、單次按鍵開關(guān)三、設(shè)計方案1：數(shù)字電子鐘總體方案框圖計2數(shù)譯碼顯示 秒、分、時分別為60、60、24進(jìn)制計數(shù)器。秒、分均為六十進(jìn)制，即顯示0059，它們的各位為十進(jìn)制，十位為六進(jìn)制。時為二十四進(jìn)制計數(shù)器，顯示為0023，個位仍為十進(jìn)制，而十位為二進(jìn)制，但當(dāng)十進(jìn)位到二，而個位計到4時清零，就為二十四進(jìn)制了。我們選用常用的共陰極半導(dǎo)體數(shù)碼管及其譯碼驅(qū)動器，它們的型號分別為LC5011-11共陰數(shù)碼管，74LS248 BCD碼4-7段譯碼驅(qū)動器。譯碼驅(qū)動器顯示的原理框圖

5、如圖1所示。 LC5011-11共陰數(shù)碼管和74LS248譯碼驅(qū)動器管腳排列如圖2，圖3所示。圖1譯碼顯示原理圖 圖2-LC5011-11管腳圖 圖3-74LS248管腳圖 74LS248芯片邏輯功能表如以下圖：十進(jìn)制或功能輸入輸出D C B Aa b c d e f g0123456789101112131415滅燈滅零燈測試111111111111111110100 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10 0

6、 0 011111111111111110入011 1 1 1 1 1 00 1 1 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 11 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 10 0 0 1 1 0 10 0 1 1 0 0 10 1 0 0 0 1 11 0 0 1 0 1 10 0 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 74LS248是4線-7線譯碼器/驅(qū)動器。其邏輯功能見表

7、1.9.1。它的根本輸入信號是4位二進(jìn)制數(shù)也可以是8421 BCD碼，D、C、B、A，根本輸出信號有七個：a、b、c、d、e、f、g。用74LS248驅(qū)動LC5011-11的根本接法如圖1.9.4所示。當(dāng)輸入信號從0000至1111 16種不同狀態(tài)時，其顯示相應(yīng)的字形從邏輯功能表中可以看出，除了上述根本輸入和輸出外還有幾個輔助輸入、輸出端，其輔助功能為：a.滅燈功能：只要/置入0，則無論其它輸入處于何狀態(tài)，ag各段均為0，顯示器這時為整體不亮。b.滅零功能：當(dāng)=1且/ 作輸出，不輸入低電平時，如果=1時，則在D、C、B、A的所有組合下，仍然都是正常顯示。如果RBI=0時，DCBA0000時仍正

8、常顯示，當(dāng)DCBA=0000時，不再顯示0的字形，而是a、b、c、d、e、f、g各段輸出全為0。與此同時，輸出為低電平。74LS161是4位二進(jìn)制同步加法計數(shù)器，功能表如以下圖所示： 用74LS161實(shí)現(xiàn)秒、分、時的計數(shù)，秒、分兩組六十進(jìn)制計數(shù)電路完全一樣。當(dāng)計數(shù)到59時，再來一個脈沖變成00，然后再重新開場計數(shù)。利用異步清零反響到CR端，從而實(shí)現(xiàn)個位十進(jìn)制，十位六進(jìn)制的功能。 時計數(shù)器為二十四進(jìn)制，當(dāng)開場計數(shù)時，個位按十進(jìn)制計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到23時，這是在來一個脈沖，應(yīng)該回到“零。所以，這里必須使個位既能完成十進(jìn)制計數(shù)，又能在上下位滿足“23這一數(shù)字后，時計數(shù)器清0，采用十位的2和個位的4相“與

9、非后再清0。74LS161構(gòu)成的時、分、秒計數(shù)局部電路圖四、電路板焊接 1.器材：電烙鐵、導(dǎo)線、焊錫絲、鉗子、電路板、小刀。 2.準(zhǔn)備工作：根據(jù)電路原理圖找到需要的元件、芯片，理清各元件、芯片對應(yīng)的引腳編號。根據(jù)板子的大小和電路原理圖對芯片進(jìn)展排版，先安裝芯片基座。 3.開場焊接： 第一步：焊接譯碼顯示電路，將LED顯示器與74LS248各對應(yīng)引腳相連，進(jìn)展焊接。 第二步：焊接計數(shù)器與譯碼器，將74LS248與74LS161各引腳對應(yīng)相連進(jìn)展焊接，中間同時焊接用于進(jìn)位功能和清零功能的74LS00與74LS08。 第三步：焊接用于手動調(diào)整和自動調(diào)整的電路,根據(jù)電路圖焊接74LS00與74LS04和相應(yīng)電阻電容。 第四步：焊接秒脈沖電路。 第五步：從頭到尾焊接各個芯片的電源和地，同時檢查原來的焊接是否正確，將所有的電源和地焊到不同的兩根線引出用于與試驗(yàn)臺相接。 五、故障分析及其解決方法 1，七段顯示器與七段譯碼器的測量 把顯示器與74LS248相連，第一次接時，數(shù)碼管完全沒有顯示數(shù)字，檢查后發(fā)現(xiàn)是數(shù)碼管未接地而造成的，接地后發(fā)現(xiàn)還是無確顯示數(shù)字，用萬用表檢測后，發(fā)現(xiàn)是因芯片引腳有些接觸不良而造成的，所以確認(rèn)芯片是否接觸良好是非常重要的一件事。 2，時間計數(shù)電路的連接與測試 六進(jìn)制、十進(jìn)制都沒有什么大的問題，