電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告數(shù)字鐘設(shè)計(jì)講解

1、設(shè)計(jì)專(zhuān)題： 電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：1. 主要內(nèi)容： 用 CC4518 雙四位 BCD 同步加計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì) 60 秒、60 分、24 小時(shí)歸 0 的計(jì)數(shù)電路 用 CC4511 七段譯碼驅(qū)動(dòng) / 鎖存器及 LG5011AH 共陰數(shù)碼管設(shè)計(jì)譯碼及顯 示電路（數(shù)碼管需加限流電阻） 用 555 設(shè)計(jì) CP 脈沖源 （f=1KH） 具有系統(tǒng)校準(zhǔn)功能 2. 整體電路原理圖60秒、 60分、 24小時(shí) 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路（用 8K 白紙手工畫(huà)圖） 3. EWB 仿真圖60秒、 60 分、24 小時(shí) 計(jì)數(shù)、譯碼、顯示電路（計(jì)算機(jī)打印） 4. 設(shè)計(jì)原理圖用 PROTEL99 設(shè)計(jì)原

2、理圖（計(jì)算機(jī)打?。?5. 設(shè)計(jì) PCB 版圖用 PROTEL99 設(shè)計(jì) PCB 板圖（計(jì)算機(jī)打?。?6. 功能擴(kuò)展要求設(shè)計(jì)：定點(diǎn)報(bào)時(shí)功能12 小時(shí)歸 1 計(jì)數(shù)電路指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 摘要：多功能數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)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)的起始時(shí)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時(shí)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 . 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(wú)機(jī)械裝置，具有更更長(zhǎng)的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)

3、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。此次課程設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘由下幾部分組成：石英晶體振蕩器、分頻器、秒脈沖發(fā) 生器、校正電路、 60進(jìn)制的秒、分計(jì)時(shí)器和 24 進(jìn)制計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器以及秒、分、時(shí)的 譯碼顯示部分等。 此次設(shè)計(jì)與制作數(shù)字電子鐘的目的是讓學(xué)生在了解數(shù)字鐘的原理的前提下，運(yùn)用剛 剛學(xué)過(guò)的數(shù)電知識(shí)設(shè)計(jì)并制作數(shù)字鐘， 而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步了解各種在制 作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及其使用方法。由于數(shù)字電子鐘包括組合邏輯 電路和時(shí)序電路，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，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。關(guān)鍵詞 ：數(shù)字鐘，

4、數(shù)字電路原理，集成電路，課程總結(jié) ,課程設(shè)計(jì)目錄1 數(shù)字鐘的基本組成及工作原理 11.1 數(shù)字鐘的構(gòu)成 11.2 數(shù)字鐘的工作原理 22 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作 32.1 設(shè)計(jì)步驟與方法 32.1.1 校時(shí)電路 32.1.2 振蕩電路 32.1.3 計(jì)數(shù)器電路 42.1.4 譯碼顯示電路 52.1.5 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 72.1.6 秒脈沖發(fā)生器 72.2 數(shù)字鐘仿真圖 82.2.1 cc4518 功能 82.2.2 cc4511 功能 92.2.3 數(shù)字鐘電路原理圖 93 數(shù)字鐘的焊接及注意事項(xiàng) 103.1 焊接元件清單 113.2 焊接注意事項(xiàng) 123.3 安裝調(diào)試 124 擴(kuò)展功能 134.1

5、數(shù)字鐘鬧時(shí)電路 144.2 仿電臺(tái)報(bào)時(shí)電路 144.3 定點(diǎn)報(bào)時(shí)電路 145 總結(jié)及體會(huì) 13 參考文獻(xiàn) 146 附錄 14第1頁(yè)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告1 數(shù)字鐘的基本組成及工作原理數(shù)字鐘一種用數(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(wú)機(jī)械裝置 ,具有更更長(zhǎng)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(zhuān)門(mén)的大規(guī)模集成電路可供選擇。從有利于學(xué)習(xí)的角度考慮 , 這里 主要介紹以中小規(guī)模集成電路和 PLD器件設(shè)計(jì)數(shù)字鐘的方

6、法。1.1 數(shù)字鐘的構(gòu)成數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì)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) 的起始時(shí)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時(shí)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。如圖所示為數(shù)字鐘的一般 構(gòu)成框圖。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 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。分頻器電路 分頻器電路將 32768Hz的高頻方波信號(hào)經(jīng) 32768() 次分頻后得到 1Hz的 方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器

7、進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。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 , 時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為 12 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。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。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, 本設(shè)計(jì)提供的 為 LED數(shù)碼管。1.2 數(shù)字鐘的工作原理1) 晶體振蕩器電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)

8、鐘的核心 , 它保證了時(shí)鐘的走時(shí)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(lèi) ,一類(lèi)是用 TTL門(mén)電路構(gòu)成 ;另一類(lèi)是通過(guò) CMOS 非門(mén)構(gòu)成的電路。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。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(duì)振蕩器 的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路 , 一般采用多級(jí) 2進(jìn)制計(jì)數(shù)器 來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如 , 將 32768Hz的振蕩信號(hào)分頻為 1HZ的分頻倍數(shù)為 32768(), 即實(shí)現(xiàn)該分頻功徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 2頁(yè)

9、能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于 15 級(jí)2 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。3) 時(shí)間計(jì)數(shù)單元時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù) , 分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。時(shí)計(jì)數(shù)單元一般為 12 進(jìn)制計(jì)數(shù) 器或 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器 ,其輸出為兩位 8421BCD碼形式;分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器 , 其輸出也為 8421BCD碼。本次實(shí)驗(yàn)采用的是 CC4518和 CC4511計(jì)數(shù)的。4) 譯碼驅(qū)動(dòng)及顯示單元計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以 8421BCD碼形式輸出 , 為了將計(jì)數(shù)器輸出 8421BCD碼顯 示出來(lái), 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(chēng)為 7 段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器。常用的

10、 7 段譯碼顯示驅(qū)動(dòng)器 有 CC4511。5) 校時(shí)電源電路當(dāng)重新接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。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。6) 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能 ,即在時(shí)間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi) , 數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào) 時(shí),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(yǔ)音 提示。第3頁(yè)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告2 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作2.1 設(shè)計(jì)步驟與方法2.1.1 校時(shí)電路當(dāng)重新接通

11、電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)都需要對(duì)時(shí)間進(jìn)行校正。 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。校時(shí)電路如圖所示2.1.2 振蕩電路晶體振蕩器是構(gòu)成數(shù)字式時(shí)鐘的核心， 它保證了 時(shí)鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。如右圖所示。2.1.3 計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。時(shí)計(jì)數(shù)單元一般為進(jìn)制計(jì) 數(shù)器計(jì)數(shù)器，其輸出為兩位碼形式；分計(jì)數(shù)

12、和秒計(jì)數(shù)單元為進(jìn)制計(jì)數(shù) 器，其輸出也為碼。秒個(gè)位計(jì)數(shù)單元為進(jìn)制計(jì)數(shù)器，無(wú)需進(jìn)制轉(zhuǎn)換，只需將與（下降沿有 效）相連即可。（下降沒(méi)效）與 Z 秒輸入信號(hào)相連，可作為向上的進(jìn)位信 號(hào)與十位計(jì)數(shù)單元的相連。秒十位計(jì)數(shù)單元為進(jìn)制計(jì)數(shù)器，需要進(jìn)制轉(zhuǎn)換。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(guò) 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)單元的相連，分十位計(jì) 數(shù)單元的作為向上的進(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)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告 第 4頁(yè) 為進(jìn)制計(jì)數(shù)器，不是的整數(shù)倍，因此需將個(gè)

13、位和十位計(jì)數(shù)單元合并為一個(gè)整體才 能進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換。CC4518雙 BCD同步加法計(jì)數(shù)器（國(guó)外同類(lèi)型號(hào)： CD4518、MC4518） 管腳圖CL (CP0)EN (CP1)R功能10加計(jì)數(shù)00加計(jì)數(shù)0不變0不變00不變10不變1Q3Q0=0功能表: 計(jì)數(shù)狀態(tài)表 :60 進(jìn)制計(jì)數(shù)電路 :（個(gè)位向十位的進(jìn)位脈沖，需用 Q4的下降沿,接 EN端）CPQ4Q1000001000120010300114010050101601107011181000910011000002.1.4 譯碼顯示電路計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)時(shí)間的累計(jì)以 8421BCD碼形式輸出，選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

14、要的輸出邏輯和一定的電流，選用CC4511作為顯示譯碼電路，選用 LED數(shù)碼管作為顯示單元電路。CC4511 7 段鎖存/ 譯碼/ 驅(qū)動(dòng)器（國(guó)外同類(lèi)型號(hào)： CD4511、MC4511）顯示輸入輸出LEBILTDCBAabcdefg001100001111110101100010110000201100101101101301100111111011401101000110011501101011011011601101100011111701101111110000801110001111111901110011110011消隱011101000000001111消隱010000000鎖存11

15、1鎖存燈測(cè) 試01111111第5頁(yè)管腳圖：徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告功能表：功能說(shuō)明：（1）燈測(cè)試功能： LT 可檢查七段顯示器各字段是否能正常發(fā)光。當(dāng) LT = 0 時(shí)，不論 Q0 Q3狀態(tài)如何，七段全部顯示，以檢查各字段的好壞。（2）消隱功能：當(dāng) BI=0 時(shí)，輸出 ab 都為低電平，各字段熄滅。（3）數(shù)碼顯示： 當(dāng) BI=1 LT=1 LE=0 ，譯碼器工作，當(dāng) 3210端輸入 8421BCD碼時(shí)， 譯碼器對(duì)應(yīng)的輸出端輸出高電平 1，數(shù)碼顯示相應(yīng)的數(shù)字。（4）鎖存：在 LE 從“0”轉(zhuǎn)換到“ 1”時(shí)，輸出顯示由輸入的 BCD碼決定。LC5011-11 LED/7 段（共陰極

16、）數(shù)碼管徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第6頁(yè)譯碼/ 顯示電路 :1. 數(shù)碼管內(nèi)部已將 3 端、 8 端連接在一起，所以使用 時(shí)， 3端接地， 8 端懸空）。2. 限流電阻計(jì)算：數(shù)碼管的工作電壓為 U（手冊(cè)數(shù)據(jù)）， 工作電流為 I （手冊(cè)數(shù)據(jù)），譯碼器輸出的高電平 Uag，則 限流電阻上的電壓應(yīng)該為 UU，限流電阻阻值： R（ UagU） I2.1.5 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能， 即在時(shí)間出現(xiàn)整 點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi)，數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)， 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(yǔ)音提示。2.1.6 秒脈沖發(fā)生器555 構(gòu)成多諧振蕩器（ f=1HZ

17、）555芯片介紹 管腳圖：555 構(gòu)成多諧振蕩器電路圖（ f=1HZ ）參數(shù)計(jì)算:徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第7頁(yè)R1=500kohm R2=250kohm C1=1.5uf C2=0.01uf 多諧振蕩器的特點(diǎn)：（ 1）不需外觸發(fā)的自激振蕩器；（2）無(wú)穩(wěn)定狀態(tài)，均為暫穩(wěn)態(tài)；（3）矩形波中含有豐富的高次諧波，習(xí)慣稱(chēng)多諧振蕩器。 工作原理 :（1）Vcc 通過(guò) R1、R2向 C充電,在 VC 沒(méi)有充電到 2VCC/3 之前,Vo 保持 1 不變。（2）當(dāng) VC2VCC /3時(shí) Vo由 1翻轉(zhuǎn)為 0 。 T 導(dǎo)通，電容 C 經(jīng) R2、T放電。（3）當(dāng) Vc降至 VCC /3時(shí)，使得 V

18、o回到 1 ，T截止，電容 C 再充電，進(jìn)入循環(huán)2.2 數(shù)字鐘仿真圖2.2.1 cc4518 功能CC4518實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)芯片功能介紹CC4518為雙 BCD加計(jì)數(shù)器，該器件由兩個(gè)相同的同步 4級(jí)計(jì)數(shù)器組成。 計(jì)數(shù)器為 D觸發(fā) 器。具有內(nèi)部可交換 CP和 EN線，用于在始終上升沿或下降沿加計(jì)數(shù)。 在單個(gè)單元運(yùn)算中， EN輸入保持高電平，且在 CP上升沿進(jìn)位。 CR為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)清零。計(jì)數(shù)器在脈動(dòng)模式可級(jí)聯(lián)，通過(guò)將 Q3鏈接至下一計(jì)數(shù)器的 EN輸入端實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。同時(shí)后 者的 CP輸入保持低電平。管腳圖cc4518 功能表第8頁(yè)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告波形圖極限參數(shù)2.2.2 cc451

19、1 功能芯片功能介紹CC4511 是 BCD-7段所存譯碼驅(qū)動(dòng)器，在統(tǒng)一單片結(jié)構(gòu)上由 COMO邏S輯器件 npn雙極型 晶體管構(gòu)成。這些器件的組合，使 CC4511具有底靜態(tài)耗散和高抗干擾及原電源電流高達(dá) 25mA的性能。由此可直接驅(qū)動(dòng) led 及其它器件。 LT,BI,LE 端分別檢測(cè)顯示。亮度調(diào)節(jié)， 存儲(chǔ)或選通 BCD碼等功能。當(dāng)使用外部多路轉(zhuǎn)換電路時(shí)，可多路轉(zhuǎn)換和顯示幾種不同的 信號(hào)。管腳圖徐海學(xué)院“級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告功能襲出 t AH H L LH H L LL L H H33射血娜麗面輛RRininiRihlllhhhhHbHL hlihh hlhlhlluH L H HIHH

20、H L hlhlhhlhX xlllhlhX- IL mJ h IE Llhhhhhhh*輸出上一 tLE=L時(shí)，為一A】的輸人狀怎.2.2.3數(shù)字鐘電路原理圖徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 10 頁(yè)第 11 頁(yè)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告3 數(shù)字鐘的焊接及注意事項(xiàng)3.1 焊接元件清單（見(jiàn)附錄）3.2 焊接注意事項(xiàng)1. 檢查印刷線路板，是否有斷線、短路等。2. 第一步焊 IN4148 二極管（黑圈為負(fù)極）， IN4007 （IN4002）二極管（白圈為負(fù)極） ， 兩個(gè)二極管要平行在一條線上。3. 第二步焊限流電阻，電阻黃色為有效環(huán)需放在上方，同時(shí)擺放要整齊。（為了保護(hù) 發(fā)光

21、數(shù)碼管防止電流過(guò)大而損壞數(shù)碼管需加，電源電壓低可以取值小些，電源電壓高可以 取值大些）。4. 第三步焊集成電路座，座的缺口為標(biāo)志，方向應(yīng)該在左邊。5. 電解電容須分清正負(fù)極，長(zhǎng)腳為正短腳為負(fù)，獨(dú)石電容不分正負(fù)極。6. 發(fā)光二極管有正負(fù)極之分，長(zhǎng)腳為正短腳為負(fù) , 不要接反。7. 安插集成芯片時(shí)要看清候型號(hào)，注意芯片缺口方向應(yīng)該在左邊，缺口對(duì)應(yīng)的左下方 為 1 管腳。8. 開(kāi)關(guān)（ K1）調(diào)整秒，開(kāi)關(guān)（ K2）調(diào)整分，開(kāi)關(guān) （K3） 調(diào)整小時(shí)，開(kāi)關(guān) K4為暫 停，通過(guò)調(diào)整使時(shí)鐘的秒、分、時(shí)走時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間同步。9. 芯片功能簡(jiǎn)介： CC4518 為雙四位 BCD同步加計(jì)數(shù)器； CC4511 為七段譯

22、碼驅(qū)動(dòng) / 鎖存器； CC4060為二進(jìn)制 14 位計(jì)數(shù)分頻器； CC4040二進(jìn)制 12位計(jì)數(shù)分頻器； LG5011AH 為共陰數(shù)碼管。10. 數(shù)字鐘焊好通電檢查，如果數(shù)碼管不亮，需檢查整個(gè)地線是否通、 3 號(hào)管腳是否 接地11. 顯示不正常，需要用萬(wàn)用表檢查每個(gè)芯片的工作電源， （紅表筆放在 14 管腳、黑 表筆放在 7 管腳）。3.3 安裝調(diào)試 在進(jìn)行整體電路連接之前，應(yīng)對(duì)各部分的電路進(jìn)行逐一安裝和調(diào)試。 （一）晶體振蕩器的安裝和調(diào)試 振蕩電路輸出接發(fā)光二極管，觀察發(fā)光二極管的顯示情況。（二）計(jì)數(shù)器的安裝和調(diào)試1.按電路連線，輸出可接發(fā)光二極管。觀察在 CP作用下（CP為 1HZ，可由

23、555振蕩電 路提供）輸出端發(fā)光二極管的狀態(tài)變化情況，驗(yàn)證是否為六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。2. 調(diào)試過(guò)程中要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）根據(jù) HEF4518的功能表，當(dāng)觸發(fā)脈沖由 CP端輸入時(shí)，EN端應(yīng)接高電平，此時(shí) CP4、上升沿觸發(fā)；當(dāng)觸發(fā)脈沖由 EN端輸入時(shí)， CP輸入端接底電平，此時(shí) CP下降沿觸發(fā)。（2）Cr 為異步復(fù)位端，高電平有效。當(dāng) Cr 為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，正常計(jì)數(shù)時(shí)，應(yīng)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 12 頁(yè)使 Cr=0。（ 三 ） 譯碼顯示電路的安裝和調(diào)試 按電路在實(shí)驗(yàn)板上連線。它是由十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器 CC4518，BCD-7段鎖存譯碼 / 驅(qū)動(dòng) 器 CC4511和 LE

24、D七段數(shù)碼管組成。觀察在 CP作用下數(shù)碼管的顯示情況。需要注意的是， CD4511正常工作時(shí)， LT =BI 應(yīng)為 高電平， LE應(yīng)為底電平。（四）校時(shí)電路的安裝和調(diào)試將 555 電路輸出接發(fā)光二極管。撥動(dòng)開(kāi)關(guān)，觀察在 CP 1HZ作用下，輸出端發(fā)光二 極管的顯示情況。通過(guò)調(diào)節(jié) 555 電路的微調(diào)電位器來(lái)進(jìn)行時(shí)鐘頻率調(diào)節(jié) ,以至和北京時(shí)間 一致即可。徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 13 頁(yè)441 數(shù)字鐘鬧時(shí)電路、擴(kuò)展功能4.2 仿電臺(tái)報(bào)時(shí)電路第 14 頁(yè)4.3 定點(diǎn)報(bào)時(shí)電路徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 15 頁(yè)5 總結(jié)及體會(huì)通過(guò)本次的

25、數(shù)字鐘設(shè)計(jì) , 使我掌握了數(shù)字鐘的制作原理和工作狀態(tài)，在理論上更進(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。在連接六進(jìn)制 , 十進(jìn)制, 六十進(jìn)制的進(jìn)位及十二進(jìn)制的接法中 ,要求熟悉邏輯電路及其芯片各引腳的功能 , 那么在電路出錯(cuò)時(shí)便能準(zhǔn)確地找出錯(cuò)誤所在并及時(shí)糾正了。實(shí)踐上焊接的水平和速度都有 所提高。但也存在一些失誤，在設(shè)計(jì)電路中 , 往往是先仿真后連接實(shí)物圖 , 但有時(shí)候仿真和 電路連接并不是完全一致的 , 在設(shè)計(jì)電路的連接圖中出錯(cuò)的主要原因都是接線和芯片的接 觸不良以及接線的錯(cuò)誤所引起的。在仿真過(guò)程 EWB 中，可能因?yàn)榧?jí)聯(lián)時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致秒進(jìn)時(shí)不準(zhǔn)， 只從 01

26、跳到 60，而 不是從 00 跳到 60，所以在仿真時(shí)我們討論了加入觸發(fā)器的方法改善了這種狀況。之后可 能因?yàn)榫€路太過(guò)凌亂而導(dǎo)致錯(cuò)誤，詳細(xì)檢查后改正，使之正確。在 Protel 制作過(guò)程中我們根據(jù)自己在 EWB 中設(shè)計(jì)的圖設(shè)計(jì)，由于線路復(fù)雜導(dǎo)致一些 細(xì)小的錯(cuò)誤，接地出現(xiàn)錯(cuò)誤。在 PCB 制作過(guò)程中在最后連線時(shí)， 由于單面板總是會(huì)出現(xiàn)綠線， 因此采取了雙面板的 制作，但在實(shí)際中浪費(fèi)了材料。在焊接過(guò)程中，經(jīng)過(guò)幾天的手工焊接，我們必須要有足夠的耐心和恒心才能完成這項(xiàng) 艱巨的任務(wù)。在排線前應(yīng)該考慮這樣做會(huì)不會(huì)出現(xiàn)不必要的線，會(huì)引起在焊接過(guò)程中不必 要的難度。比如銅絲很容易纏在另外的銅絲上，這樣就耽誤了

27、進(jìn)程。由于線路較復(fù)雜，采 用飛線連接，在檢查電路過(guò)程中，很難檢查錯(cuò)誤。在飛線過(guò)程中用不同顏色的線連接，在 檢查過(guò)程中容易分辨。在最后連接主板后發(fā)現(xiàn)不能發(fā)出音樂(lè)，可能是在焊接過(guò)程中部分銅 線出現(xiàn)漏焊徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 16 頁(yè)參考文獻(xiàn)1 艾永樂(lè) 付子義. 電子技術(shù)課程指導(dǎo)書(shū) ,1999 年2 趙偉軍.Protel 99 SE教程. 北京:人民郵電出版社 ,2004（第一版）：47-543 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分（第四版） . 北京:高等教育出版社 ,1998 年第四版4 王慧玲 .2003 年. 電工電子實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .徐海學(xué)院 11 級(jí)電

28、子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告第 17 頁(yè)附錄 1 數(shù)字鐘電路EWB仿真圖附錄第 18 頁(yè)徐海學(xué)院 11 級(jí)電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告附錄 2 數(shù)字鐘電路 Protel 設(shè)計(jì)圖a1gse2345g3f3a3b3ggggseseseseg4f4a4b4ggggseseseseg5f5a5b5ggggseseseseg5gse0 R31R5R6R7R814R2R23R2R2R2R2R28R2R3RR4704707047047047047047047047047047047047044U1U2U3U4AB CD E F GA B CD E F GA BC DE F GA BC DE F GA BC DE F G4511451145114511g seg seg1 g seg seg seb1gsee1 g see4 g see5 g sec1 g seg2 g seg3 g sec