1、免費數字電子鐘設計(一)信息工程 2013-05-23 01:29導讀：電子信息工程論文畢業論文，免費數字電子鐘設計(一)信息工程畢業論文在線閱讀，教你怎么寫，格式什么樣，提供各種參考范例：前 言&nbs前 言 20世紀末，電子技術獲得了飛速的發展，在其推動下，現代電子產品幾乎滲透了社會的各個領域，大力地推動了社會生產力的發展和社會信息化程度的提高，同時也使現代電子產品性能進一步改善，產品更新換代的節奏越來越快。作為電子專業的在校大學生為適應現代電子技術飛速發展的需要，更早更好地掌握所學知識，應用于實踐顯得尤為必要。在競爭日益激烈的當代社會，擁有一門拿手的技能是今后生存最起碼的保障。開展課程設

2、計利用課余時間強化我們的專業技能，在目前教育形式下是我們在校大學生與今后工作接軌的很好方式。在未踏入社會走入工作崗位之前，初步了解產品的制作流程對日后的更好更快地進入工作角色具有很好的促進作用。本設計說明書嚴格按照課題設計要求編寫，編寫過程當中得了老師、同學的大力支持，在此一并表示衷心的感謝。由于水平有限，書中難免有疏漏和不足之處，敬請大家予以指教,提出寶貴的意見.設計任務書功能要求時鐘功能：具有24小時計時方式，顯示時、分、秒。整點報時：在59分51秒、53秒、55秒、57秒輸出500HZ音頻信號，在59分59秒時輸出1000HZ信號，音響持續1000HZ。計時準確度：每天計時誤差不超過10

3、S。具有校時功能。設計步驟要求擬定數字鐘電路的組成框圖，要求能實現所有功能，使用的元器件少，成本低。設計并安裝電路，要求布線整齊、美觀，便于級聯和調試。測試數字鐘系統的邏輯功能，滿足各項功能要求。畫出整機邏輯電路圖。寫出設計報告。 簡述心得與體會。目錄心得與體會 14鳴謝14附錄1.原理圖和PCB圖152.元件清單16參考文獻 17摘 要 本文利用數字電路知識設計數字鐘，該數字鐘可實現24小時計時、整點報時、校時功能。整個設計采用模塊化結構設計，系統分為4個模塊，即計數模塊、較時模塊、報時模塊以及顯示模塊。利用555芯片構成振蕩電路產生脈沖信號經分頻器分頻獲得時基脈沖和報時脈沖。再經計數器和譯

4、碼器構成系統的主體電路，在主體電路的基礎上增加相應邏輯結構構成報時電路和校時電路。 關鍵字：脈沖 計數器 分頻器 報時 校時 第1章 電路設計原理與實驗電路數字電子鐘由555組成的多諧振蕩器、分頻器、計數器、譯碼器顯示器和校時電路組成。振蕩器產生穩定的高頻脈沖信號,作為數字鐘的時間基準,然后經過分頻器輸出標準秒脈沖。秒計數器滿60后向分計數器進位,分計數器滿60后向小時計數器進位,小時計數器按照“24翻1”規律計數。計數器的輸出分別經譯碼器送顯示器顯示。計時出現誤差時,可以用校時電路校時、校分、校秒。11設計任務及要求 1、設計一個有“時”、“分”、“秒”（23小時59分59秒）顯示且有校時功

5、能的電子鐘。 2、用中小規模集成電路組成電子鐘，自行組裝、調試。 3、畫出框圖和邏輯電路圖。 4 、功能擴展： (1)整點報時。在59分51秒、53秒、55秒、57秒輸出750Hz音頻信號，在59分59秒時，輸出1000Hz信號，音響持續1秒，在1000Hz音像結束時刻為整點。（2）在計時出現誤差時能通過校時電路進行校正。12計時器的特點及其應用本數字鐘能清晰地顯示時、分、秒之間的相互變化，并具有整點報時和手動較時的功能，主要用于一般的生活計時，計時精度高。整個系統集成化程度高，電路結構相對簡單，模塊化明顯，是提高課堂學習效果的一個很好實例。數字鐘的制作能將所學的數字電子技術很好地應用于實際制

6、作當中。具有很高教學意義。1.3 設計方案 如圖1.1所示，數字鐘電路電路系統由主體電路和擴展電路兩大部分組成。其中，主體電路完成數字鐘的基本功能，擴展電路完成數字鐘的擴展功能。該系統的工作原理是：振蕩器產生的穩定高頻脈沖信號，作為數字鐘的時間基準，再經分頻器輸出標準秒脈沖。秒計數器計滿60后向分計數器進位，分計數計滿60后向小時計數器進位，小時計數器按照“24翻1”規律計數。計數器輸出經譯碼器送顯示器。計時出現誤差時可以用校時電路進行較時、校分、校秒。擴展電路必須在主體電路正常運行的情況下才能進行功能擴展。 數字鐘的邏輯框圖如圖1.2所示。它由振蕩器、分頻器計數器、譯碼器顯示器和校時電路組成

7、。圖1.2 數字鐘邏輯框圖的低頻脈沖,調節電位器RV1可得到任意頻率的脈沖(主要用于調試階段)。振蕩頻率f0=1KHz，電路參數如圖1.3所示。圖1.3 555振蕩器電路同時為了緩解開關S1或 S2為“0”或“1”時產生的抖動，需在開關處各并接一電容。當數字鐘接通電源或者計時出現誤差時，需要校正時間。對校時電路的要求是，在小時校正時不影響分和秒的正常計數；在分校正時不影響秒和小時的正常計數。通過開關控制，使計數器對1HZ的校時脈沖計數。1.46 報時電路的設計 每當數字鐘計時快要到正點時發出聲響，按照4低音1高音的頻率發出間斷聲響，前4低音聲響頻率為500HZ，后1高音聲響頻率為1000HZ。

8、并以最后一聲高音結束的時刻為正點時刻。本設計中，報時電路采用TTL與非門。報時電路如圖1.5所示。4聲低音分別發生在59分51秒、53秒、55秒及57秒，最后一聲高音發生在59分59秒，聲響均持續1秒。如表1.2所示。由表可得式1.1。只有當分十位的Q2M2Q0M2=11，分個位的Q3M1Q0M1=11，秒個位的Q2S2Q0S=11及秒個位的Q0S1=1時，音響電路才能工作。第2章 電路板的制作及電路焊接與調試2.1 電路板的制作利用protel軟件將已仿真成功后的數字鐘邏輯框圖繪制成原理圖和PCB圖。制作過程如下。1、原理圖的繪制2、ERC檢查3、生成網絡表4、導入PCB5、轉印PCB圖6、

9、腐蝕銅板7、鉆孔。原理圖和PCB圖見附錄所示。注意事項：制作PCB圖時，元器件的封裝必須與元器件的實際封裝相一致，否則將給后面元器件的安裝造成很大的麻煩，甚至會使整個電路板報廢；轉印PCB圖時，兩面的導線過孔一定要對整齊；腐蝕銅板時要注意不斷攪拌溶液，以免斷線。2.2 電路安裝電路的安裝分三步進行：元件測試，元件焊接，系統檢查。 1、元件測試 全部元件在安裝前都要進行檢查，檢查內容及要求如表2.1所示。元器件名稱測試內容及要求二極管正向電阻、極性標志是否正確三極管判斷極性及類型電解電容是否漏電，極性是否正確電阻阻值是否合格電位阻值是否線性變化且在要求范圍內數碼顯示管判斷各引腳的對應的顯示字段芯

10、片測量各引腳是否有短路現象開關通斷是否可靠插頭及軟線接線是否可靠表2.1 元器件測試2、元件的焊接在焊接元器件前應先將過孔導線連接好。焊接過程按不同的元件分類進行焊接，先將小元件或易于焊接的元器件焊接到銅板上，再進行芯片的或難焊接的元件的焊接。為確保焊接質量高，焊接過程應注意以下事項。1）、焊點應該接觸良好，保證被焊件間能穩定可靠地通過一定的電流。2）、避免虛焊的發生。3）、焊點要有足夠的機械強度。4）、焊點表面應美觀，不應出現棱角或拉尖現象。5）、焊接時間的選擇。在焊接溫度確定之后，應根據潤濕狀態來決定焊接時間的長短。時間太短，錫焊不足以潤濕；時間太長，有損傷元器件和印制板的危險。通常焊接在

11、1.54s之間，且對同一個焊點應斷續焊接，而不能連續焊接。 一般焊接分五步法進行焊接。a)、準備。將被焊件固定在適當的位置，將焊料、電烙鐵等準備好放入方便使用的地方，進入可焊狀態。b)、用烙鐵頭加熱被焊件。c)、 送入焊料。被焊件經過加熱達到一定溫度后，立即將左手握著的焊料送入到被焊件和烙鐵頭的連接點上熔化適量的焊料。 d)、移開焊料。當焊料溶化一定量之后，迅速移開焊料。e)、移開電烙鐵。當焊接流動擴散覆蓋整個焊點后，迅速移開電烙鐵。移開烙鐵的方向以45o角度的方向移開。注意：完成第五個步驟后,焊料尚未凝固以前,不能改變被焊件的位置,因為焊料未凝固前,如果被焊件的相對位置發生改變,可能出現虛焊

12、.2.3電路的調試接通電源查看數碼管顯示狀況，看是否出現錯誤。若出現錯誤，則需對系統進行調試。調試步驟如下： 1、 接通電源逐級調試。先檢查各芯片的電源線是否接上，并保證有正常的工作電壓。2、 用萬用表在U23（74LS 2013-05-23 01:29導讀：能正常六十進制，則需檢查產生清零信號的74LS92芯片工作是否正常。 4、觀察校時電路的功能是否滿足校時要求，如果不正常，則需檢查74LS92及74LS00芯片。能正常六十進制，則需檢查產生清零信號的74LS92芯片工作是否正常。4、觀察校時電路的功能是否滿足校時要求，如果不正常，則需檢查74LS92及74LS00芯片。5、將時間調整到5

13、9min50s，觀察報時電路能否準確報時。如果不正常，則需檢查相應的74LS90芯片。6、整機聯調，使數字電子時鐘正常工作。心得與體會通過這次設計，我好好的錘煉了我的耐性。通過了幾個星期的努力，我終于完成了這次數字鐘的設計，在設計過程中由于自己的耐性缺乏，導致設計多次中止進行，而且遇到的問題也不少。在完成課程設計，我收獲了很多。熟悉了WORD的一些不常用的基本操作，掌握了數字鐘的設計方法，掌握了數字鐘的主要性能參數及其測量方法，進一步對數字鐘的設計有了更深一層的了解。通過仿真實驗，進一步學習了EWB軟件，加深了由電路原理圖生成PCB，然后再生成實物的一般過程。通過這次的課程設計，我意識到了自己

14、的很多方面的不中。學習上的不足都是由于自己上課不夠認真聽講及課后沒有再去鞏固引起的。這門課程，就我自己的學習情況而言，我是一個容易學懂的同時也是一個容易記忘記的我，所以在學習后面章節的時個，前面的東西忘記了不少，甚至有點與前面的內容結合不起來。鳴謝：首先我非常感謝學校給我們這次動手的機會，為我們以后的課程設計和電子電工打下堅實的基礎；同時感謝指導老師（*老師）的耐心指導；同樣我們要感謝實驗室值班老師為我們提供實驗基地，并解答我們所遇到的疑問，能夠讓我們順利的進行實驗，也感謝幫助過我們的同學們。2.數字鐘元件清單元件名稱規 格數 量 74LS48七段譯碼器6片74LS90計數器5片74LS92計數器2片74LS191計數器1片74LS20四輸入與非門1片74LS04非門4片74LS00二輸入與非門4片555觸發器1片三極管NPN1個蜂鳴器1個電位器1