數(shù)字電子鐘(計時、校時以及整點報時)數(shù)電課程設計報告

電子技術(shù)課程設計報告題目：_________電子鐘整點報時器_______________姓名：_______馬帥_________________學號：______080102002_________________班級：________工業(yè)工程0801________________成績：________________________目錄一、引言……………1二、方案論證選擇....................................22.1設計要求…………22.2系統(tǒng)框圖…………22.3設計過程…………2三、電路仿真與設計…….33.1所需芯片及芯片管腳圖………….33.2時、分、秒顯示電路模塊設計….43.3校時電路模塊設計……………….73.4報時電路模塊設計……………….73.5綜合電路………….9四、電路調(diào)試及實物照片……………….94.1電路調(diào)試…………..94.2實物照片………….10五、存在的問題………….11六、課程設計心得體會….11附錄：元件清單參考資料一、引言目前市場上提供的無論是機械鐘還是石英鐘在晚上無照明的情況下都是不可見的。要知道當前的時間，必須先開燈，故較為不便?，F(xiàn)在市場上出現(xiàn)了這樣一類的電子鐘，它以六只LED數(shù)碼管來顯示時分秒，與傳統(tǒng)的以指針顯示秒的方式不同，違背了人們傳統(tǒng)的習慣與理念，而且這類電子鐘一般是采用大型顯示器件，適用于銀行、車站等公共場所。這種新型的電子鐘因其方便、直觀的特點也得到了社會的歡迎，在社會上占有相當一部分市場。數(shù)字電子鐘是日常生活中常見的一種工具，大到機場等公共場所的時間屏幕，小到我們的手表、鬧鐘等，而且其報時功能也給人們提供了方便，因此，了解報時電子鐘的工作原理是很有必要的，也很有趣，因此我選擇了這個題目——整點報時數(shù)字鐘。數(shù)字電子技術(shù)課程的核心內(nèi)容是時序邏輯電路、組合邏輯電路和觸發(fā)器，這些也是我們學電子的學生最基本要掌握的知識，通過實踐可以加深對課本知識的理解，能夠處理一些實際中的情況，因此這次數(shù)電課程設計，我選擇了數(shù)字電子鐘這個題目，雖然這在日常生活中很常見，看起來也比較簡單，但是其中包含的學問很多。在這個項目中，校時是一個很重要的模塊，既要可以正常校時，又不能干擾到時間計數(shù)顯示模塊，而時間顯示比較簡單，用熟悉的芯片就可以做出來了，老師說過，對芯片等元器件的了解程度等于將軍手中可以調(diào)動的兵力，掌握了芯片功能，也就掌握了主動權(quán)。這次課程設計的選題——整點報時數(shù)字鐘，不僅可以加深我對數(shù)字電子技術(shù)課程的理解，也可以提高自己的動手能力以及實際問題中解決問題的能力，培養(yǎng)對數(shù)字電子技術(shù)的興趣。二、方案論證選擇2.1設計要求1.用秒脈沖作信號源，構(gòu)成數(shù)字鐘，顯示秒、分、時2.具有“對時”功能，即時間可以快速預置3.具有整點提示功能。一種實現(xiàn)的方法是每到整點時觸發(fā)“音樂芯片”或每到整點前幾秒鐘，發(fā)出如“的、的、的、答”聲音信號。2.2系統(tǒng)框圖2.3設計過程時間顯示模塊電路可以用3個CD4518作為核心芯片，進行級聯(lián)，再輔以若干邏輯門，完成進位、置零等功能，CD4518是雙十進制計數(shù)器，有兩個時鐘輸入端，正好可以滿足進位和校時的功能，而不會產(chǎn)生干擾，且有一個置零功能，可以組成六十進制和二十四進制的計數(shù)器。整點報時模塊電路用的是555芯片和一塊CD4068芯片組成的電路，555芯片可以接成多諧振蕩器，提供交變信號使蜂鳴器發(fā)出聲音，而整點報時的控制可以用CD4068實現(xiàn)，CD4068是8輸入與/與非門，可以在整點之前輸出脈沖信號，經(jīng)過由555芯片組成的多諧振蕩器，為其提供一個信號，這樣由多諧振蕩器輸出端可以使蜂鳴器發(fā)出“嘀、嘀、嘀”的響聲。秒信號發(fā)生器可以用實驗箱上的秒脈沖信號代替。考慮到開關(guān)抖動現(xiàn)象，校時模塊電路實驗實驗箱上的按鍵開關(guān)，每輸出一個脈沖信號可以改變分個位和十個位，同時考慮到干擾問題，進位接線和校時接線接在不同的時鐘輸入端。三、電路仿真與設計3.1所需芯片及芯片管腳圖CD4518CD4068CD4002CD4011CD40695553.2時、分、秒顯示電路模塊設計整個電路的的核心芯片是CD4518，它是一個雙10進制加法計數(shù)器，因此只需要三個芯片，進行級聯(lián)即可實現(xiàn)兩個六十進制和一個二十四進制計數(shù)器，再加上一些合適的邏輯門，實現(xiàn)置零和進位。上圖是秒顯示電路設計圖，右邊為秒個位，左邊為秒十位，秒個位的電路中置零引腳和時鐘輸入端CP1必須接地，這是因為CMOS的引腳不能懸空，否則會影響實驗結(jié)果，CP0接秒脈沖信號，考慮到秒個位計數(shù)到9的時候必須進位，所以在顯示0的同時輸出一個進位信號，輸出是0000，因此可以用一個或非門，當輸出是0000的時候提供一個進位信號至秒十位的時鐘輸入端，秒十位另一個時鐘輸入端接地，當秒十位計數(shù)器計到5時，在輸出為0110時提供一個信號到秒十位計數(shù)器的置零端，使其實現(xiàn)0110——