數字電子技術課程設計報告班級：機設083姓名：董煥學號：0802721120設計題目：數字電子鐘一、數電課程設計的目的：數字電子技術課程設計是在學習完數字電子電路課程之后，按照課程教學的要求，對學生進行綜合性訓練的一個實踐性教學環節。主要目的是培養學生綜合運用理論知識能力，分析問題和解決問題的能力，以及根據實際要求進行獨立設計的能力；了解數字電子電路的一般設計方法，初步掌握數字電子線路安裝、布線、焊接、調試等基本技能；熟練掌握電子電路基本元器件的使用方法，訓練、提高讀圖能力；掌握組裝、調試方法。二、設計題目及內容1、設計題目：數字電子時鐘2、內容和要求：（1）時間以60秒為一個周期；（2）顯示秒十位，秒個位；（3）根據要求閱讀數字時鐘電路原理圖，閱讀教材及查找相關資料，敘述工作原理；（4）畫出包含+5伏的穩壓電源在內的原理電路圖，根據原理圖畫出對應的印刷電路圖，并在圖中標出元器件的符號及代碼；（5）安裝、焊接、連線、調試電路（只提供秒計時的兩位電路元件，其他元件可自備。）；（6）最后提交調試好的設計作品，撰寫并提交實驗、調試報告，解答思考題。3功能描述：1基本計時功能：輸入1KHZ的時鐘，采用60秒計時器，能顯示秒數。2校時功能：秒具有校時功能所用元器件型號及參數低值易耗材料明細品名規格型號技術要求單件數量單價（元）總價5V集成穩壓器LM78051面包板（或雙面印制板）10X15（cm2）1共陰極數碼管BS201A/0.5英吋2集成顯示譯碼器CD45112集成14位計數器CD40601集成雙BCD計數器CD45181集成雙D觸發器74HC741集成邏輯與非門74HC001電阻器RJ-22MΩ-1/4W1電阻器RJ-200k-1/4W1電阻器RJ-300-1/4W14電容器CC1-30pF(瓷片)2電容器CC1-0.01μF(瓷片)1石英晶體振蕩器32.768kHz1小型按鍵單開關8×8mm(長×寬)1多股細導線0.5mm焊錫絲0.8mm集成電路插座16針3，14針2，8針2三、方案設計總體設計思路(含電路原理框圖)數字鐘的一般構成框圖功能及簡單工作原理本電路由CD4060、74LS74產生秒時鐘信號；由CD4518、74LS00組成60進制計數器；CD4511為顯示譯碼及與非門74HC00N組成驅動電路；按鍵開關7805與集成邏輯與非門74HC00N組成清零電路。各集成塊的管腳圖7400管腳圖1振蕩回路部分（石英晶體振蕩器）該部分主要有兩個電容和一個的電阻和一個的電阻及石英振蕩器組成。石英晶體振蕩器的特點是頻率準確，電路結構簡單，頻率易調整。石英晶體振蕩電路如圖2所示，采用反相器等元件構成。利用一個與非自我來控制，使它工作在線性狀態，然后利用石英晶體JU來控制振蕩頻率。電阻為反饋元件，電容C防止寄生振蕩，在輸出端得到較穩定的脈沖信號。2計數電路因為電子鐘由秒組成，使用60進制。它由CD4518,74LS00集成十進制計數器，一塊組成十進制，另一塊組成六進制。組合起來就構成六十進制計數器3譯碼與顯示電路譯碼是把給定的代碼進行翻譯，將秒計數器輸出的二進制代碼翻譯為相應的十進制數，并通過LED顯示器顯示，通常lED顯示器與譯碼器是配套使用的。我們選用的譯碼器CD4511顯示譯碼。4校時電路當數字鐘接電源或者計時發生錯誤時，均需要校正時間。校時電路的電路圖15組裝調試步驟1、檢查印刷電路板有無斷路、短路，若有，首先處理好。2、焊接順序：電阻、二極管、IC插座、三極管、電容器，逐一焊接。先焊平面的，后焊立體的，原則是有利于焊接。要求臥裝水平、豎裝垂直、相同元件等高。要特別注意元器件的安裝方向！元件的安裝高度是否適中。3、焊接要點：將元件整形后插入對應位置，電路板平放在臺面上，一手握烙鐵對焊盤和引腳同時接觸預熱，另一手持焊錫絲與焊盤處烙鐵接觸，使錫絲熔化，當錫絲熔化一定量時（多了不好少了不行），立即將錫絲離去，烙鐵繼續保持少許時間，讓焊錫圍繞焊盤自由流動，形成一個完全覆蓋焊盤的鐘形（忌諱球形）焊點。切勿將焊錫先溶化在烙鐵上再去焊接，這樣錫絲里的助焊劑在未焊接前先揮發了，不利于焊接，而且焊點沒有光澤。4、按照接線要求位置，將連接線焊接到對應的插孔。注意導線顏色！5、剪腳：元件焊好后，將多余引腳剪掉，剪腳后的焊點應露出引腳0.5-1mm。6、檢查元件及IC插座有無錯焊、漏焊，方向是否正確無誤，將集成電路插入（注意芯片方向）插座。7、通電測試：將連接線分別與對應電源接線柱一一連接。連接線時一定要關掉電源！8、首先清零，然后觀察LED數碼管變化狀態。思考題：1、本電路中N進制計數器是如何實現的？答：本電子鐘為秒時鐘，總計數為60秒，即6X10進制。其中10進制直接接到各個元器件即可得到，6進制則由10進制進行轉換得到2、校時電路中的三個開關有什么作用?答：當重新接通電源或走時出現誤差時都需要對時間進行校正。通常，校正時間的方法是：首先截斷正常的計數通路，然后再進行人工出觸發計數或將頻率較高的方波信號加到需要校正的計數單元的輸入端，校正好后，再轉入正常計時狀態即可。3、如果用74LS161組成計數器，則個位到十位的進位怎樣實現？答：十進制60對應的二進制數為00111100，所以，當計數器記到60時，計數器的狀態為Q3’Q2’Q1’Q0’，Q3Q2Q1Q0=00111100，其反饋歸零函數為（CR)’=(Q1’課程設計心得體會數電課程設計終于順利的完成了，看到自己設計制作的的數字電子鐘能夠正常工作心里真的蠻有成就感的，雖然只是短短的兩周數電課程設計，但真的獲益匪淺。首先，數電課程設計主要是為了培養我們綜合運用所學知識，發現，提出，分析和解決實際問題，鍛煉實踐和動手能力的重要環節。回顧這次課程設計，我覺得這個目的達到了，從查資料到確定各元件的功能，從排列各元件在板子上的位置到焊接，可以說不僅鞏固了這學期開始時所學的理論知識，而且學到了很多課本上所沒有的學到過的知識。從這次課程設計也使我懂得要把理論和實踐相結合起來，只是理論知識是遠遠不夠的，只有把理論和所學結合起來，從理論鐘得到結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。我覺得這一點對我們學機械的工科學生來說真的很重要。其次，雖然最后順利的完成了，但在課程設計中還是遇到了很多困難，可在和大家一起努力和同其他組的討論以及老師的指導下都一一解決了。剛開始的時候以前連電烙鐵都沒摸過，但經過幾次短暫的練習后可以焊的還不錯，雖然當時最開始自己花了整整一天焊的板子不能正常工作時心里有點失望，當時一次又一次的檢查修改就是解決不了問題時自己心里真的蠻著急，都對自己焊的板子有點失去信心，后來調試時問題被付帥找出后，原來只是一個很簡單的短路，覺得真的好多事沒到最后不要輕易放棄。最后，這次課程設計更重要的是告訴我很多，這些都是對我們以后有很大幫助的。耐心，細心。這次課程設計很重要的一部分就是焊接，而焊板子時需要我們靜下心來，細心，不能馬虎，因為一粗心就可能接錯線，少接了線，或短路了，調試時很多問題就是出現在這。當時我們組就是因為有一個短路是出現在正面一個很隱蔽的地方，所以找了好長時間沒找出來后人變得很煩躁沒有耐心繼續找下去，這告訴我作為一個工科的學生以后工作時需要更有耐心更細心。還有嚴謹，由于當時只是排列了各元件的位置卻沒考慮到反面接線的問題，所以后來的接線