電子技術(shù)課設(shè)-數(shù)字電子鐘

1、電子技術(shù)課設(shè)-數(shù)字電子鐘南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心1第1頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心2課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排時(shí)間星期一星期二星期三星期四星期五12講解課設(shè)任務(wù)及注意事項(xiàng)清點(diǎn)器件各小組繪制總體線路的原理圖并開始電路搭建工作各小組獨(dú)立完成線路的搭建工作可到實(shí)驗(yàn)室調(diào)試電路實(shí)驗(yàn)室調(diào)試電路開始驗(yàn)收數(shù)字鐘驗(yàn)收數(shù)字鐘3456各小組獨(dú)立完成線路的搭建工作各小組獨(dú)立完成線路的搭建工作可到實(shí)驗(yàn)室調(diào)試電路實(shí)驗(yàn)室調(diào)試電路開始驗(yàn)收數(shù)字鐘驗(yàn)收數(shù)字鐘截至?xí)r間16：0078周三(6月22日)15:00前將報(bào)告統(tǒng)一交到實(shí)驗(yàn)樓三樓辦公室第2頁，共24頁，2022年，5月

2、20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心3課程設(shè)計(jì)評(píng)分結(jié)構(gòu)項(xiàng)目百分比備注面包板布局10布局是否合理，走線是否規(guī)則，不允許出現(xiàn)飛線現(xiàn)象等故障排查情況20兩人一組，獨(dú)立完成故障的排查工作電路功能實(shí)現(xiàn)30實(shí)現(xiàn)數(shù)字鐘基本功能20%實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)功能10%設(shè)計(jì)報(bào)告40按照課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求完成第3頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心4課程設(shè)計(jì)概述 數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括

3、了組合邏輯電路和時(shí)序電路。 因此，我們此次設(shè)計(jì)與制做數(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)序電路.通過它可以進(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. 第4頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心51、掌握各種芯片的邏輯功能及使用方法2、知道各種芯片的引腳排列3、了解數(shù)字時(shí)鐘的構(gòu)造及工作原理4、通過數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)電路的方法課程設(shè)計(jì)目的第5頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南

4、京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心6設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一臺(tái)具有顯示“時(shí)”、“分”、“秒”十進(jìn)制數(shù)的數(shù)字鐘。時(shí)鐘以24小時(shí)為一代數(shù)周期。 整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。要求報(bào)時(shí)聲音五低一高，最后一聲高音為整點(diǎn)。 第6頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心7數(shù)字鐘的基本組成第7頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心8數(shù)碼管顯示共陽極數(shù)碼管必須要連接電阻，以防電流過大，燒壞二極管第8頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心9譯碼器LTRBIBI/RBO74LS247七段

5、譯碼器的管腳圖：74LS247譯碼器的邏輯功能：BI/RBOLTRBI功 能xx0101輸出1x011滅燈（a g全為1）燈測試（a g全為0）滅零（輸入0滅燈，RBI=0）七段譯碼第9頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心10數(shù)碼管與譯碼器的連接：小貼士: 每一片譯碼器驅(qū)動(dòng)一只數(shù)碼管，因此秒、分、時(shí)的構(gòu)成共需要六對(duì)數(shù)碼管和譯碼器。第10頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心11計(jì)數(shù)器74LS90構(gòu)成的60進(jìn)制第11頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院

6、實(shí)驗(yàn)中心12計(jì)數(shù)器74LS90構(gòu)成的24進(jìn)制第12頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心13秒 分 時(shí)進(jìn)位脈沖的產(chǎn)生 秒和分的十位都為6進(jìn)制，B、C同時(shí)為“1”時(shí)計(jì)數(shù)器清零，并且秒鐘到分鐘，分鐘到小時(shí)產(chǎn)生進(jìn)位脈沖。 由于74LS90計(jì)數(shù)器是下降沿觸發(fā)，所以此時(shí)需要由B、C兩位與非之后產(chǎn)生下降沿的進(jìn)位脈沖。第13頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心14 調(diào)試步驟（一）此時(shí)已經(jīng)搭建完成時(shí)、分、秒的計(jì)數(shù)、譯碼、顯示部分；采用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生23Hz脈沖接入“秒”的個(gè)位計(jì)數(shù)器的CP0端，觀察自己的時(shí)、分

7、、秒走時(shí)是否正確；計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路正確工作之后，開始搭建秒脈沖發(fā)生器電路。第14頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心15秒脈沖發(fā)生器 晶振為32768HZ，通過15次二分頻后可獲得1HZ的脈沖輸出。第15頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心16調(diào)試步驟（二）將晶振產(chǎn)生的頻率經(jīng)過分頻之后得到的1Hz脈沖接入秒鐘個(gè)位的74LS90的CP0端；觀察數(shù)字鐘是否能夠自動(dòng)、正確走時(shí)；如果電路一切正常，則開始搭建整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路。否則針對(duì)報(bào)時(shí)電路中的分頻芯片CD4060和D觸發(fā)器74LS74的各個(gè)管腳連線

8、，以及晶振進(jìn)行檢查。第16頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心17整點(diǎn)報(bào)時(shí)(五低一高) 5 90101 1001 5 40101 010074LS2074LS0874LS3274LS040000第17頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心18調(diào)試步驟（三）整機(jī)搭建完成之后可接通電源檢查電路的報(bào)時(shí)功能是否能正確實(shí)現(xiàn)；如有問題則需要針對(duì)不同的情況對(duì)報(bào)時(shí)電路中各個(gè)邏輯門的邏輯輸出狀態(tài)進(jìn)行檢查，使用數(shù)字萬用表測量輸出電壓是否為正確的高、低電壓；如整個(gè)電路能夠正常工作則可交給老師驗(yàn)收。第18頁，共24頁

9、，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心19面包板內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第19頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心20面包板使用技巧第20頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心21布線規(guī)范用剪刀剝?nèi)?mm長的塑料管套，太短插入面包板插孔不夠深，接觸不到金屬導(dǎo)體或接觸不良，太長會(huì)導(dǎo)致插孔外裸露導(dǎo)線部分太多，相鄰孔間導(dǎo)線易造成短路。電源線采用紅色導(dǎo)線，地線采用黑色。導(dǎo)線應(yīng)在集成電路芯片周圍走線，切忌在集成塊上方懸空跨過，應(yīng)避免導(dǎo)線之間的互相交叉重疊。合理布局元器件，反復(fù)調(diào)整

10、芯片的位置，使連線盡可能的短，不要過多的遮蓋其他插孔。清楚、規(guī)則的布線有利于實(shí)現(xiàn)電路功能，并為檢查和排除電路故障提供方便。第21頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心22課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求課程設(shè)計(jì)目的 課程設(shè)計(jì)方案畫出數(shù)字電子鐘的原理框圖，并要求說明該框圖的工作過程及每個(gè)模塊的功能元器件清單設(shè)計(jì)制作的進(jìn)程，考慮時(shí)鐘及控制信號(hào)的關(guān)系、測試、驗(yàn)證的順序，寫出自己的工作進(jìn)程 第22頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心23課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求畫出每個(gè)功能模塊的電路圖，加上原理說明(如2、5進(jìn)制到10進(jìn)制轉(zhuǎn)換，10進(jìn)制到6進(jìn)制轉(zhuǎn)換的原理，個(gè)位到十位的進(jìn)位信號(hào)選擇和變換等) 畫出整體布局接線圖 (集成塊按實(shí)際布局位置畫，關(guān)鍵的連接單獨(dú)應(yīng)畫出，計(jì)數(shù)器到譯碼器的數(shù)據(jù)線、譯碼器到數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線可以簡化畫法，但集成塊的引腳須按實(shí)際位置畫，并注明名稱，尤其是+5V和接地管腳) 第23頁，共24頁，2022年，5月20日，20點(diǎn)4分，星期四南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心24描述設(shè)計(jì)制作的數(shù)字鐘的運(yùn)行結(jié)果和操作 總結(jié)設(shè)計(jì)過程中