完整数字钟电路设计与制作实验报告.docx
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完整数字钟电路设计与制作实验报告
(完整)数字钟电路设计与制作实验报告
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数字钟电路设计与制作实验报告
一、实验目的:
1、综合应用数字电路知识;
2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计
3、学习电路板制作、安装、调试技能。
二、实验任务及要求:
任务:
设计一个12小时或24小时制的数字钟,显示时、分、秒,有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到准确时间.可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。
要求:
画出电路原理图,元器件及参数选择,PCB文件生成、制板及实物制作
三、实验原理及电路设计:
1、设计方案与模块框图
利用74LS161和74LS00,555,数码管,开关来设计24小时数字时钟,构造它们主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整,即实现调时的功能。
其数字钟系统整体结构
①74LS161和74LS00计数器:
用来设计24小时
②开关与74LS00结合:
用来校时,校分,校秒。
③利用555振荡器:
产生脉冲信号
④数码管:
用来显示时分秒。
2、各子模块电路设计及原理说明
74LS161:
十六进制的计数器,当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合,当秒、分到60时对其进行清零,进位。
当时24时,对其进行清零。
当时分秒个位到9时,对其本位(时分秒)清零和进位。
74LS00与开关:
74LS00与开关的结合,以此来控制校对。
555振荡器:
利用555设计一个振荡器产生一个脉冲信号,以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。
数码管:
显示时分秒。
3、仿真图及仿真方法说明
连好图,按一下仿真键,
①若能仿真且准确无误,会出现24小时的显示则成功了。
②若不能仿真,数码管不会显示出来示数,或者显示紊乱,则失败,检查电路是否正确,有没有连错,少连错连,不断地改正,不断改进,直到可以仿真,可以显示无错.
③对校时、校分、校秒:
按一下开关,脉冲过来就可以,增加一个数,依次按键对其进行时分秒校对.
四、主要实验元件及器材清单:
五、系统设计与实现
1、总电路图
2、工程变化订单
3、PCB图(单独A4纸打印,如有飞线请彩色打印,以区别红蓝二色)
4、3D图(彩色打印)
六、总结
1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法
电路图:
①:
清零端与置数端混淆:
使用不同的端口,有不同的连接方式.认清自己要选的,做出正确的选择。
②:
接地,与接电源的混淆:
认清哪个接地哪个接电源。
③:
PCB图设计:
①:
选错原件,错选了贴片型的:
双击原件更改原件,看它的图是否为穿孔型的,更改为穿孔型的。
②:
编译中出现signalwithnodriver:
创建一个PCb项目把它放进项目当中。
③:
没有编号导致出现错误:
重新编号.
④:
编译出现:
containsfloatinginputpins:
属性引脚类型改成别passive就可以了。
⑤:
出现虚接的线,悬空的端口:
找到用放置线的哪个十字叉放于端口出现一个十字红叉重新练好。
⑥:
在执行变化过程中,若未加载原件库:
右击原件找到属性找到原件在那个库里将其一个一个加载过来。
实物制作过程:
①:
布局没不好导致自动布线完成后,有的线出去了:
重新将没有布好的弄好,然后重新
自动布局。
②:
在转换为3D图时:
出现的3D图没有立体效果,经过XX一下,说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件,经查找发现真的没有,安装另外一个protel软件,重新来一遍成功出现了3D图。
③选择的单双层板不正确导致:
自动布线的时候易出现红线。
经改过属性可以弄好了。
2、收获与体会
我非常高兴我又学到了一门软件,知道了它使用和功能。
制作数字钟,是一个非常繁琐又艰巨的过程,有好多的步骤,好多的困难,需要好多的指导,耗费了我很多的时间。
但又是一次获益匪浅的实验。
Protel对于我来说是一个新的、陌生的软件,对于我初学者来说的,开始是不知道是个用来干什么的,只知道是一个软件。
Multisim软件由于我接触过,也知道一点知识,对于我的使用还不是很难。
在设计电路图的时候,感觉有点棘手,但是还有有点眉目的,经过理论知识的巩固和理解,以及资料的帮助下,完成的第一项工作(设计电路图)。
接着按照老师的安排下,进行第二项工作,把电路图放到multisim软件中进行仿真,依照设计好的电路图,我连好图了发现运行不了,电路图有写漏洞和不足,经改正之后,但是还是没成功,有些导线未连,或是有的地方连错,或是仪器使用错误了,经过漫长的修修改改,一个晚上的时间multisim仿真出来的。
第二项工作完成。
接着就是在protel上连好原理图,刚开始的时候我觉得这项工作是最艰难的。
因为对这软件不熟悉,刚开始的时候我都不会查找器件,在同学的指导下,东西找到了,但器件全部找到,按图连好了.就不知道接下来该干嘛了,待老师的指点下,进行了编译,发现存在着很多错误:
如signalwithnodriver我看不懂,不知道如何解决这个问题,XX了但还是看不懂,自个乱想,所以问了一下同学,说我没有建立项目所造成的。
然后我建立了PCB项目,这个错误提示没有了,但是出现了更多的新错误提示,好多类似的错误,我莫名的无力了,脑子里忽闪过同学说的那就话要编号的,不编号也会出错的。
经查找发现原来我没有编号,重新编号了.幸运的事发生了,编完号了,所有的错误不见了。
编译成功了。
接着就是导入到PCB当中去了,将那些元器件按照你自己的原理图放好,就可以了在制作PCB当中不得不说这是一个非常高端的软件,自己布线,有时布线没怎么好,你改一下它会更改,重新布线,等到结果出来,发现布出来的图非常完美。
然后转换为3D图。
发现没有立体感。
经过XX一下,说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件,经查找发现真的没有,安装另外一个protel软件,重新来一遍成功出现了3D图。
没有非线的存在。
整个过程就这么完成了。
过程当中要注意:
按照要求把该截的图截一截,该保存的保存着。
整个数字中的制作就这么完成的,从中获到的是
①连图要仔细,干什么都要仔细,不仔细的话,等到你检查的途中就是一个非常浩大的工程了。
②不懂就要问,身边的同学,老师都是可用的资源,不要不好意思,有时问一问就可以解决很多的问题。
避免了一些无谓的纠结。
③学了的知识会有用的,有时的实践建立在理论的知识上.有了丰厚的理论知识才利于更好的实践,数字钟电路图的设计就建立在我们平时所学的知识上了.