六位数字钟设计郑航数电课程设计报告

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1、课程设计报告2017–2018学年第2学期16级电子信息工程专业班级课程名称数电课程设计设计题目六位数字钟设计学号姓名指导教师2018年5月28日目录一、设计目的1（一）数电课设的目的与意义11.目的12.意义1（二）六位数字钟设计11.设计目的12.要实现的电路具体功能2二、电路详细设计2（一）电路模块化的系统结构图及解释说明2（二）各模块详细设计过程3（三）关键芯片和用法的详细介绍61.CD451162.CD45187（四）最终合成的完整原理图8三、仿真及设计9（一）仿真软件和仿真步骤的简要介绍91.仿真

2、软件92.仿真步骤9（二）仿真结果91.仿真结果展示92.仿真结果分析103.问题及解决对策10四、电路调试及分析10（一）基础知识及注意事项101.面包板常识知识介绍102.调试电路的一般步骤和注意事项11（二）用面包板调试两位十进制计数器121.过程及结果122.问题分析及解决方案12五、实物制作及分析13（一）实物套件对应功能原理图及元器件清单13（二）实物组装和焊接注意事项、详细操作步骤141.实物组装142.焊接注意事项143.焊接详细操作步骤15（三）实物实现效果151.实现效果152.存在问题分

3、析及解决方案16一、设计目的（一）数电课设的目的与意义1.目的①加深对数字电子技术基础理论知识的理解和应用。②学习和掌握Proteus仿真软件的使用。③学习使用信号源、直流电源、万用表等常用实验设备。④学习使用面包板进行电路调试。⑤掌握用PCB板进行实物组装和焊机的相关知识和技能。2.意义①使我们能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面，系统地进行电子电路的工程实践训练。②学会检查电路的故障与排除故障的一般方法。③锻炼动手能力，培养工程师的基本技能。④提高分析问题和解决问题的能力。17（一）六位数字钟设计1.设计

4、目的①学习了解数码管、计数器、译码器及一些器件的逻辑功能和使用方法。②学习和掌握数字钟的设计方法及工作原理。熟悉集成电路的引脚安排，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法。③了解PCB板的制作流程及提高自己的动手能力。④学习使用Proteus软件进行电子电路的原理图设计。⑤学习手工焊接的方法以及电路的调试。2.要实现的电路具体功能①设计一个二十四小时制的数字钟，时、分、秒分别完成二十四进制、六十进制、六十进制的功能，以此来完成计时的功能。②能够准确校时，可以分别对时、分进行单独校时，并可以将

5、秒暂停，使其到达标准时间。③能够准确计时，以数字形式显示时、分、秒。17一、电路详细设计（一）电路模块化的系统结构图及解释说明如图1所示：图1电路模块化的系统结构图（二）各模块详细设计过程①振荡电路：振荡电路是由555定时器和一些电阻电容构成的1秒脉冲发生器。使得振荡电路提供上升沿，并实现每隔1秒左右跳变一次必须根据公式为其加上两个特定数值的电阻以及一个特定数值的电容，这些确定后就开始把各个管脚处连接上。8、4端接高电平，5、2端分别接一个电容后接地，1端接低电平接地，3端输出口外接，2、6端相接，7、8端之

6、间接1个电阻，7、6端之间接1个电阻。设计效果如图2所示。原理公式：f=1.43/（R1+2R2）CT=1/f17图2振荡电路①计数电路：主要是由6片二、十进制同步加计数器CD4518组成。分为秒计数电路（两个CD4518）、分计数电路（两个CD4518）、时计数电路（两个CD4518）。A.秒计数电路将4518的输出端分别连接到4511对应的输入端，个位的输入端接振荡电路脉冲输出，十位数的进位依靠个位的4518的到9清零的进位而其Q3产生的下降沿触发造成，因此将十位的CLK端接地，将个位的Q3后连接到十位4

7、518上的使能输入端，通过其异端清零的性质进行进位，其余的管脚按其性质对应接高低电平。十位上再在5对应的二进制数上接一个与门连接到CLK端实现到6清零。设计效果如图3所示。图3秒计数电路17A.分计数电路与秒计数电路类似。为了使的十位到达6的时候进位，所以必须将5所对应的二进制数通过一个与门连接到分计时电路个位的使能输入端，从而达到从秒到分的进位。设计效果如图4所示。图4分计数电路B.时计数电路时计数电路需要做到24清零，因此要将十位上的2转化为二进制并于个位上的3对应的二进制相连并接上一个与门后分别接到十位

8、和个位的清零端实现到24的清零。设计效果如图5所示。图5时计数电路①7段显示译码电路：由6片七段码译码器CD4511组成。根据功能将每片CD4511的LT、BI端接高电平，LE端接地。将每一片的输入端A、B、C、D接到与之相应的CD4518相应的输出端17，将输出端接至7段式数字显示器相应的输入端。设计效果如图6所示。图6七段显示译码电路①数字显示电路：由6片7段式数字显示器组成。将每片数字显示器的