数字钟电路的制作与调试.doc

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1、P4　　数字钟电路的制作与调试学习目标　　——会应用脉冲产生、整形电路。　　——会制作分频电路。　　——会用中规模集成电路制作出组合逻辑电路和时序逻辑电路。　　——能制作并调试数字钟电路。工作任务　　数字钟制作的具体要求如下：　　1．能进行正常的时、分、秒计时功能。使用6个七段发光二极管数码管显示时间。其中时位以24小时为计数周期。　　2．能进行手动校时。利用三个单刀双掷开关分别对时位、分位、秒位进行校正。　　3．会制作整点报时电路。　　4．能绘制数字钟电路的原理图和印制板布线图。　　5．列出数字钟电路的元器

2、件明细清单。　　6．写出数字钟电路的安装与调试说明，并按步骤进行制作与调试。　　数字钟以其显示的直观性、走时准确稳定而受到人们的欢迎，广泛应用于家庭、车站、码头、剧场等场合，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来了极大的方便。该电路基本组成包含了数字电路的主要组成部分，能帮助同学们将以前所做项目有机的、系统地联系起来，培养综合分析、设计、制作和调试数字电路的能力。数字钟是一个将“时”、“分”、“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时功能。因

3、此，一个基本的数字钟电路主要由五部分组成。其整机框图如图4-0-1所示。图4-0-1　　数字钟整体框图P4-M1　　555定时器组成的振荡器学习目标　　——能叙述555定时器逻辑功能、管脚功能，并能正确使用555定时器。　　——会用555定时器构成振荡器。工作任务　　学习555定时器逻辑功能、管脚功能和使用方法。　　用555定时器制作出1kHz方波信号的振荡电路。　　晶体振荡器的作用是产生时间标准信号。数字钟的精度，主要取决于时间标准信号的频率及其稳定度。因此，一般采用石英晶体振荡器经过分频后获得时间标准信号

4、。也可采用由门电路或555定时器构成的多谐振荡器作为时间标准信号源。P4-M1.1　　认识555定时器读一读　　555定时器可以实现模拟和数字两项功能。　　1．可产生精确的时间延迟和振荡，内部有3个5kΩ的电阻分压器，故称555。　　2．电源电压电流范围宽，双极型：5～16V；CMOS：3～18V。　　3．可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。　　4．可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。　　5．应用：脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电气与电子玩具等领域。　　6．TT

5、L单定时器型号的最后3位数字为555，双定时器的为556；CMOS单定时器的最后4位数为7555，双定时器的为7556。它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。看一看　　555定时器的集成电路外形、引脚、内部结构如图4-1-1所示。　　　　　　(a)外引线排列图　　　　　　　　　　　　　　　(b)内部结构图GND：接地端：低触发端OUT：输出端：复位端CO：控制电压端TH：高触发端D：放电端VCC：电源端图4-1-1　　555定时器外引线排列及内部结构图做一做　　按图4-1-2所示连接实验电路，测试555定时器

6、的输入、输出关系（也可以用仿真软件进行仿真）。图4-1-2　　555定时器的输入、输出关系测试图　　测试电路说明：　　(1)开关1打到2端时，4脚复位端接电源，也就是接高电平。在表4-1-1和表4-1-2中用1表示；开关1打到1端时，4脚复位端接地，也就是接低电平。在表4-1-1和表4-1-2中用0表示。　　(2)开关2打到2端时，5脚控制电压端CO接电源2，也就是接高电平。在表4-1-1和表4-1-2中用1表示；开关2打到1端时，5脚控制电压端CO悬空。在表4-1-1和表4-1-2中用0表示。　　(3)调整

7、可调电阻RP1，控制2脚低触发端UTR的电压，其值可有电压表1读取；调整可调电阻RP2，控制5脚高触发端UTH的电压，其值可有电压表2读取。　　(4)发光二极管LED1亮说明输出端3脚UOUT输出高电平用UOH表示；发光二极管LED1灭说明输出端3脚UOUT输出低电平用UOL表示。　　(5)发光二极管LED2亮说明555定时器内部三极管T饱和，放电端7脚对地近视短路。用导通表示；发光二极管LED2灭说明555定时器内部三极管T截止，放电端7脚对地近视断路。用截止表示。　　参照上述条件，当电源1、电源2均为12

8、V时，将测试结果记录到表4-1-1中。表4-1-1　　555定时器性能测试记录1COUTHUTRUOUTT的状态0101当电源1为9V、电源2为6V时，将测试结果记录到表4-1-2中。表4-1-2　　555定时器性能测试记录2COUTHUTRUOUTT的状态0101读一读　　经过测试，我们可以得出555定时器的输入、输出关系如表4-1-3所示。表4-1-3　　555定时器的输入、输出关系COUTHU