数字钟课程设计报告Word下载.docx

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2、直流稳压电源的功能要求：

输入220V交流电压，输出+5V直流电压。

（四）实训报告：

不少于5000字，A4幅面，统一复印封面和任务书。

①封面、实训任务书

②实训报告目录及摘要

③直流稳压电源的功能及原理论述（电路原理图）

④数字钟功能及原理论述（系统组成框图、电路原理图）

⑤各模块的功能，原理，器件选择

⑥结果分析

⑦实训小节

⑧附录----参考文献

（五）时间安排：

第1周：

直流稳压电源及撰写实训报告；

第2周：

多功能数字钟的安装与调试。

（六）主要设备及器件:

多功能数字钟主体电路元器件清单

元件名称

元件型号

元件数量

元件封装

元件说明

电路板

通用板

1

22CM*14CM

3孔连在一起的通用板（十行）

变压器

220V\9V

10W左右

降压变压器

电解电容

4.7uF

耐压16V\25V

极性电容

100uF

2

瓷片电容

0.1uF

104

无极性电容

0.01uF

3

103

电阻

2K

AXIAL0.4

1K

46

3.3K

100K

电位器

200K

塑料封装

多圈调节电位器

集成芯片

CC4011

DIP-14

四2输入与非门

CC4511

6

DIP-16

锁存\译码\驱动

CC4518

10进制计数器

CC4081

四输入与门

NE555

DIP-8

定时器/8脚时基集成电路

芯片插槽

8孔

8孔芯片插槽

14孔

14孔芯片插槽

16孔

9

16孔芯片插槽

集成稳压器

7805

三端

整流桥堆

2W10

整流

发光二极管

显示

显示管

共阴

七段共阴数码管

开关

小按钮开关

中等高度

按钮头要高一点的

两相插头

带半米导线

带半米导线的两相插头

备注/说明

以上为一套多功能数字钟主体电路的元器件清单

电子设计与实训课程设计材料清单

导线

排线1米

（单股线芯）

焊锡

一卷

（大卷）

绝缘胶布

以上是以班为单位的材料清单

电气与电子信息工程学院

课程设计报告

设计：

　电子设计与实训课程设计

　　　专业名称：

　　电气工程及其自动化　　　

班级：

　　　学　　号：

姓名：

指导教师：

设计时间：

2009.12.14—2009.12.25

设计地点：

K2—电子实习

（2）室

课程设计目录

一、封面

二、目录

三、设计任务书

四、数字钟的设计与制作

1、设计目的

2、设计要求

3、设计所需器材及工具

4、设计方案及论证

1设计逻辑框图及原理方框图

2“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图，芯片引脚排列图及功能表

3秒计数、译码/驱动及显示部分的设计

4分计数、译码/驱动及显示部分的设计

5时计数、译码/驱动及显示部分的设计

6分时校准电路的设计

5、焊接技术及安装工艺

6、调试步骤及故障排除

7、附图

五、稳压电源的设计与制作

1、设计目的及要求

2、设计所需的器材及工具

3、设计内容及步骤

1设计逻辑框图及电路原理图

2常用电子仪表的使用及注意事项

3常用电子元器件的认识及测量

4通电调剂及故障排除

六、设计小结

七、设计参考资料

数字钟的设计与制作

一、设计目的

通过设计与实践，制作出具有准确显示小时、分、秒的数字钟，且可以校时。

二、设计要求

数字钟的功能要求：

三、设计所需器材与工具

主要工具及附加材料：

电烙铁、烙铁架、焊锡丝、松香、导线、绝缘胶布、透明胶带、镊子、钳子、数字万用表、吸锡器、剥线钳、一字起子一套等等。

四、设计方案论证

1、设计逻辑图及原理方框图

逻辑框图原理方框图

由上图的总体结构图可知，该设计大概可以分部分：

秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分。

在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来产生秒脉冲；

在计数电路中，我们采用CD4518计数器，4518为双BCD同步加法计数器。

在显示部分，我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。

最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。

2、“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图、芯片引脚排列图及功能表

“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图

振荡器是数字钟的核心部分。

振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，本实验采用555定时器。

其中要求R1、R2为100K的电阻C1为4.7F、C2为0.01F的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。

“脉冲信号发生器”是采用“555”定时器，所以下图为555芯片的引脚图及功能表。

3、秒计数、译码/驱动及显示部分的设计

众所周知，秒、分、时分别为六十、六十、二十四进制（十二进制亦可）计数器那么“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器级连来实现，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计秒数的习惯。

“时”计数也用两个十进制集成块，只是做成二十四进制，上述计数器均可用反馈清零法来实现。

秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”信号送入“秒”计数器，秒计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分”脉冲信号，该信号将作为“分”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。

而CD4511芯片具有锁存\译码\驱动的功能，可以外接电阻驱动七段口LED数码管显示出来，以下即为秒计数器的设计原理图。

见附图中图①部分

4、分计数、译码/驱动及显示部分的设计

分计数和秒计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”计数器的进位脉冲送入“分”计数器，每累计60分发出一个“时”脉冲信号，该信号将作为“时”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的又一个与门来实现，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。

见附图中图②部分

5、时计数、译码/驱动及显示部分的设计

时计数和分计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数器，但是是计数器采用的是24进制、且不需要进位脉冲，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。

见附图中图③部分

其中秒、分、时计数器都用到芯片CD4511、CD4518、CD4081和数码管，下面就针对秒、分、时的设计原理来介绍这些芯片的引脚及功能。

①数码管是数字钟的显示部分，由七段LED和一个点构成，其引脚图如下

②CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器，常用的显示译码器件，MAX7219和他功能差不多。

CD4511引脚功能：

BI：

4脚是消隐输入控制端，当BI=0时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。

LE：

锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。

LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

LT：

3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管输入DCBA状态如何，七段均发亮全部显示。

它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。

a、b、c、d、e、f、g：

为译码输出端，输出为高电平1有效。

③CD4518是十进制双BCD同步加法计数器，内含两个单元的加计数器，下图为CD4518的引脚图及功能表。

④CD4081是四2输入与门电路，其结构和CD4011差不多，具体引脚图如下。

6、分时校准电路的设计

分时校准电路的原理是一样的。

均是采用瓷片电容103和与门电路用开关来实现的，具体电路图如下。

平常计时状态下，开关处于断开状态，当需要校时时，按下开关，瓷片电容则放电，CD4011的引脚1、2是低电平，3引脚输出高电平，此时8引脚送入时钟脉冲，则10输出低电平，那么4输出一定是高电平，而且这个高电平被送入CD4518的1号时钟引脚，此时“分”必定加1，同理，若连续按下开关则“分”就会连续加1，即完成分校时。

时校时电路的原理和分校时是一样的，不多做解释。

五、焊接技术及安装工艺

1、烙铁使用的注意事