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1、电子技术课设-数字电子钟(2)南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心1你现在浏览的是第一页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心2课程设计时间安排课程设计时间安排时间时间星期星期一一星期星期二二星期星期三三星期星期四四星期星期五五1 12 2讲讲解解课设课设任任务务及注及注意事意事项项清点器件清点器件各小组绘制各小组绘制总体线路的总体线路的原理图原理图并开始电路并开始电路搭建工作搭建工作各小组独立各小组独立完成线路的完成线路的搭建工作搭建工作可到实验室可到实验室调试电路调试电路实验实验室室调调试电试电路路开始开始验验收收数字数字钟钟
2、验收数验收数字钟字钟3 34 45 56 6各小组独立各小组独立完成线路的完成线路的搭建工作搭建工作各小组独立各小组独立完成线路的完成线路的搭建工作搭建工作可到实验室可到实验室调试电路调试电路实验实验室室调调试电试电路路开始开始验验收收数字数字钟钟验验收数收数字字钟钟截至截至时时间间1616：00007 78 8周三周三周三周三(6(6月月月月2222日日日日)15:00)15:00前将报告统一交到实验楼三楼办公室前将报告统一交到实验楼三楼办公室前将报告统一交到实验楼三楼办公室前将报告统一交到实验楼三楼办公室你现在浏览的是第二页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院
3、实验中心3课程设计评分结构课程设计评分结构项目项目百分比百分比备注备注面包板布局面包板布局10布局是否合理，走线是否规布局是否合理，走线是否规则，不允许出现飞线现象等则，不允许出现飞线现象等故障排查情况故障排查情况20两人一组，独立完成故障的两人一组，独立完成故障的排查工作排查工作电路功能实现电路功能实现30实现数字钟基本功能实现数字钟基本功能20%实现报时功能实现报时功能10%设计报告设计报告40按照课程设计报告要求完成按照课程设计报告要求完成你现在浏览的是第三页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心4课程设计概述课程设计概述 数字钟数字钟是一种用数字电路
4、技术实现是一种用数字电路技术实现时、分、秒时、分、秒计时计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，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，因此得到了广泛且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。其中包括了组合逻辑电路和时序电路。因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一而且通过数
5、字钟的制作进一步的步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可通过它可以进一步以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法理与使用方法.你现在浏览的是第四页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心51、掌握各种芯片的逻辑功能及使用方法、掌握各种芯片的逻辑功能及使用方法2、知道各种芯片的引脚排列、知道各种芯片的引脚排列3、了解数字时钟的构造及工作原理、了
6、解数字时钟的构造及工作原理4、通过数字钟的设计学会设计电路的方法、通过数字钟的设计学会设计电路的方法课程设计目的课程设计目的你现在浏览的是第五页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心6设计任务和技术指标设计任务和技术指标1.设计一台具有显示设计一台具有显示“时时”、“分分”、“秒秒”十进制数的数字钟。十进制数的数字钟。2.时钟以时钟以24小时为一代数周期。小时为一代数周期。3.整点报时功能。要求报时声音五低一高，最整点报时功能。要求报时声音五低一高，最后一声高音为整点。后一声高音为整点。你现在浏览的是第六页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航
7、天大学金城学院实验中心7数字钟的基本组成数字钟的基本组成你现在浏览的是第七页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心8数码管显示数码管显示共阳极数码管共阳极数码管必须要连接电阻，必须要连接电阻，以防电流过大，烧以防电流过大，烧坏二极管坏二极管你现在浏览的是第八页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心9译码器译码器LTRBIBI/RBO74LS247七段译码器七段译码器的管脚图：的管脚图：74LS247译码器的逻译码器的逻辑功能：辑功能：BI/RBOLTRBI功功 能能xx0101输出输出1x011灭灯（灭灯（a g全为全为1
8、）灯测试（灯测试（a g全为全为0）灭零（输入灭零（输入0灭灯，灭灯，RBI=0）七段译码七段译码你现在浏览的是第九页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心10数码管与译码器数码管与译码器的连接：的连接：小贴士小贴士:每一片译码器驱动每一片译码器驱动一只数码管，因此秒、一只数码管，因此秒、分、时的构成共需要六分、时的构成共需要六对数码管和译码器。对数码管和译码器。你现在浏览的是第十页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心11计数器计数器74LS90构成的构成的60进制进制你现在浏览的是第十一页，共24页南京航空航天大学金城
9、学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心12计数器计数器74LS90构成的构成的24进制进制你现在浏览的是第十二页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心13秒秒 分分 时进位脉冲的产生时进位脉冲的产生 秒和分的十位都为秒和分的十位都为秒和分的十位都为秒和分的十位都为6进制，进制，B、C同时为同时为“1”时计数器时计数器清零，并且秒钟清零，并且秒钟到到分钟，分钟分钟，分钟到到到到小时产生进位脉冲。小时产生进位脉冲。由于由于74LS90计数计数器是器是下降沿下降沿触发，所触发，所以此时需要由以此时需要由B B、C两两位位与非与非与非与非之后产生下降之后产生下
10、降沿的进位脉冲。沿的进位脉冲。你现在浏览的是第十三页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心14 调试步骤（一）调试步骤（一）此时已经搭建完成时、分、秒的计数、译码、此时已经搭建完成时、分、秒的计数、译码、显示部分；显示部分；采用采用信号发生器信号发生器产生产生23Hz脉冲接入脉冲接入“秒秒”的个位计数器的的个位计数器的CP0端，观察自己的时、分、端，观察自己的时、分、秒走时是否正确；秒走时是否正确；计数、译码、显示电路正确工作之后，开始计数、译码、显示电路正确工作之后，开始搭建搭建秒脉冲发生器秒脉冲发生器电路。电路。你现在浏览的是第十四页，共24页南京航空航
11、天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心15秒脉冲发生器秒脉冲发生器 晶振为晶振为32768HZ，通过，通过15次二分频后可获得次二分频后可获得1HZ的脉冲输出。的脉冲输出。你现在浏览的是第十五页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心16调试步骤（二）调试步骤（二）将晶振产生的频率经过分频之后得到的将晶振产生的频率经过分频之后得到的1Hz脉脉冲接入冲接入秒钟个位的秒钟个位的74LS90的的CP0端端；观察数字钟是否能够自动、正确走时；观察数字钟是否能够自动、正确走时；如果电路一切正常，则开始搭建整点报时电如果电路一切正常，则开始搭建整点报时电路
12、。路。否则针对报时电路中的分频芯片否则针对报时电路中的分频芯片CD4060和和D触发器触发器74LS74的各个管脚连线，以及晶振进的各个管脚连线，以及晶振进行检查。行检查。你现在浏览的是第十六页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心17整点报时整点报时(五低一高五低一高)5 95 90101 1001 5 40101 010074LS2074LS0874LS3274LS040000你现在浏览的是第十七页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心18调试步骤（三）调试步骤（三）整机搭建完成之后可接通电源检查电路的报整机搭建完成之
13、后可接通电源检查电路的报时功能是否能正确实现；时功能是否能正确实现；如有问题则需要针对不同的情况对报时电路如有问题则需要针对不同的情况对报时电路中各个逻辑门的中各个逻辑门的逻辑输出状态逻辑输出状态进行检查，使进行检查，使用用数字万用表数字万用表测量测量输出电压输出电压是否为正确的高、是否为正确的高、低电压；低电压；如整个电路能够正常工作则可交给老师验收。如整个电路能够正常工作则可交给老师验收。你现在浏览的是第十八页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心19面包板内部结构图你现在浏览的是第十九页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院
14、实验中心20面包板使用技巧你现在浏览的是第二十页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心21布线规范布线规范用剪刀剥去用剪刀剥去8mm长的塑料管套，太短插入面包板插孔不够长的塑料管套，太短插入面包板插孔不够长的塑料管套，太短插入面包板插孔不够长的塑料管套，太短插入面包板插孔不够深，接触不到金属导体或接触不良，太长会导致插孔外裸露深，接触不到金属导体或接触不良，太长会导致插孔外裸露深，接触不到金属导体或接触不良，太长会导致插孔外裸露深，接触不到金属导体或接触不良，太长会导致插孔外裸露导线部分太多，相邻孔间导线易造成短路。导线部分太多，相邻孔间导线易造成短路。导线
15、部分太多，相邻孔间导线易造成短路。导线部分太多，相邻孔间导线易造成短路。电源线采用红色导线电源线采用红色导线，地线采用黑色地线采用黑色。导线应在集成电路芯片周围走线，切忌在集成块上方导线应在集成电路芯片周围走线，切忌在集成块上方悬空跨过，应避免导线之间的互相交叉重叠。悬空跨过，应避免导线之间的互相交叉重叠。合理布局元器件，反复调整芯片的位置，使连线尽可能的合理布局元器件，反复调整芯片的位置，使连线尽可能的短，不要过多的遮盖其他插孔。短，不要过多的遮盖其他插孔。清楚、规则的布线有利于实现电路功能，并为检查和排清楚、规则的布线有利于实现电路功能，并为检查和排除电路故障提供方便。除电路故障提供方便。
16、你现在浏览的是第二十一页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心22课程设计报告要求课程设计报告要求1.课程设计目的课程设计目的 2.课程设计方案课程设计方案3.画出数字电子钟的原理框图，并要求说明该画出数字电子钟的原理框图，并要求说明该框图的工作过程及每个模块的功能框图的工作过程及每个模块的功能4.元器件清单元器件清单5.设计制作的进程，考虑时钟及控制信号的关设计制作的进程，考虑时钟及控制信号的关系、测试、验证的顺序，写出自己的工作进系、测试、验证的顺序，写出自己的工作进程程 你现在浏览的是第二十二页，共24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学
17、金城学院实验中心23课程设计报告要求课程设计报告要求6.画出每个功能模块的电路图，加上原理说明画出每个功能模块的电路图，加上原理说明(如如如如2 2、5 5进制到进制到进制到进制到1010进制转换，进制转换，进制转换，进制转换，1010进制到进制到进制到进制到6 6进制转换的原理，个位进制转换的原理，个位进制转换的原理，个位进制转换的原理，个位到十位的进位信号选择和变换等到十位的进位信号选择和变换等到十位的进位信号选择和变换等到十位的进位信号选择和变换等)7.画出整体布局接线图画出整体布局接线图(集成块按实际布局位置画，集成块按实际布局位置画，集成块按实际布局位置画，集成块按实际布局位置画，关
18、键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按实际位置画，并注明名称，尤其是实际位置画，并注明名称，尤其是实际位置画，并注明名称，尤其是实际位置画，并注明名称，尤其是+5V+5V和接地管脚和接地管脚和接地管脚和接地管脚)你现在浏览的是第二十三页，共
19、24页南京航空航天大学金城学院实验中心南京航空航天大学金城学院实验中心248.描述设计制作的数字钟的运行结果和操作描述设计制作的数字钟的运行结果和操作 9.总结设计过程中总结设计过程中遇到的问题及解决办法遇到的问题及解决办法以及以及课程设计过程中的体会，对课程设计内容、课程设计过程中的体会，对课程设计内容、方式、要求等各方面的建议方式、要求等各方面的建议 课程设计报告要求课程设计报告要求 严禁抄袭，即使两人一组也不允许出现相同的严禁抄袭，即使两人一组也不允许出现相同的实习小结，每个人在电路设计和实现的过程中都有实习小结，每个人在电路设计和实现的过程中都有自己的想法和收获，因此要求独立完成各自的实习自己的想法和收获，因此要求独立完成各自的实习小结。最好能提出各自新的观点和新的发现。小结。最好能提出各自新的观点和新的发现。你现在浏览的是第二十四页，共24页