数字电子技术课程设计－数字钟的设计

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1、数字电子技术课程设计－数字钟的设计一、设计指标：1.显示时、分、秒。2.可以24小时制或12小时制。3.具有校时功能，可以对小时和分单独校时，对分校时的时候，停止分向小时进位。校时时钟源可以手动输入或借用电路中的时钟。4.具有正点报时功能。5.为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。二、设计要求：1.画出总体设计框图，以说明数字钟由哪些相对独立的功能模块组成，标出各个模块之间互相联系，时钟信号传输路径、方向和频率变化。并以文字对原理作辅助说明。2.设计各个功能模块的电路图，加上原理说明。3.选择合适的元器件，在面包上接线验证、调试各个功能模块的电路，在接线验证

2、时设计、选择合适的输入信号和输出方式，在充分电路正确性同时，输入信号和输出方式要便于电路的测试和故障排除。4.在验证各个功能模块基础上，对整个电路的元器件和布线，进行合理布局，进行整个数字钟电路的接线调试。三、制作要求：自行装配、接线和调试，并能检查和发现问题，根据原理、现象和测量的数据分析问题所在，加以解决。学生要解决的问题包括元器件和面包板故障引起的问题。四、实训原理1、1Hz标准信号脉冲的产生：可先用32768hz的时钟石英晶体振荡器产生32768Hz的标准时钟信号，外加14分频电路cd4060，产生2Hz信号脉冲，再加一个二分频电路，可产生1Hz标准时钟信号。如下图：2、

3、计数器电路：用74ls390可实现60进制、24进制，完成秒、分钟、小时计数功能。如下图（60进制）：3、显示译码电路：74ls390是二进制计数，要想把此数在数码管上显示出来必须要用cd4511译码器，如下图（60进制计数显示）：4、按键控制电路：有时候需要用按键调整时、分，可以用双稳态RS触发器实现。如下图：5、分校正、时校正电路：一个完整的时钟必须要有分钟、小时调整电路，这样才能准确反映当地的时间，如下图：6、整点报警功能：可用一个单稳电路实现，一到整点，就产生一短脉冲，驱动蜂鸣器报警！如下图：五、实训过程1.第一天熟悉设计题目，自己设计方案并画出电路图（用protel99

4、软件工具）。1）、启动Protel99SE，在D盘建立名为Protel的文件夹，在Protel的文件夹中建立名为student.ddb设计数据库文件，新建原理图文件，命名为数字电子时钟.sch。设置图纸大小为A4，水平放置。2）、打开《数字电子时钟.sch》，仿照附件中提供的数字电子时钟原理图，自己画出原理图。电路中所有的元器件都可在MiscellaneousDevices.ddb、ProtelDOSSchematicLibraries.ddb这两个元器件数据库中找。在元件库中找不到的元件可以自己建立元件库，应用即可！3)、画完电路后，要按照图中元件参数逐个设置元件属性，元件要自

5、动编号，并进行电气规则检查。对于每个元器件都要有自己的封装形式:A.电阻原理图中常用的名称为RES1-RES4；引脚封装形式：AXIAL系列从AXIAL-0.3到AXIAL-1.0，后缀数字代表两焊盘的间距，单位为Kmil.B.电容原理图中常用的名称为CAP（无极性电容）、ELECTRO（有极性电容）；引脚封装形式：无极性电容为RAD-0.1到RAD-0.4，有极性电容为RB.2/.4到RB.5/1.0.C.电位器原理图中常用的名称为POT1和POT2；引脚封装形式：VR-1到VR-5.D.二极管原理图中常用的名称为DIODE（普通二极管）、DIODESCHOTTKY（肖特基二极

6、管）DUIDETUNNEL（隧道二极管）DIODEVARCTOR（变容二极管）ZENER1~3（稳压二极管）引脚封装形式：DIODE0.4和DIODE0.7;E.三极管原理图中常用的名称为NPN，NPN1和PNP，PNP1；引脚封装形式TO18、TO92A（普通三极管）TO220H（大功率三极管）TO3（大功率达林顿管）F.场效应管原理图中常用的名称为JFETN（N沟道结型场效应管），JFETP（P沟道结型场效应管）MOSFETN（N沟道增强型管）MOSFETP（P沟道增强型管）引脚封装形式与三极管同。G.整流桥原理图中常用的名称为BRIDGE1和BRIDGE2，引脚封装形式为D

7、系列，如D-44，D-37，D-46等。H.单排多针插座原理图中常用的名称为CON系列，从CON1到CON60，引脚封装形式为SIP系列，从SIP-2到SIP-20。I.双列直插元件原理图中常用的名称为根据功能的不同而不同，引脚封装形式DIP系列。J.串并口类原理图中常用的名称为DB系列，引脚封装形式为DB和MD4）、最后形成该电路的网络表.为设计电路板做准备.方法：design/createnetlist即可生成自己的网络表、2.第二天根据仿真好的电路图，画出印刷电路板图。用P