数字钟实训指导书

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1、数字钟实训指导书1•实训目的(1)适应高职教学培养应用性人才的需要，加强实践教学的力度，培养学生从电路原理图到印刷电路转换的读图能力，培养学生在理论知识指导下排除故障、解决实际问题的能力。(2)检查学生对已学过的中小规模集成电路有关内容的掌握程度，巩固已学过的基础知识，补漏课堂教学中的不足。(3)激发学生的学习兴趣，为学生主动学习、创新学习、学以致用提供时间和条件。2.实训要求(1)熟练掌握实训中所涉及的各个集成电路的功能和使用，真正理解实训提供的电原理图。(2)一人一套器材，完全由学生口己独立完成实训电路的安装、焊接、调试，并要按要求调试成功。

2、(3)独立撰写一份合格的实训报告。3.数字钟的组成框图和电原理图3.1・数字钟电路的组成框图数字钟电路的组成包括二个60进制计数、数字显示译码、驱动显示电路，一个12转1计数、数字显示译码驱动显示电路，校分电路、校时电路，晶体振荡秒信号产生电路和5V供电电源电路。数字钟电路的组成框图如图1.E图1・1数字钟电路组成框图3.2.数字钟组成框图中各个组成部分的电原理图(1)晶体振荡秒信号产生电路品体振荡秒信号产生电路，是由品体振荡器和15级二分频电路组成，英电路原理图如图1.2,在实际电路中可用一块CD4060和一块CD4013构成。CD4060和C

3、D4013的管脚图如图1.3(a)®)。32768HzDiQ：~1—D.,$15级二分频no1Hz（秒信号）Q15>D15~1图1・2品体振荡秒信号产生电路(a)CD4060管脚图GND2Qn2Dn2SnVccnIQIQ1CP1RIDIS2Q2CP2Rnnn(b)CD4013管脚图图1.3CD4060和CD4013管脚图CD4060内部包含二个非门和14级二分频电路，CD4013是一个双D触发器，由此可知用CD4060屮的二个非门，加外部元件可构成品体振荡器，采用32768Hz晶振，振荡产生的32768Hz信号可以从&输出，送出32768Hz信号

4、经CD4060内部14级分频后从和送出2Hz信号，其2Hz信号再送给曲CD4013双D触发器中的一个触发器组成厂触发器二分频，从而得到1Hz的秒信号。读者可自行根据图1.2画出由CD4060和CD4013构成的实际电路连线图。(1)60进制计数译码驱动显示电路60进制计数译码驱动显示电路曲于选用不同的集成电路而冇不同的组成形式，图1・4是用十进制计数器74LS160,反码输出的数字显示译码器74LS247和共阳数码管SM4105组成的60进制计数译码驱动显示电路。CPrrrcba—rg图1.460进制计数译码驱动显示电路74LS160、74LS

5、247、74LS20、SM4105的管脚图如图1.5(a)(b)(c)(d)oVccnCOftftft2ftTinLDn161514131211109p74LS16012345678LIuLluuLlLluCRCPDoD]D2D3Ti>GND(a.)74LS160管脚图Vccfft"abcdennnnnnn1615141312ii10974LS24712345678uuuuuuuuQiQ2LTBI/RBORBIQ3QoGND(b)74LS247管脚图VccnnnnnnNCn(d)SM4105管脚图图1.574LS160、74LS247、CD401

6、2和SM4105管脚图(1)12转1计数译码驱动显示电路按照习惯，时钟的制式冇二种，一种是24小时制，一种是12小时制，24小时制小时位就是24进制计数译码驱动显示电路，对于12小时制，小时位应为12转1计数译码驱动显示电路，12转1计数译码驱动显示电路和60进制计数译码驱动显示电路基木相同，稍有不同的有二点：其一，12转1的十位计数器的预置数为d3d2dido=OOOl；其二，当小时显示数在9时59位59秒之前,小时十位显示不应显示0,而应借助于RB/灭0,12转1计数译码驱动显示电路如图1.6。CP图1.612转1计数译码驱动显示电路(2)校

7、时校分电路校时校分是通过校时校分电路，用秒信号去代替分计数信号和时计数信号,使分或时计数快速进行，因此校时校分电路实际上是一个数字信号的转换开关，图1.7(aXb)(c)给岀了三种校吋校分电路。CPCo'Ka秒信号(a)(VVccCPVcc(b)G2c秒信号(c)图1.7三种校时校分电原理图图⑻是一种简单的手动开关电路，正常工作时Ka指向A,需要校准时按下Ka,使Ka指向B,用秒信号作为分或时计数器的计数信号，这种电路十分简单,但是开关的通断产生随机的机械抖动信号，使校准不易控制，轻轻按动开关可消除或减少这种机械抖动。图(b)是用三个与非和一个可

8、调电位器实现信号的转换，当正常工作时电位器动滑头指向B,此时CP=Co,当需要校准时，动滑头指向A,此时CP等丁•秒信号，二个0.033