數(shù)字電子鐘課程設(shè)計

摘要在生活中的各種場合經(jīng)常要用到電子鐘，現(xiàn)代電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，各類智能化產(chǎn)品相應(yīng)而出，數(shù)字電路具有電路簡單、可靠性高、成本低等優(yōu)點，本設(shè)計就以數(shù)字電路為核心設(shè)計智能電子鐘。數(shù)字鐘是一個將“

時”，“分”，“秒”顯示于人的視覺器官的計時裝置。它的計時周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，另外應(yīng)有校時功能和、報時、整體清零等附加功能。干電路系統(tǒng)由秒信號發(fā)生器、時、分、秒計數(shù)器，譯碼器及顯示器，校時電路，整體清零電路，整點報時電路組成。秒信號產(chǎn)生器是整個系統(tǒng)的時基信號，它直接決定計時系統(tǒng)的精度，一般用石英晶體振蕩器加分頻器來實現(xiàn)。秒信號產(chǎn)生器將標(biāo)準(zhǔn)秒信號送入“秒計數(shù)器”，“秒計數(shù)器”采用60進制計數(shù)器，每累計60秒發(fā)出一個“分脈沖”信號，該信號將作為“分計數(shù)器”的時鐘脈沖。“分計數(shù)器”也采用60進制計數(shù)器，每累計60分鐘，發(fā)出一個“時脈沖”信號，該信號將被送到“時計數(shù)器”?！皶r計數(shù)器”采用24進制計時器，可實現(xiàn)對一天24小時的累計。計數(shù)器用的是74LS90。譯碼顯示電路將“時”、“分”、“秒”計數(shù)器的輸出狀態(tài)送到七段顯示譯碼器譯碼，通過六位LED七段顯示器顯示出來。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。整體清零電路是根據(jù)74LS90計數(shù)器在2,3腳均為1時清零的特點用電源，開關(guān)和邏輯門組成的清零電路對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字清零。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進行校對調(diào)整的關(guān)鍵詞分頻計數(shù)譯碼報時清零校時校分觸發(fā)邏輯目錄引言1設(shè)計目的5

2設(shè)計任務(wù)5

2.1設(shè)計指標(biāo)5

2.2設(shè)計要求52.3方案的對比6

3數(shù)字電子鐘的組成63.1數(shù)字鐘的基本邏輯功能框圖6

3.2秒信號發(fā)生器（振蕩器及分頻電路）7

3.3時、分、秒計數(shù)器電路83.4譯碼顯示電路

83.4校時電路

83.6正點報時電路83.7清零電路

8

4．?dāng)?shù)字鐘的電路設(shè)計8

4.1秒信號發(fā)生器的設(shè)計8

4.2計數(shù)電路的設(shè)計104.2.1六十

進制計數(shù)器

104.2.2

二十四

進制

計數(shù)器

11

4.2.3計數(shù)器的組間級聯(lián)問題

12

4.3譯碼顯示電路134.4校時電路的設(shè)計13

4.5正點報時電路的設(shè)計13

4.6清零電路的設(shè)計154.7數(shù)字電子鐘的整體電路154.7設(shè)計、調(diào)試要點15

5元器件165.1實驗元器件清單165.2芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖166電路的裝配與調(diào)試過程16

6.1電路焊接16

6.2調(diào)試過程16

7課程設(shè)計的收獲、體會和建議167.1設(shè)計實驗出現(xiàn)的問題及解決167.2設(shè)計體會177.3設(shè)計建議18參考文獻19

附錄元件清單20附錄一方案一20附錄二方案二21附錄三元件清單22附錄四元件管腳圖23引言數(shù)字電子鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長是使用壽命，因此得到了更廣泛的使用，數(shù)字電子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序電路1設(shè)計目的此次設(shè)計數(shù)字電子鐘就是為了了解數(shù)字電子鐘的原理，掌握數(shù)字鐘的設(shè)計方法，熟悉集成電路的使用方法。從而學(xué)會制作數(shù)字電子鐘。而且通過數(shù)字電子鐘的制作進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用方法，再通過使用Proteus仿真技術(shù)，實際運用能力，獨立完整地設(shè)計具有一定功能的電子電路。。且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時序電路，通過它可以進一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理和使用方法。2.設(shè)計任務(wù)2.1設(shè)計指標(biāo)設(shè)計一個有“時”，“分”，“秒”（23小時59分59秒）顯示且有校時功能的電子鐘；2.2設(shè)計要求（1）時間以24小時為一個周期，顯示滿刻度為23時59分59秒。（2）各用2位數(shù)碼管顯示時、分、秒。（3）具有手動校時、校分功能，可以分別對時及分進行單獨校時，使其校正到標(biāo)準(zhǔn)時間。（4）計時過程具有報時功能，當(dāng)時間到達正點前10秒進行蜂鳴報時，蜂鳴響一秒停一秒地響五次。（5）為了保證計時的穩(wěn)定及準(zhǔn)確須由晶體振蕩器提供表針時間基準(zhǔn)信號。2.3方案對比方案一：（附錄一）（1）采用晶體振蕩器晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768Ｈz的方波信號，可保證數(shù)字鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。（2）用CD4060和D觸發(fā)器作分頻器數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1Hz的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。CD4060在數(shù)字集成電路中可實現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且CD4060還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。CD4060計數(shù)為14級2進制計數(shù)器，可以將32768HZ的信號分頻為2HZ，其次CD4060的時鐘輸入端兩個串接的非門，因此可以直接實現(xiàn)振蕩和分頻的功能。D觸發(fā)器是構(gòu)成二分頻的計數(shù)器，這樣就得到了1HZ秒脈沖信號。（3）采用74Ls90做計時器方案二：（附錄二）（1）采用555構(gòu)成的多偕振蕩電路振蕩器電路選用555構(gòu)成的多偕振蕩器，設(shè)振蕩頻率f=1000HZ，其中的電位器可以微調(diào)振蕩器的輸出頻率。（2）用74LS90作分頻器通常實現(xiàn)分頻器的電路是計數(shù)器電路，一般采用多級10進制計數(shù)器來實現(xiàn)。分頻器的功能有兩個：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號；二是提供功能擴展電路所需的信號。選用中規(guī)模集成電路74LS90可以完成以上功能。如圖所示，將3片74LS90級聯(lián)，每片為1/10分頻，三片級聯(lián)正好獲得1HZ的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。（3）采用74LS90做計時器方案對比：秒信號發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，而由于用555組成的頻率發(fā)生器電路不穩(wěn)定，而相對方案一而言，電路較為復(fù)雜，所以我們采用方案一：二十四進制電路和六十進制電路都是用兩個74LS90組，七進制電路同樣用一個74LS90，輸入方波信號是用晶體振蕩器提供，譯碼驅(qū)動器是用CD4511。分頻器采用一片CD4060和一片74LS90組成，分頻后輸出1Hz的方波信號。如圖1所示。3、數(shù)字電子鐘的組成數(shù)字電子鐘主要由以下幾個部分組成：秒信號發(fā)生器、時、分、秒計數(shù)器，譯碼器及顯示器，校時電路，正點報時電路，清零電路組成。3.1數(shù)字鐘的基本邏輯功能框圖圖1數(shù)字鐘的基本邏輯功能框圖3.2秒信號發(fā)生器秒信號發(fā)生器主要有晶體振蕩器和分配器電路組成。(1)晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字電路提供一個頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768HZ的方波信號，可保證數(shù)字電子鐘的走時準(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晶體振蕩器電路。(2)分頻器電路分頻器電路將32768HZ的高頻方波信號經(jīng)32768（215）次分頻后得到1HZ的方波信號供秒計數(shù)器進行計數(shù)。分頻器實際上也是計數(shù)器。分頻器主要是由CD4060和觸發(fā)器組成。CD4060由一振蕩器和14級二進制串行計數(shù)器位組成，振蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路，CR為高電平時，計數(shù)器清零且振蕩器使用無效。所有的計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器。在CP1(和CP0)的下降沿計數(shù)器以二進制進行計數(shù)。在時鐘脈沖線上使用斯密特觸發(fā)器對時鐘上升和下降時間無限制。故分頻器中的觸發(fā)器只需是二分頻的就行了，這里使用的是用Ｄ觸發(fā)器構(gòu)成的T’觸發(fā)器。3.3時、分、秒計數(shù)器電路時、分、秒計數(shù)器電路由秒個位和秒十位，分個位和分十位及時個位和時十位計數(shù)器電路構(gòu)成，其中秒個位和秒十位計數(shù)器，分個位和分十位計數(shù)器為60進制計數(shù)器，而時個位和時十位為24進制計數(shù)器。3.4譯碼顯示電路(1)譯碼驅(qū)動電路譯碼驅(qū)動電路將計數(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路(2)數(shù)碼管電路數(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)計提供的為LED數(shù)碼管，共陰極。在每兩個數(shù)碼管之間接入一個大約500Ω的電阻來限制數(shù)碼管的電流來保護數(shù)碼管3.5校時電路通過開關(guān)，觸發(fā)器，邏輯門組成的校時電路來校時。校時電路時用來對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字進行校對調(diào)整的3.6正點報時電路通過蜂鳴器，觸發(fā)器，邏輯門組成的正點報時電路來報時。整點報時電路時根據(jù)計時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一脈沖信號，然后去觸發(fā)一音頻發(fā)生器實現(xiàn)報時。3.7清零電路通過開關(guān)，電源，邏輯門等組成的清零電路對電路整體清零。整體清零電路是根據(jù)74LS90計數(shù)器在2,3腳均為1時清零的特點用電源，開關(guān)和邏輯門組成的清零電路對“時”、“分”、“秒”顯示數(shù)字清零。4.數(shù)字鐘的電路設(shè)計4.1秒信號發(fā)生器的設(shè)計(1)晶體振蕩器電路晶體振蕩器組成的振蕩器電路如圖2所示，電路通過CMOS非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路。圖2晶體振蕩器電路晶體振蕩器一般是構(gòu)成數(shù)字式時鐘的核心，它保證了時鐘的走時準(zhǔn)確及穩(wěn)定。圖1.3所示電路通過CMOS非門U1與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶體振蕩器電路，U2實現(xiàn)整形功能，將振蕩器輸出近似正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻R1為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個高增益的反相放大器。電容C1、C2與晶體構(gòu)成一個諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩頻率的控制能力，同時提供了一個180°相移，從而和非門構(gòu)成一個正反饋網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。晶體XTAL的頻率選為32768HZ。由于CMOS電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻R1可選為1MΩ~10MΩ。本設(shè)計中取10MΩ。較高的反饋電阻有利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。至于電路中的電容均采用可調(diào)電容，將其調(diào)至30pF。(2)分頻電路通常數(shù)字電子鐘的晶體振蕩器輸出頻率高，為了得到1HZ的秒信號輸入，需要對振蕩器的輸出信號進行分頻。通常實現(xiàn)分頻器的電路是計數(shù)器電路，一般采用多級2進制計數(shù)器來實現(xiàn)。將32768Hz的振蕩信號分頻為１Hz的分頻倍數(shù)為32768（215），即實現(xiàn)該分頻功能的計數(shù)器相當(dāng)于15極2進制計數(shù)器。這里用一個14級2進制計數(shù)器和一個1級2進制計數(shù)器。CD4060在數(shù)字集成電路中可實現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，CD4060計數(shù)為14級2進制計數(shù)器。本設(shè)計中采用CD4060來構(gòu)成14級再通過一個D觸發(fā)器來實現(xiàn)輸出1HZ的信號。如圖3所示圖3秒信號發(fā)生器4.2計數(shù)電路的設(shè)計由6個74LS90計數(shù)器組成的時分秒的計數(shù)電路，74LS90是4位二進制同步加計數(shù)器，它的設(shè)置為多片集成計數(shù)器的級聯(lián)提供方便。它具有異步清零，同步并行置數(shù)，保持和計數(shù)的功能。4.2.1六十進制的計數(shù)器電路秒計數(shù)和分計數(shù)單元為60進制計數(shù)器，其輸出為8421BCD碼。采用十進制計數(shù)器74LS90來實現(xiàn)時間計數(shù)單元的計數(shù)功能。由圖可知，74LS90為異步清零計數(shù)器，有異步清零端2,3腳（高電平有效）。(1)秒計數(shù)器電路的電路圖如圖4所示秒個位計數(shù)單元為10進制計數(shù)器，無需進制轉(zhuǎn)換，當(dāng)QAQBQCQD變成1010時，通過與非門把它的清零端變成０，計數(shù)器的輸出被置零，跳過1010到1111的狀態(tài)，又從0000開始，如此重復(fù)。秒十位計數(shù)單元為6進制，當(dāng)QAQBQCQD變成0110時，通過與非門把它的清零端變成０，計數(shù)器的輸出被置零，跳過0110到1111的狀態(tài)，又從0000開始，如此重復(fù)，十位和個位合起來就是60進制。同時秒十位上的0110時，要把進位信號傳輸給“分”個位的計數(shù)單元。圖460進制計數(shù)器(2)分計數(shù)器分的個位和十位計數(shù)單元的狀態(tài)轉(zhuǎn)換和秒的是一樣的，只是它要把進位信號傳輸給時的個位計數(shù)單元，電路圖如圖4所示4.2.2二十四進制計數(shù)器電路時計數(shù)單元為24進制計數(shù)器，其輸出為8421BCD碼。采用十進制計數(shù)器74LS90來實現(xiàn)時間計數(shù)單元的計數(shù)功能。時計數(shù)器電路的電路圖如圖5所示圖520進制計數(shù)器當(dāng)“時”十位的QAQBQCQD為0000或0001時，“時”的個位計數(shù)單元是十進制計數(shù)器，當(dāng)個位的QAQBQCQD到1010時，通過與非門使得個位74LS90上的清零端為０，則計數(shù)器的輸出直接置零，從0000開始。當(dāng)十位的QAQBQCQD為0010時，通過與非門使得該74LS90的清零端為０，“時”的十位又重新從0000開始，此時的個位計數(shù)單元變成4進制，即當(dāng)個位計數(shù)單元的QAQBQCQD為0100時，就要又從0000開始計數(shù)，這樣就實現(xiàn)了“時”24進制的計數(shù)。4.2.3計數(shù)器的組間級聯(lián)問題秒計數(shù)器與分計數(shù)器的級聯(lián)：“秒”十位的QC接“分”個位的輸入A，74LS90是下降沿觸發(fā)的，當(dāng)“秒”十位的QC從1變成0時，“分”的個位觸發(fā)，進行計數(shù)。分計數(shù)器與時計數(shù)器的級聯(lián)：“分”十位的QC接“時”個位的輸入A，74LS90是下降沿觸發(fā)的，當(dāng)“分”十位的QC從1變成0時，“時”的個位觸發(fā)，進行計數(shù)。當(dāng)加上校時電路時，因為有兩個輸入給同一個A，則這時需要用到或門。級聯(lián)電路圖如圖6所示。圖6計數(shù)器的組間級聯(lián)4.3譯碼顯示電路選擇CD4511作為顯示譯碼電路；選擇LED數(shù)碼管作為顯示單元電路。由CD4511把輸進來的二進制信號翻譯成十進制數(shù)字，再由數(shù)碼管顯示出來。計數(shù)器實現(xiàn)了對時間的累計并以8421BCD碼的形式輸送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M制數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示出來。如圖4，圖5，圖6所示。4.4校時電路的設(shè)計數(shù)字鐘應(yīng)具有分校正和時校正功能，因此，應(yīng)截斷分個位和時個位的直接計數(shù)通路，并采用正常計時信號與校正信號可以隨時切換的電路接入其中。開關(guān)打向下時，校正信號和0相與的輸出為0，而開關(guān)的另一端接高電平，校時信號可以順利通過接通，電路處于校時狀態(tài)；開關(guān)打向上時，情況正好相反，電路處于正常工作狀態(tài)。如圖8所示。圖7校時電路4.5正點報時電路的設(shè)計電路應(yīng)在正點前10秒鐘內(nèi)開始整點報時，即當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間內(nèi)，蜂鳴器響一秒停一秒的響五次，報時電路控制報時信號。當(dāng)時間在59分50秒到59分59秒期間時，分十位、分個位和秒十位均保持不變，分別為5、9和5，因此可將分計數(shù)器十位的QＣ和QＡ、個位的QＤ和QＡ，秒計數(shù)器十位的QＣ和QA和秒個位的反相相與，從而產(chǎn)生報時控制信號。如圖8所示。圖8正點報時電路4.6清零電路的設(shè)計如圖9所示圖9清零電路4.7數(shù)字電子鐘的整體電路如附錄方案一所示4.8設(shè)計、調(diào)試要點組裝電子鐘，注意，器件管腳的連接一定要準(zhǔn)確，“懸空端”、“清0端”、“置1端”要正確處理，調(diào)試步驟和方法如下：（1）可以先將系統(tǒng)劃分為振蕩器、計數(shù)器、分頻器、譯碼顯示等部分，對它們分別進行設(shè)計與調(diào)試，最后聯(lián)機統(tǒng)調(diào)。（2）各部件設(shè)計安裝完畢后，用示波器或頻率計觀察石英晶體振蕩器的輸出頻率（3）將晶振輸出的脈沖信號送入分頻器，用示波器或頻率計觀察分頻器的輸出頻率是否達到設(shè)計要求。（4）將頻率為1Hz的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號分別送入“時“分”、“秒”計數(shù)器，檢查各級計數(shù)器的工作狀況。（5）將合適的BCD碼分別送入各級譯碼顯示器的輸入端，檢查數(shù)碼顯示是否正確。各部件調(diào)試正常后，進行組裝聯(lián)調(diào)，檢查校準(zhǔn)電路是否可以實現(xiàn)快速校時，最后對系統(tǒng)進行微調(diào)。（6）當(dāng)分頻器和計數(shù)器調(diào)試正常后，觀察電子鐘是否正常地工作。5元器件5.1實驗元器件清單（詳見附錄三）5.2芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及引腳圖（詳見附錄四）6電路的裝配與調(diào)試過程6.1電路焊接(1)根據(jù)設(shè)計好的電路圖，進行焊接電路(2)在焊接電路前，先在萬能板對整個電路進行電路的布局，盡量做得整潔美觀。(3)焊接電路時，一定要給芯片提供工作電壓，要有統(tǒng)一的電源走線，地線走線。(4)焊接電路時，要膽大心細(xì)，別焊錯腳了。能盡量走線的就盡量走線，不能的就接導(dǎo)線，導(dǎo)線剛剛好就行了，不能過長。(5)焊點要合格，不能出現(xiàn)虛焊等情況，否則會接觸不良6.2調(diào)試過程(1)可以分模塊調(diào)試，分成秒信號發(fā)生器電路，秒計數(shù)器和顯示電路，分計數(shù)器和顯示電路，時計數(shù)器和顯示電路，校時電路，正點報時電路，清零電路七大模塊來調(diào)試(2)整體調(diào)試(3)調(diào)試過程中若發(fā)現(xiàn)故障，仔細(xì)檢查并處理故障7課程設(shè)計的收獲、體會和建議7.1.設(shè)計實驗出現(xiàn)的問題及解決（1）對電路進行設(shè)計的時候，由于對許多集成芯片都不是很熟悉，特別是CD4060，晶體振蕩器和74LS08，就連平時常用的74LS74，74LS30都不能說出他們到底是什么集成芯片，導(dǎo)致設(shè)計的時候要經(jīng)常翻閱資料，減慢了設(shè)計進程。后來將每個芯片的管腳都寫在同一張紙上，這樣忘記了就可以隨時看，對于設(shè)計有很大的幫助；（2）原本是打算用74LS193可加可減計數(shù)器來設(shè)計電子鐘的，可是，有一個關(guān)鍵問題不能夠很好的解決，就是從0變回9難以實現(xiàn)，所以我們后來決定放棄用193轉(zhuǎn)而用74LS90來設(shè)計；（3）在設(shè)計完成后，我們就開始按照設(shè)計電路圖進行焊接。然而，由于上學(xué)期電子工藝實習(xí)的時候基本功夫沒有練扎實，導(dǎo)致走線走得不那么好看，有時候還將電路板上面的銅片焊出來，這使得我們的工藝大打折扣；（4）由于缺乏焊接前的布線準(zhǔn)備，導(dǎo)致電路的布局非常的亂，而且走線的時候沒有考慮到每塊芯片都要供電與接地，所以我們就只走了一條地線與一條電源線，使得隨后的飛線很多而且很亂，最終導(dǎo)致檢查電路的時候非常麻煩，使原本可以很快搞掂的問題復(fù)雜化了。但是這個致命的錯誤一旦出現(xiàn)就已經(jīng)無法挽回，我們只好將這個作為經(jīng)驗，來指導(dǎo)以后的實驗以及設(shè)計。（5）接線的時候，由于電路板很小，我們就盡量減短導(dǎo)線的長度以增強美觀。但是，這樣就增加了焊接的難度，所以我們必須用鑷子來焊接；（6）當(dāng)我們以為將所有的線都焊接好的時候，插上電源，很驚訝地發(fā)現(xiàn)顯示器一點反應(yīng)都沒有！然而，我們就開始檢查，竟然發(fā)現(xiàn)我們每個芯片的高低電平都沒有接！這么的粗心大意的，這是我們以后都必須注意的。（7）當(dāng)顯示器正常的顯示時，我們卻發(fā)現(xiàn)了時計數(shù)上出現(xiàn)了20進制的問題，每到19就直接跳到00。后來經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)原來我們的接線是完全沒有錯的，郁悶的是我們打印出來的電路圖比之前仿真的多了一條線，就是這條線接入了74的反向輸入端。當(dāng)我們將這條線拆下來后，我們的電子鐘很好的實現(xiàn)它預(yù)期的功能。7.2.設(shè)計體會大二我們學(xué)習(xí)了數(shù)字電子電路和模擬電子電路，對電子技術(shù)有了一些初步了解，但那都是一些理論的東西。通過這次對數(shù)字鐘的設(shè)計與制作，讓我們了解了電路的設(shè)計程序，也對數(shù)字鐘的原理與設(shè)計理念有了一定的了解。我們知道了如何設(shè)計出1HZ的信號，也對時分秒的設(shè)計有了一定的了解，并且知道在實際電路一般步驟為由數(shù)字鐘系統(tǒng)組成框圖按照信號的流向分級安裝，逐級級聯(lián)，這里的每一級是指組成數(shù)字鐘的各功能電路。級聯(lián)時如果出現(xiàn)時序配合不同步，或尖峰脈沖干擾，引起邏輯混亂，可以增加多級邏輯門來延時。對于焊接的工藝，我們還是看到了自己很大的不足，還有是線路的布置設(shè)計，沒有經(jīng)過很好的思考，這在電子設(shè)計也是一個大忌，因為電子設(shè)計的理念是要求集成度高，精簡，方便檢查。如果布局太亂的話會影響錯誤的檢測還有的是美觀。

同時，在此次的數(shù)字鐘設(shè)計過程中，我們更進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，也鍛煉了自己獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計，但通過這次課程設(shè)計我們了解了課程設(shè)計的一般步驟，和設(shè)計中應(yīng)注意的問題。設(shè)計本身并不是有很重要的意義，而是我們對待問題時的態(tài)度和處理事情的能力。至于設(shè)計的成績無須看的太過于重要，而是設(shè)計的過程，設(shè)計的思想和設(shè)計電路中的每一個環(huán)節(jié)，電路中各個部分的功能是如何實現(xiàn)的。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要點。同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。此外，我們也深刻地體會到設(shè)計一個電路前先進行仿真的重要性，更深有體會，最后的成品不一定與仿真時完全一樣，所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異。例如仿真的連接示意圖中，往往沒有接高電平的16腳或14腳以及接低電平的7腳或8腳，因此在實際的電路連接中往往容易遺漏。又例如74LS90芯片，其本身就是一個十進制計數(shù)器，在仿真電路中必須連接反饋線才能正常顯示，而在實際電路中無需再連接，因此仿真圖和電路連接圖還是有一定區(qū)別的。還有仿真的時候，有一些芯片都是與集成的芯片管腳不是對應(yīng)的，在接線的時候最好畫出集成芯片的接線圖，這樣會使得焊接更加快捷、方便、有質(zhì)量。最后，設(shè)計的時候應(yīng)該不怕麻煩，反復(fù)檢測，步步檢測，力求每一步都沒有錯誤?？偟膩碚f，我們在這次課程設(shè)計中加強了理論知識的學(xué)習(xí)和提高了動手能力和思考能力以及分析問題，解決問題的能力。

7.3設(shè)計建議

由于在實際接線中有著各種各樣的條件制約著，在仿真中成功的電路接法，實際中因為芯片本身的特性而不一定能夠成功。所以，在設(shè)計時應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計方法。在焊接的時候，要首先設(shè)計好線路的布局，盡量節(jié)省位置與電線，對于電源線與底線，可以多走幾條環(huán)繞的走線，使芯片接高低電平更加方便，線路更加美觀。在設(shè)計過程中經(jīng)常會遇到問題，所以應(yīng)該要加強理論知識的學(xué)習(xí)，當(dāng)遇到問題時才懂得“對癥下藥”，并且要加強動手能力的訓(xùn)練和實際的操作能力。不要在實驗到來的時候才去復(fù)習(xí)學(xué)過的知識，平時的基礎(chǔ)知識應(yīng)該扎實點，厚積薄發(fā)，這樣會讓設(shè)計事半功倍。參考文獻及資料康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版）.高等教育出版社，2006年康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）.高等教育出版社，2006年李振聲.實驗電子技術(shù).國防工業(yè)出版社，2001年4.電子技術(shù)實驗，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院電工電子教研室，2009.9附錄附錄1方案一圖10方案一附錄2方案二圖11方案二附錄3元件清單表1元件清單元件名稱數(shù)量萬能板1雙位共陰極7段數(shù)碼管3CD4511集成塊