簡(jiǎn)易電子鬧鐘的設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上編號(hào)： 基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題 目：LED強(qiáng)度可調(diào)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 院 （系）： 電子工程與自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè)： 光電信息科學(xué)與工程 學(xué)生姓名： 李朝庭 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 彭智勇 職 稱： 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 2017年 1 月1日專心-專注-專業(yè)摘 要目前，LED 燈的亮度可調(diào)通過(guò)有兩種可行方案：第一種是通過(guò)占空比電壓來(lái)輸出不同的電壓，從而實(shí)現(xiàn)亮度可調(diào)；第二種通過(guò)控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器來(lái)輸出不同的電流，然后經(jīng)過(guò)放大器來(lái)進(jìn)行發(fā)大，從而實(shí)現(xiàn)輸出不同的電壓，來(lái)實(shí)現(xiàn)亮度可調(diào)。對(duì)于第一種方案，優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，且使用的電子器件類較少，造價(jià)成本低，其集成度低，電路原理不復(fù)雜，適于現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求

2、。對(duì)于第二種方案，它設(shè)計(jì)圖復(fù)雜，其集成度不高，且使用了數(shù)模轉(zhuǎn)換器，因此和第一種設(shè)計(jì)方案相比略高。所以本設(shè)計(jì)采用了第一種方案。 本設(shè)計(jì)的結(jié)果是設(shè)計(jì)制作一種路LED光強(qiáng)獨(dú)立可調(diào)的 led 調(diào)光電路；自動(dòng)調(diào)光時(shí)可使 等在熄滅、微亮、較量及最亮四種狀態(tài)中不斷循環(huán)；實(shí)現(xiàn)燈光的循環(huán)調(diào)節(jié)功能(循環(huán)時(shí) 間分別為為 2s、4s、6s、8s、10s、12s)；關(guān)鍵詞：LED；色溫；RGB；驅(qū)動(dòng)；調(diào)光AbstractAt the end of twentieth Century, the electronic technology has developed rapidly. In the promotion, t

3、he modern electronic products have penetrated almost all areas of the society. It has greatly promoted the development of social productive forces and the improvement of social information. Time is always so valuable to people, the work of the busy and complicated and easy to make people forget the

4、current time. Forget to do, when it is not very important, this not hurt the important essentials. Simple electronic alarm clock is a used to after a certain period of time through the alarm sounds and wakes up the user a simple electronic circuit and is used to prevent nap sleep overdo the instrume

5、nt from time to time to wake up the users role. This system mainly consists of 555 timer square wave signal generator and the input control through the key input control of the two bit counter timing circuit can be input to the input of a time of the electronic clock, simulation and time interval ca

6、n be within 99 seconds of continuous adjustable.關(guān)鍵詞：定時(shí)電路；555 定時(shí)器；多諧振蕩器；定時(shí)鬧鐘Key words: timing circuit; 555 timer; multi harmonic oscillator; time clock目 錄引言隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子控制電路在日常生活中有著大量的應(yīng)用并廣泛地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和電子新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用之中。為進(jìn)一步鞏固和加強(qiáng)“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”課程的理論知識(shí)，用PROTEL等電路設(shè)計(jì)軟件。用mulsitim進(jìn)行仿真進(jìn)行PCB印制電路板設(shè)計(jì)，用PROTEL等電路設(shè)計(jì)

7、軟件，掌握常用電子電路的一般設(shè)計(jì)方法提高電子電路的設(shè)計(jì)能力，熟悉并學(xué)會(huì)選用電子元器件了解電子產(chǎn)品研制開(kāi)發(fā)過(guò)程，掌握電子電路中基本單元電路的構(gòu)成原理，學(xué)會(huì)撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，加強(qiáng)論文寫作能力通過(guò)查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料培養(yǎng)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。把設(shè)計(jì)、組裝、調(diào)試的內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié)，將實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。電子鬧鐘已經(jīng)是現(xiàn)代生活中經(jīng)常用到的工具之一，是人們?nèi)粘Ｉ钪须S處可見(jiàn)的一種簡(jiǎn)單的電子儀器。傳統(tǒng)的電子鬧鐘只是機(jī)械控制,另外體積也很大, 又不美觀也不實(shí)用，而此設(shè)計(jì)的電子鬧鐘是用邏輯芯片設(shè)計(jì)而成的。只要簡(jiǎn)單的設(shè)置好后，就能

8、按照用戶的設(shè)定，定時(shí)產(chǎn)生鬧鈴，也能給人們的生活帶來(lái)方便。 電子鬧鐘在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)展的今天,千家萬(wàn)戶都少不了它,所以很多家庭個(gè)人都需要有一個(gè)電子鬧鐘，為人們提供報(bào)時(shí)方便。本書將簡(jiǎn)要介紹模仿電子鬧鐘的基本設(shè)計(jì)原理和仿真過(guò)程。1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)題目制作一個(gè)簡(jiǎn)易電子鬧鐘。1) 具有自動(dòng)清零功能；2) 具有可調(diào)節(jié)鬧鈴時(shí)間功能；3) 可自動(dòng)或手動(dòng)結(jié)束鬧鈴；1.2 設(shè)計(jì)要求1、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易電子鬧鐘結(jié)果以揚(yáng)聲器提示。2、在設(shè)計(jì)過(guò)程中要求做到電路清晰明了，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠把電路中各部件的主要功能分析透徹。3、進(jìn)行電路原理圖設(shè)計(jì)，用PROTEL等電路設(shè)計(jì)軟件，用multisim 進(jìn)行仿真。4、進(jìn)

9、行PCB印制電路板設(shè)計(jì)，用PROTEL 等電路設(shè)計(jì)軟件。2 系統(tǒng)的組成2.1 系統(tǒng)的組成總體框圖根據(jù)鬧鐘的基本功能擬出方案的原理方框圖如下圖所示：響鈴系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)鍵盤輸入系統(tǒng)圖表 1圖（2.1）方案原理方框圖2.2 各部分系統(tǒng)的功能時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)：振蕩器產(chǎn)生周期為1Hz振蕩的矩形波信號(hào)；倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)：接收時(shí)鐘信號(hào)以及鍵盤的輸入，并且完成倒計(jì)時(shí)的工作；鍵盤輸入系統(tǒng)：完成所需倒計(jì)時(shí)的時(shí)間輸入；響鈴系統(tǒng)：發(fā)出響鈴，提醒用戶。2.3 方案可行性分析與仿真調(diào)試此方案是否可行關(guān)鍵在于這四個(gè)部分的電路能否同時(shí)合理有效地工作。2.3.1時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的電路可用簡(jiǎn)單的

10、555多諧振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，根據(jù)NE555頻率計(jì)算軟件計(jì)算如下：圖（2.3.1.1）555頻率計(jì)算結(jié)果得知其中：R1=50k，R2=47k，C=10F其原理圖如下：圖（2.3.1.2）時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生原理圖通過(guò)multisim軟件仿真以及調(diào)試可知：我們能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的555多諧振蕩電路產(chǎn)生倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)所需的時(shí)鐘信號(hào)：圖（2.3.1.3）時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生仿真圖2.3.2按鍵輸入系統(tǒng)該系統(tǒng)主要由09九個(gè)撥動(dòng)按鍵以及兩片為83線優(yōu)先編碼器組成，編碼器的輸入端由第一片優(yōu)先編碼器的八位輸入端跟第二片優(yōu)先編碼器前二位輸入端組成。輸出端的低三位分別由兩片優(yōu)先編碼器的A0非,A1非，A2非相與而成，第四位輸出端取自第一

11、片優(yōu)先編碼器的GS非端。通過(guò)擴(kuò)展兩片為83線優(yōu)先編碼器可實(shí)現(xiàn)十種不同輸入狀態(tài)編碼出倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)所需的四位輸入端。圖（2.3.2.1）按鍵輸入原理圖根據(jù)優(yōu)先編碼器的功能表，當(dāng)優(yōu)先編碼器其中一個(gè)輸入端輸入低電平，其他輸入端為高電平時(shí)，優(yōu)先編碼器就能將09輸入端地址位譯碼成四位二進(jìn)制碼，通過(guò)multisim軟件仿真以及調(diào)試結(jié)果如下：在multisim中用一個(gè)數(shù)碼管接到該系統(tǒng)的四位輸出端，調(diào)試該電路得知：在開(kāi)關(guān)09全部閉合的情況下，然后當(dāng)打開(kāi)其中任何一個(gè)開(kāi)關(guān)，兩片組合成的編碼器的輸入端為低電平，這時(shí)它的輸出為對(duì)應(yīng)打開(kāi)開(kāi)關(guān)端口數(shù)字。圖（2.3.2.2）按鍵輸入仿真圖應(yīng)該考慮到開(kāi)關(guān)輸入優(yōu)先性問(wèn)題，根據(jù)優(yōu)先編

12、碼器的功能表得知D7端的優(yōu)先性最高。根據(jù)設(shè)計(jì)，在輸入數(shù)字時(shí)只能打開(kāi)需要輸入數(shù)字相應(yīng)的開(kāi)關(guān)，應(yīng)避免同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)或兩個(gè)以上的開(kāi)關(guān)，否則可能會(huì)出現(xiàn)輸入無(wú)效的情況。2.3.3 倒計(jì)時(shí)與響鈴系統(tǒng)倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)由兩片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器、兩片BCD-7段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器、兩片共陽(yáng)數(shù)碼管組成。系統(tǒng)的的信號(hào)輸入取自555信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的輸出的方波信號(hào)，信號(hào)直接輸入第一片74LS192計(jì)數(shù)器的DWN非減計(jì)數(shù)輸入端，UP非端接高電平，這樣就能實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)功能。計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展：第一片計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出端BRW非接到第二位計(jì)數(shù)器的DWN非減計(jì)數(shù)輸入端，兩片計(jì)數(shù)器的輸出端分別接到段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器的輸入端，通過(guò)數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器譯

13、碼，這樣就能實(shí)現(xiàn)在共陽(yáng)數(shù)碼管顯示兩位數(shù)的倒計(jì)數(shù)效果：圖（2.3.3.1）倒計(jì)時(shí)原理圖通過(guò)multisim軟件仿真以及調(diào)試結(jié)果如下：當(dāng)?shù)谝晃挥?jì)數(shù)器的DOWN非端接入1Hz占空比位50%的方波信號(hào)源，第一片計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出端BO非接到第二位計(jì)數(shù)器的DOWN非減計(jì)數(shù)輸入端，分別在兩片計(jì)數(shù)器的輸出端接入數(shù)碼管，數(shù)碼管便會(huì)進(jìn)行每秒一次的進(jìn)位減計(jì)數(shù)顯示：圖（2.3.3.2）倒計(jì)時(shí)仿真圖響鈴系統(tǒng)主要由電平保持電路和蜂鳴器組成。由于計(jì)數(shù)器進(jìn)位輸出信號(hào)僅為一瞬間的電平變化，而鬧鈴需要保持響著，這就需要一個(gè)電平保持電路。為了能夠讓這個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)停止鬧鐘，這個(gè)電路可由一片十進(jìn)制可逆減計(jì)數(shù)器簡(jiǎn)單構(gòu)成：當(dāng)這個(gè)計(jì)數(shù)器UP非

14、端接收到倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)初始的進(jìn)位信號(hào)，一個(gè)鬧鈴周期內(nèi)，這個(gè)計(jì)數(shù)器的QA非端由低電平變?yōu)楦唠娖?，這樣就能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出聲音，當(dāng)下一個(gè)周期到來(lái)的時(shí)候再由高電平變?yōu)榈碗娖?，這樣就實(shí)現(xiàn)了鬧鐘的自動(dòng)停止。圖（2.3.3.3）響鈴系統(tǒng)原理圖通過(guò)multisim軟件仿真以及調(diào)試結(jié)果如下：multisim示波器中藍(lán)色的線條為方波信號(hào)源模擬計(jì)數(shù)器輸出的進(jìn)位信號(hào)，可以看到，當(dāng)該計(jì)數(shù)器接受到電平變化的進(jìn)位信號(hào)，其QA端由低電平變?yōu)楦唠娖?，并且在接收到第二個(gè)電平變化的進(jìn)位信號(hào)時(shí)，還是保持這高電平，這就意味著蜂鳴器能在接受到第一個(gè)到第二個(gè)電平變化的進(jìn)位信號(hào)期間響鈴。圖（2.3.3.4）響鈴系統(tǒng)仿真圖由于現(xiàn)實(shí)元器件DX

15、P 2004中計(jì)數(shù)器輸出端口的電平為實(shí)際需要的非，這與multisim模擬軟件的有所不同，所以在實(shí)際原理圖中應(yīng)在輸入輸出端分別接上一個(gè)非門：圖（2.3.3.5）響鈴系統(tǒng)實(shí)際原理圖2.3.4各系統(tǒng)的銜接與總原理圖1. 信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的輸出信號(hào)直接連到倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的減計(jì)數(shù)輸入端；2.按鍵輸入系統(tǒng)與倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)的銜。因?yàn)檩斎氲臄?shù)字包括十位和個(gè)位兩個(gè)部分，所以輸入時(shí)需要切換輸入的位數(shù)。通過(guò)查詢計(jì)數(shù)器的功能表得知：當(dāng)計(jì)數(shù)器的LD非端為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)器的輸出為預(yù)置輸入端的值。為了能控制十位和個(gè)位兩個(gè)部分的輸入，這就接需要用到兩個(gè)開(kāi)關(guān)。當(dāng)輸入十位的數(shù)時(shí)，控制十位計(jì)數(shù)器的LD非端為低電平，控制個(gè)位計(jì)數(shù)器的LD非端為

16、高電平。同理，當(dāng)輸入個(gè)位的數(shù)時(shí)，控制十位計(jì)數(shù)器的LD非端為高電平，控制個(gè)位計(jì)數(shù)器的LD非端為低電平，這樣個(gè)位和十位的輸入就互不影響。最后把按鍵輸入系統(tǒng)的四個(gè)輸出端分別并聯(lián)到倒計(jì)時(shí)控制系統(tǒng)的兩個(gè)計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)端，這樣就能實(shí)現(xiàn)通過(guò)按鍵輸入所需的倒計(jì)時(shí)。3.倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)與響鈴系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)電平保持電路銜接，保障在一個(gè)倒計(jì)時(shí)周期內(nèi)鬧鈴一直響著，其原理已經(jīng)有所描述。完成各系統(tǒng)的銜接，得到的總原理圖參見(jiàn)附錄二。3 硬件設(shè)計(jì)3.1 元器件選擇的依據(jù)以及元件參數(shù)的確定電阻：電阻的主要參數(shù)有阻值、功率、精度等。555多諧振蕩電路對(duì)于電阻器的精度一般無(wú)特別要求。為提高電路工作的穩(wěn)定性,以選用金屬膜電阻為宜。功率的選擇

17、又電路中消耗的功率大小來(lái)決定。功率選擇太小,發(fā)熱嚴(yán)重,甚至燒毀。所以選取金屬膜電阻R1=50K，R2=47K。電容器：功率放大電路中用滌綸電容器和電解電容較多。滌綸電容器無(wú)極性電解電容有極性電容器的主要參數(shù)是容量和耐壓值。在高保真功率放大電路中為達(dá)到良好的頻響效果耦合退耦電容器以選用 損耗低漏電小的電容器如阻電容器聚苯乙烯電容器等更好。為確保音調(diào)電路提升和衰減的準(zhǔn)確性有關(guān)電容器的誤差應(yīng)小于5%。所以選定電解電容C1=01uf,膽電容C2=0.1uf。開(kāi)關(guān)：采用三腳小電流撥動(dòng)開(kāi)關(guān)。電源：根據(jù)邏輯芯片的工作要求，電源一般用5V電源，可由usb電源提供。蜂鳴器：應(yīng)采用有源蜂鳴器；數(shù)碼管：應(yīng)采用共陽(yáng)7

18、段數(shù)碼管；邏輯芯片：計(jì)數(shù)器采用SN74LS192N集成同步計(jì)數(shù)器；與非門采用SN74LS00四與非門集成芯片；編碼器采用SN74LS148N優(yōu)先編碼器；555定時(shí)器采用型號(hào)為L(zhǎng)M555CN的555定時(shí)器；數(shù)碼管譯碼器采用DM74LS47N七位數(shù)碼管譯碼器；3.2 PCB原理圖與電路圖布線設(shè)計(jì)應(yīng)用 DXP2004軟件設(shè)計(jì)印刷電路板,過(guò)程如下:準(zhǔn)備上述電路原理圖,根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)電路原理圖并繪制原理圖,放置元件，對(duì)各部件進(jìn)行封裝,然后由該原理圖文件生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表，導(dǎo)入PCB圖。元件的布局應(yīng)合理，元件的布局應(yīng)該采用手工布局，按鍵等原件應(yīng)等該合理按順序排好，各芯片對(duì)整齊等。布線方式采用自動(dòng)布線加手動(dòng)

19、調(diào)整。根據(jù)設(shè)計(jì)，電路確定電路板的尺寸定義為10cm*10cm，PCB板應(yīng)采用雙面板。參數(shù)設(shè)置，設(shè)置電路線寬：0.8mm；安全距離：0.4mm，其余參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格參照制作電路板的要求進(jìn)行設(shè)置，最終得到的PCB圖參見(jiàn)附錄三。3.3硬件制作電路板采用腐蝕覆銅PCB板的方法制作。將敷銅板裁成電路圖所需尺寸,將電路圖打印到蠟紙上，將雙面的電路圖對(duì)整齊，利用熱轉(zhuǎn)印把蠟紙上的電路圖再印到覆銅的PCB板上，然后進(jìn)行腐蝕，打磨，鉆孔等。需注意的是打印電路圖時(shí)應(yīng)采用反面印刷，這樣轉(zhuǎn)印到銅板的電路圖才是正確的，雙面板亦如此。元件的焊接。因條件和時(shí)間限制的原因，板子采用手工電烙鐵焊接。為了調(diào)試方便與芯片的便捷更換，所有芯

20、片管腳先采用圓孔插針代替焊接到電路板上，其余元件按照原理圖一一焊接到PCB板上。先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、開(kāi)關(guān)、連接件之類，這些器件放置好后再放置線路上的特殊元件和大的元器件， IC等，最后放置小器件等。4 系統(tǒng)調(diào)試4.1 信號(hào)發(fā)生器的調(diào)試只把555芯片裝在電路板的圓孔排針上，其余芯片位置留空。接上電源，用示波器檢測(cè)555芯片的輸出管腳波形。調(diào)節(jié)示波器，結(jié)果示波器顯示一列方波，頻率接近1Hz，但是占空比只有35%到40%左右，并不是占空比為50%的標(biāo)準(zhǔn)方波，這可能是在計(jì)算555外圍元件參數(shù)是沒(méi)考慮到的。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這并不會(huì)影響到計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)所需的高低電平信號(hào)，因此可認(rèn)為時(shí)鐘信

21、號(hào)發(fā)生系統(tǒng)正常工作。4.2 計(jì)數(shù)器以及數(shù)碼管顯示的調(diào)試把555芯片和兩片計(jì)數(shù)器還有數(shù)碼管譯碼器等原件裝在電路板的圓孔排針上，按鍵輸入等芯片位置留空。接上電源，結(jié)果數(shù)碼管不亮。檢查數(shù)碼管得知，該數(shù)碼管是共陰數(shù)碼管，所以不能點(diǎn)亮，這是由于原件配發(fā)出錯(cuò)照成的。由于電路需要的是共陽(yáng)數(shù)碼管，重新購(gòu)置兩個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管重新接上后數(shù)碼管才亮，但是并沒(méi)有倒計(jì)時(shí)的計(jì)數(shù)顯示。通過(guò)查詢74ls192芯片資料以及檢查計(jì)兩個(gè)數(shù)芯片得知，芯片正常計(jì)數(shù)時(shí)它的MR端必須接低電平，而在原理圖及PCB圖上該芯片的14腳MR端沒(méi)有接低電平，這是設(shè)計(jì)上疏忽的結(jié)果。解決方法是直接將兩片計(jì)數(shù)器芯片的14腳MR端背面直接飛線到附近的低電平節(jié)點(diǎn)

22、上。通過(guò)飛線設(shè)計(jì)，結(jié)果個(gè)位的數(shù)碼管顯示倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，但是顯示十位的管子顯示亂碼。這問(wèn)題可能出在十位計(jì)數(shù)器和該數(shù)碼管的顯示譯碼器上。利用示波器，根據(jù)計(jì)數(shù)器的功能表一一檢測(cè)該計(jì)數(shù)器的輸出端高低電平，結(jié)果得知該計(jì)數(shù)器的輸出電平符合輸入方波周期的個(gè)數(shù)。再根據(jù)74ls47數(shù)碼管譯碼器的功能表及引腳圖檢查該數(shù)碼管譯碼器，得知該芯片的8腳GND端沒(méi)有接低電平，而個(gè)位顯示的譯碼芯片的接了低電平，這就確定了問(wèn)題出在這個(gè)管腳上。通過(guò)飛線把顯示個(gè)位的譯碼芯片的8腳與十位的8腳連在一起，結(jié)果兩個(gè)數(shù)碼管均正常顯示倒計(jì)時(shí)。4.3 響鈴系統(tǒng)調(diào)試把計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)接到響鈴系統(tǒng)的輸入端，當(dāng)兩位計(jì)數(shù)器倒計(jì)時(shí)全部到0時(shí)，十位計(jì)數(shù)器的

23、進(jìn)位輸出端會(huì)出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，實(shí)際調(diào)試表明蜂鳴器接收到進(jìn)位信號(hào)后發(fā)出來(lái)響鈴，因此響鈴系統(tǒng)正常工作。4.4 按鍵輸入電路的調(diào)試只把兩片譯碼器芯片跟與非門芯片接到電路中，其余芯片不接，然后通過(guò)檢測(cè)此系統(tǒng)輸出的二進(jìn)制值是符合按鍵開(kāi)關(guān)的輸入值，這樣以檢測(cè)此電路模塊是否正常。但是實(shí)際測(cè)試得到的是輸出端全部都是高電平，經(jīng)過(guò)反復(fù)通過(guò)芯片的功能表檢查芯片的引腳接線以及確認(rèn)線路的連接正確，結(jié)果還是不正常工作。為了能夠比較好地解決能夠調(diào)節(jié)鬧鈴時(shí)間這個(gè)問(wèn)題，最后放棄了這個(gè)按鍵輸入的功能，取而代之的是通過(guò)控制計(jì)數(shù)器的MR端的高低電平開(kāi)啟或關(guān)閉個(gè)位或十位的計(jì)數(shù)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間的調(diào)節(jié)。原理如下：當(dāng)把個(gè)位計(jì)數(shù)器的MR端懸空，十

24、位計(jì)數(shù)器的MR端接低電平，個(gè)位計(jì)數(shù)器就停止計(jì)數(shù)。這時(shí)555組成多諧振蕩器的方波信號(hào)會(huì)直接輸入到十位計(jì)數(shù)器的輸入端，十位計(jì)數(shù)器會(huì)進(jìn)行以每秒一次的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器的倒計(jì)時(shí)到所需的及時(shí)后，就把個(gè)位計(jì)數(shù)器的MR端接低電平，兩個(gè)計(jì)數(shù)器就會(huì)正常進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，而且倒計(jì)時(shí)為0的時(shí)候就會(huì)發(fā)出響鈴，這樣就通過(guò)等待選擇十位計(jì)數(shù)器的倒計(jì)數(shù)設(shè)置鬧了弄個(gè)的時(shí)間。此方法的缺點(diǎn)是通過(guò)等待設(shè)置時(shí)間，還有只能設(shè)置0，10,20,30到90秒數(shù)的設(shè)置。經(jīng)過(guò)上述幾個(gè)步驟的調(diào)試，最終板子的功能基本得以實(shí)現(xiàn)。5 結(jié)論經(jīng)過(guò)這幾天的設(shè)計(jì)制作以及調(diào)試，有以下幾點(diǎn)總結(jié)：設(shè)計(jì)總結(jié)：在畫原理圖時(shí)為了避免電路走線的混亂，應(yīng)該善于利用總線跟網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)這

25、兩個(gè)工具，這樣能使電路原理更加清晰明了。了便于調(diào)試，各模塊應(yīng)該合理分開(kāi)擺放在合適的位置。為了便于人工焊接，應(yīng)把盡量保證板子上層的焊接點(diǎn)盡量少。該電路沒(méi)有涉及到高頻模塊，因此沒(méi)有考慮到干擾這方面。但是有以下幾點(diǎn)是要注意的：電路原理的正確性。這是制作電路板最基本、最重要的要求，準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電原理圖的連接關(guān)系，避免出現(xiàn)“短路”和“斷路”這兩個(gè)簡(jiǎn)單而致命的錯(cuò)誤。這一基本要求在手工設(shè)計(jì)和用簡(jiǎn)單CAD軟件設(shè)計(jì)的PCB中并不容易做到，一般的作品都要經(jīng)過(guò)兩輪以上試制修改，功能較強(qiáng)的CAD軟件則有檢驗(yàn)功能，可以保證電氣連接的正確性。電路的可靠性。連接正確的電路板不一定可靠性好，例如模塊選擇不合理，元件及安裝固定不正

26、確，元器件布局布線不當(dāng)?shù)榷伎赡軐?dǎo)致PCB不能可靠地工作。再如多層板和單、雙面板相比，設(shè)計(jì)時(shí)要容易得多，但就可靠而言卻不如單、雙面板。從可靠性的角度講，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，使用面越小，板子層數(shù)越少，可靠性越高。兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合。電路的合理性。這是PCB設(shè)計(jì)中更深一層，更不容易達(dá)到的要求。一個(gè)印制板組件，從印制板的設(shè)計(jì)、制作、裝配、調(diào)試，無(wú)不與印制板的合理與否息息相關(guān)，例如板子形狀選得不好加工困難，引線孔太小裝配困難，沒(méi)留試點(diǎn)高度困難，板外連接選擇不當(dāng)維修困難等等。每一個(gè)困難都可能導(dǎo)致成本增加，工時(shí)延長(zhǎng)。而每一個(gè)造成困難的原因都源于設(shè)計(jì)者的

27、失誤。沒(méi)有絕對(duì)合理的設(shè)計(jì)，只有不斷合理化的過(guò)程。它需要設(shè)計(jì)者的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，以及實(shí)踐中為斷總結(jié)、提高的經(jīng)驗(yàn)。制作總結(jié)：在轉(zhuǎn)印雙面板電路時(shí)，應(yīng)先用訂書機(jī)將蠟紙上的雙面電路圖對(duì)齊好，再講覆銅板插入中間進(jìn)行熱轉(zhuǎn)印，這樣能夠較好地保證轉(zhuǎn)印出來(lái)的PCB板兩面的電路以及通孔對(duì)稱上。轉(zhuǎn)印有時(shí)會(huì)將蠟紙上的一層薄膜同時(shí)附到板子上，附有薄膜的地方會(huì)腐蝕不到，影響了腐蝕效果。為了較好的進(jìn)行腐蝕，轉(zhuǎn)印后應(yīng)先檢查板子表面是否有一層氧化薄膜，如果有應(yīng)先將此層膜小心刮掉再進(jìn)行腐蝕。腐蝕的時(shí)候，應(yīng)把握好時(shí)間，不讓板子腐蝕過(guò)度或者腐蝕未完全。腐蝕過(guò)程中應(yīng)盡量避免吸入反應(yīng)產(chǎn)生的有毒氣體。鉆孔時(shí)應(yīng)從板子的正面鉆入，這會(huì)有利于

28、元件的插入以及焊接。焊接元件時(shí)，先放置與結(jié)構(gòu)有關(guān)的固定位置的元器件，如電源插座、開(kāi)關(guān)、連接件之類，這些器件放置好后再放置線路上的特殊元件和大的元器件， IC等，最后放置小器件等。調(diào)試總結(jié)：調(diào)試應(yīng)該分模塊進(jìn)行，類似狀態(tài)變量法，各模塊調(diào)試先后按照信號(hào)流動(dòng)的順序進(jìn)行，最后一起調(diào)試，遵循先部分后整體的原則。調(diào)試時(shí)應(yīng)嚴(yán)格對(duì)照芯片的功能表進(jìn)行一一檢測(cè)各芯片元件的功能，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，要把問(wèn)題一點(diǎn)一點(diǎn)縮小，這才能找到問(wèn)題所在。硬件電路焊完之后，在上電之前一定要先用萬(wàn)用表檢測(cè)電源和地之間是否短路。上電之后要用示波器觀察信號(hào)的在電路中變化的情況，與設(shè)計(jì)當(dāng)初的情況相比較，找出差別，并進(jìn)行分析。在系統(tǒng)各個(gè)部分都調(diào)試完畢

29、之后，即可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試。由于前面各個(gè)部分的調(diào)試做的都比較充分，所以在實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，能夠較順利的實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)預(yù)期的功能。系統(tǒng)的性能分析：經(jīng)調(diào)試分析，此系統(tǒng)的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)與倒計(jì)時(shí)系統(tǒng)均能穩(wěn)定正常工作，能在倒計(jì)時(shí)結(jié)束后一直發(fā)出響鈴。響鈴后計(jì)數(shù)器自動(dòng)再?gòu)?9秒開(kāi)始倒時(shí)計(jì)數(shù)，倒計(jì)時(shí)完后即自動(dòng)停止響鈴，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)停止鬧鈴的功能。能夠通過(guò)兩個(gè)計(jì)數(shù)器的MR端高低電平開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)清零功能。系統(tǒng)能在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)鬧鈴，只能設(shè)置0，10,20,30到90秒數(shù)的設(shè)置。本系統(tǒng)通過(guò)測(cè)試，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：1) 具有清零功能；2) 具有可調(diào)節(jié)鬧鈴時(shí)間功能；3) 可自動(dòng)或手動(dòng)結(jié)束鬧鈴；不足之處：電源處沒(méi)有設(shè)計(jì)二極管防

30、止反接的電路，倘若在調(diào)試或試用板子時(shí)把電源的正負(fù)兩極接反，這可能會(huì)造成芯片以及板子電路的燒毀。為了保證每個(gè)電子元件工作的穩(wěn)定，在電源處應(yīng)設(shè)計(jì)濾波電容，畢竟個(gè)電源輸出的電壓電流等參數(shù)不一樣。仿真并不等于實(shí)物電路，仿真平臺(tái)有許多確定的條件，而實(shí)際制作之中參與者或多或少的不確定因素，只有通過(guò)不斷調(diào)試才能實(shí)現(xiàn)板子的原有功能。為期兩個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)已接近尾聲。我也終于順利地完成了課題簡(jiǎn)易電子鐘的制作硬件設(shè)計(jì),從中我學(xué)到了很多知識(shí),提高了自身能力,受益匪淺。理論和實(shí)踐相結(jié)合對(duì)于我們電子專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)尤為重要。兩年期間，我們學(xué)習(xí)了很多書本知識(shí)，但是實(shí)際的操作和動(dòng)手能力的培養(yǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少。這次課程設(shè)計(jì)課題比較新穎并強(qiáng)調(diào)了對(duì)平時(shí)所學(xué)內(nèi)容的綜合應(yīng)用，同時(shí)又給了我們充分的操作訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，真正實(shí)現(xiàn)了