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1、 -本科课程课程设计专用封面 课程设计题目：所修课程名称：修课程时间：年 月至 年 月 完成课程设计日期：年月 评阅成绩：评阅意见：评阅教师签名：年 月 日 目 录 目录.错误!未定义书签。一、设计任务和要求.2 二、可选用器材.2 三、设计方案.2 1：数字电子钟总体方案框图.2 74LS161 构成的时、分、秒计数局部电路图.3 四、电路板焊接.3 五、故障分析及其解决方法.4 六、电路原理图.4 七、数字电子钟仿真图：.4 八、数字电子钟实物图：.4 _学院_级_专业 *_ *_ 密封线 -一、设计任务和要求 任务：用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟 要求：1.用晶
2、振电路产生 1Hz 标准秒信号。2.秒、分为 0059 六十进制计数器。3.时为 0023 二十四进制计数器。4.可手动校正：能分别进展秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进展手动脉冲或连续脉冲输入的校正。二、可选用器材 直流稳压电源，集成电路：CD4060、74LS74、74LS161、74LS248 及门电路，晶振：32768Hz，电容 100F、22pF，电阻：200、10k、22M，电位器：2.2k，共阴显示器，开关：拨动开关、单次按键开关 三、设计方案 1：数字电子钟总体方案框图 计2 数译码显示 秒、分、时分别为 60、60、24 进制计数器。秒、分均为六十
3、进制，即显示 0059，它们的各位为十进制，十位为六进制。时为二十四进制计数器，显示为 0023，个位仍为十进制，而十位为二进制，但当十进位到二，而个位计到 4 时清零，就为二十四进制了。我们选用常用的共阴极半导体数码管及其译码驱动器，它们的型号分别为 LC5011-11 共阴数码管，74LS248 BCD 码 4-7 段译码驱动器。译码驱动器显示的原理框图如图 1 所示。LC5011-11 共阴数码管和 74LS248 译码驱动器管脚排列如图 2，图 3 所示。图 1 译码显示原理图 图 2-LC5011-11 管脚图 图 3-74LS248 管脚图 74LS248 芯片逻辑功能表如以下图：
4、十进制 或功能 输入 输出 D C B A a b c d e f g 1 74LS248 是 4 线-7 线译码器/驱动器。其逻辑功能见表 1.9.1。它的根本输入信号是4 位二进制数也可以是 8421 BCD 码，D、C、B、A，根本输出信号有七个：a、b、c、d、e、f、g。用 74LS248 驱动 LC5011-11 的根本接法如图 1.9.4 所示。当输入信号从0000 至 1111 16 种不同状态时，其显示相应的字形 从逻辑功能表中可以看出，除了上述根本输入和输出外还有几个辅助输入、输出端，其辅助功能为：a.灭灯功能：只要/置入 0，则无论其它输入处于何状态，ag 各段均为 0，
5、显示器这时为整体不亮。b.灭零功能：当=1 且/作输出，不输入低电平时，如果=1 时，则在 D、C、B、A 的所有组合下，仍然都是正常显示。如果 RBI=0 时，DCBA0000 时仍正常显示，当 DCBA=0000 时，不再显示 0 的字形，而是 a、b、c、d、e、f、g 各段输出全为 0。与此同时，输出为低电平。74LS161 是 4 位二进制同步加法计数器，功能表如以下图所示：用 74LS161 实现秒、分、时的计数，秒、分两组六十进制计数电路完全一样。当计数到 59 时，再来一个脉冲变成 00，然后再重新开场计数。利用异步清零反响到 CR 端，从而实现个位十进制，十位六进制的功能。时
6、计数器为二十四进制，当开场计数时，个位按十进制计数，当计数到 23 时，这是在来一个脉冲，应该回到“零。所以，这里必须使个位既能完成十进制计数，又能在上下位满足“23这一数字后，时计数器清 0，采用十位的 2 和个位的 4 相“与非后再清 0。74LS161 构成的时、分、秒计数局部电路图 四、电路板焊接 1.器材：电烙铁、导线、焊锡丝、钳子、电路板、小刀。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 灭灯 灭零 灯测试 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1
7、0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0入 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0
8、 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2.准备工作：根据电路原理图找到需要的元件、芯片，理清各元件、芯片对应的引脚编号。根据板子的大小和电路原理图对芯片进展排版，先安装芯片基座。3.开场焊接：第一步：焊接译码显示电路，将 LED 显示器与 74LS248 各对应引脚相连，进展焊接。第二步：焊接计数器与译码器，将 74LS248 与 74LS161 各引脚对应相连进展焊接，中间同时焊接用于进位功能和清零功能的 74
9、LS00 与 74LS08。第三步：焊接用于手动调整和自动调整的电路,根据电路图焊接 74LS00 与 74LS04 和相应电阻电容。第四步：焊接秒脉冲电路。第五步：从头到尾焊接各个芯片的电源和地，同时检查原来的焊接是否正确，将所有的电源和地焊到不同的两根线引出用于与试验台相接。五、故障分析及其解决方法 1，七段显示器与七段译码器的测量 把显示器与 74LS248 相连，第一次接时，数码管完全没有显示数字，检查后发现是数码管未接地而造成的，接地后发现还是无确显示数字，用万用表检测后，发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的，所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。2，时间计数电路的连接与测试 六进制、十进制都没有什么大的问题，只是芯片引脚的老问题，只要重新插过芯片就可以解决了。但在六十进制时，按图接线后发现，显示器上的数字总是 100 进制的，而不是六十进制，检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。最后，在重对连线时发现是线路接错引脚造成的，改正之后，显示就正常了。六、电路原理图 七、数字电子钟仿真图：八、数字电子钟实物图：