数模混合课程时钟电路设计报告new

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1、《数模混合课程设计》设计报告——时钟电路设计学校：成都理工大学工程技术学院系别：电子信息与计算机工程系姓名：hejing学号：专业班级：通信工程2班指导教师：李华兵2011-10-12时钟电路设计何靖指导老师：李华兵一、课题名称：时钟电路设计二、内容摘要：数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更长的使用寿命,广泛用于个人家庭,车站,码头,办公室等公共场所,成为人们日常生活中不可少的必需品。本次设计是设计一个利用直流稳压电源供电的数字电子钟，具体由以下几个功能模块组成：直流稳压电源、震荡分频器、计数器、译码显

2、示器等组成，实现了数模混合设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的电子时钟，能够进行校时功能。关键词：数模混合555定时器；多谐振荡器；分频器；计数器；数字钟三、设计内容及要求震荡分配器计数器译码显示器直流稳压电源数字电子钟1、模拟电路部分设计要求(1)要求输出直流电压正5V，最大输出电流500mA，稳压系数<=0.05.(2)该直流稳压电源可供数字电路正常工作。2、数字电路部分设计要求(1)设计一个具有“时”、“分”、“秒”显示的电子钟，应具有校时功能。(2)方案设计时可充分发挥所学，可进行功能扩展，尽量选用中小规模集成电路设计。3、电路仿真要求利用Multisim2001软件

3、对不同设计方案的电路进行仿真分析，根据仿真结果选择最佳方案，体现到设计报告中。4、电路原理图要求：利用Protel99se绘制指导书上所提供的模拟电路和数字电路的原理图，按照所提供元器件封装，进行ECR检查无误后生成网络表。5、PCB绘图要求：（1）采用单面板制图，板框尺寸为长14cm，宽9cm。模拟电路除变压器外，其余均和数字电路画在一张PCB图上，注意模拟地和数字地要一点接地，应留出变压器二次电压的输入接口，直流稳压电源的输出接口。（2）焊盘之间只允许走一根铜膜线。（3）信号线，电源线及地线的最小铜膜线宽度为40mil。（4）要求所有元件焊盘孔直径为0mil，外径80mil。

4、（5）安全间距设置为20mil。（6）才用人工布局的方式对元件进行布局，采用自动布线和手动布线相结合的方式布线。6、电路制作及调试要求：（1）制作输出电压可调的直流稳压电源，输出电压范围为1.25~15V。（2）制作电子钟的“秒”显示部分，数码显示管从0~59循环显示。（3）调试时应采用分步调试方法，先焊接完模拟电路部分的元件，将输出电压调节至5V然后再焊接数字电路电路元件，最后上电调试，排除故障。四、比较和选定设计的系统方案，画出系统框图利用555定时器组成的多谐振荡器产生稳定度较高的高频方波信号，然后经分频电路，将高频方波分频为1HZ的秒脉冲波，输入到六十进制的秒计数器，秒计

5、数器和分计数器都是有一个个位十进制十位六进制，当秒计数器的十位在清零时也向分六十进制的计数器个位发一个脉冲使分计数器加1，当分计数器的十位在清零时也同时向二十四进制时和十二进制计数器的个位发一个脉冲，使其加1。将时，分，秒计数器的输出端分别接上译码器和显示器，最大显示值为23小时59分59秒，再输入一个秒脉冲后，显示复零。并且能实现12与24的时时转换和上下午显示电路。利用校准电路分别对时，分校准电路进行设计。整点报时电路如下图所示。图中QD1~QA1代表秒计数器个位BCD码，QD2~QA2代表秒计数器BCD码，QD3~QA3代表分计数器个位BCD码，QD4~QA4代表分计数器十

6、位BCD码。每当分计数器累计计数到59min，与非门M2的输出为“1”即QA3QD3QA4QC4=“1”，持续时间是一分钟，到了59min50s时，与非门M4输出为“1”，持续时间为10s。我们若令M4的输出为A，由分频器引入的500Hz、1000Hz的方波信号为B、C。从图中可见M6的输出为；；M7的输出为。于是M8在59min51s、53s、55s、57s时输出500Hz音频信号。在59min50s时输出1000的信号，音响持续1s钟，在1000Hz音响结束时刻为整点，即该计数器每运行到整点差10s时便自动发出呜叫声。原理图绘制过程：方案设计原理图设计系统仿真布局，布线PCB

7、后分析制作PCB系统实现元件符号库仿真元件库印制板生产工艺流程：制生产底片选材下料片钻孔孔金属化贴膜图形转移电镀取膜蚀刻表面蚀刻检验五、单元电路设计、参数计算和器件选择电路模拟部分：电路数字部分：（电路中各个元器件参数如上图中元件参数为准）六、画出完整的电路图，并说明电路的工作原理电路原理图如下：PCB板图制作：电路工作原理：通过模拟电路二脚插针给电路通电，并调节电位器使输入数字电路的电压为5V。给CD4017，CD4011，NE555输入+5V电压，通过555定时器3脚给任意一