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1、电子技术综合实验概述本讲稿第一页，共三十八页一、电子技术课程设计的必要性与目的一、电子技术课程设计的必要性与目的 实验课实验课、课程设计课程设计和和和和毕业实习毕业实习毕业实习毕业实习是大学阶段既相是大学阶段既相是大学阶段既相是大学阶段既相互联系又相互区别的三大实践性教学环节。互联系又相互区别的三大实践性教学环节。着眼于通过实验验证课程的基本理论，着眼于通过实验验证课程的基本理论，培养学生的初步实验技能。培养学生的初步实验技能。培养学生的初步实验技能。培养学生的初步实验技能。则是针对某一门课程的要求，对学生则是针对某一门课程的要求，对学生进行综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理进行综合性训
2、练，培养学生运用课程中所学到的理进行综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理进行综合性训练，培养学生运用课程中所学到的理论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。论与实践紧密结合，独立地解决实际问题。虽然也是一种综合性训练，但它不是虽然也是一种综合性训练，但它不是虽然也是一种综合性训练，但它不是虽然也是一种综合性训练，但它不是针对某一门课程，而是针对本专业的要求所进行的针对某一门课程，而是针对本专业的要求所进行的更为全面的综合训练。更为全面的综合训练。更为全面的综合训练。更为全面的综合训练。实验课实验课课程设计课程设计毕业
3、实习毕业实习本讲稿第二页，共三十八页一、电子技术课程设计的必要性与目的一、电子技术课程设计的必要性与目的 电子技术基础是一门实践性很强的专业技术基电子技术基础是一门实践性很强的专业技术基础课，在理论学习过程中已配有一定的基础型实础课，在理论学习过程中已配有一定的基础型实验。但是，这些实验受限于教学进度，局限性很验。但是，这些实验受限于教学进度，局限性很验。但是，这些实验受限于教学进度，局限性很验。但是，这些实验受限于教学进度，局限性很大，其着眼点在于验证基本理论和加深对课堂知识大，其着眼点在于验证基本理论和加深对课堂知识大，其着眼点在于验证基本理论和加深对课堂知识大，其着眼点在于验证基本理论和
4、加深对课堂知识的理解，难以构成完整的体系，与解决工程实际问的理解，难以构成完整的体系，与解决工程实际问的理解，难以构成完整的体系，与解决工程实际问的理解，难以构成完整的体系，与解决工程实际问题相差较大。因此，为了便于学生能够运用已掌握题相差较大。因此，为了便于学生能够运用已掌握的理论知识解决实际问题，提高分析和解决问题的的理论知识解决实际问题，提高分析和解决问题的能力，更好地使理论与实践相结合，在学习完电子能力，更好地使理论与实践相结合，在学习完电子能力，更好地使理论与实践相结合，在学习完电子能力，更好地使理论与实践相结合，在学习完电子技术基础课程之后，组织学生进行一次较为完整的技术基础课程之
5、后，组织学生进行一次较为完整的小型电子系统的设计与调试是非常必要的。小型电子系统的设计与调试是非常必要的。小型电子系统的设计与调试是非常必要的。小型电子系统的设计与调试是非常必要的。必要性：必要性：本讲稿第三页，共三十八页一、电子技术课程设计的必要性与目的一、电子技术课程设计的必要性与目的1.课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过课程设计是教学中必不可少的重要环节，通过 课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的课程设计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的课程设
6、计巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际专业技能，提高综合运用知识的能力，逐步增强实际工程训练。工程训练。工程训练。工程训练。2.2.注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主注重培养学生正确的设计思想，掌握课程设计的主要内容、步骤和方法。要内容、步骤和方法。要内容、步骤和方法。要内容、步骤和方法。3.3.培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言培养学生获取信息
7、和综合处理信息的能力、文字和语言培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言培养学生获取信息和综合处理信息的能力、文字和语言表达能力以及协作工作能力。表达能力以及协作工作能力。表达能力以及协作工作能力。表达能力以及协作工作能力。4.4.提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题提高学生运用所学的理论知识和技能解决实际问题的能力及其基本工程素质。的能力及其基本工程素质。目的：目的：本讲稿第四页，共三十八页二、电子技术课程设计的基本要求二、电子技术课程设计的基本要求 1 1、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程、能够根据设计任务和
8、指标要求，综合运用电子技术课程、能够根据设计任务和指标要求，综合运用电子技术课程中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。中所学到的理论知识与实践技能独立完成一个设计课题。2 2、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等、根据课题需要选择参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设有关文献资料。要求通过独立思考、深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。3、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性
9、，掌握合理选、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选、进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则。用的原则。用的原则。用的原则。4 4、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设、学会电子电路的安装与调试技能，掌握常用仪器设备的正确使用方法。利用备的正确使用方法。利用备的正确使用方法。利用备的正确使用方法。利用“观察、判断、实验、再判断观察、判断、实验、再判断观察、判断、实验、再判断观察、判断、实验、再判断”的基本方法，解决实验中出现
10、的问题。的基本方法，解决实验中出现的问题。本讲稿第五页，共三十八页二、电子技术课程设计的基本要求二、电子技术课程设计的基本要求 5 5、学会撰写课程设计总结报告。、学会撰写课程设计总结报告。、学会撰写课程设计总结报告。、学会撰写课程设计总结报告。6 6、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、通过课程设计，逐步形成严肃认真、一丝不苟、实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定实事求是的工作作风和科学态度，培养学生树立一定的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计的生产观点、经济观点和全局观点。要求学生在设计过程中，坚持勤俭节约的原则，从现有条件出发，力过程中，坚持勤俭节约的原则，从现
11、有条件出发，力争少损坏元件。争少损坏元件。7 7、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团、在课程设计过程中，要做到爱护公物、遵守纪律、团结协作、注意安全。结协作、注意安全。结协作、注意安全。结协作、注意安全。本讲稿第六页，共三十八页三、电子电路设计的一般方法与步骤三、电子电路设计的一般方法与步骤 电子电路设计的一般方法与步骤包括：电子电路设计的一般方法与步骤包括：总体方案的设计与选择总体方案的设计与选择 单元电路的选择与设计单元电路的选择与设计 单元电路间的连接方法单元电路间的连接方法 绘制
12、总体电路草图绘制总体电路草图 关键电路实验关键电路实验 最后绘制正式的总体电路图最后绘制正式的总体电路图本讲稿第七页，共三十八页四、电子技术课程设计的主要阶段四、电子技术课程设计的主要阶段 在科研和生产实践中，电子系统设计的在科研和生产实践中，电子系统设计的最终目标是做出生产样机或定型产品。整个最终目标是做出生产样机或定型产品。整个设计过程大致可分为以下几个阶段：设计过程大致可分为以下几个阶段：1、方案设计、方案设计 2、方案试验、方案试验 3、工艺设计、工艺设计 4、样机制做及调试、样机制做及调试 5、总结鉴定、总结鉴定本讲稿第八页，共三十八页四、电子技术课程设计的主要阶段四、电子技术课程设
13、计的主要阶段1、方案设计、方案设计 方案设计是根据给定的技术指标和条件，设计方案设计是根据给定的技术指标和条件，设计出完整的电路，通常把这一阶段称为出完整的电路，通常把这一阶段称为出完整的电路，通常把这一阶段称为出完整的电路，通常把这一阶段称为“预设计预设计”。本阶段的主要任务是本阶段的主要任务是本阶段的主要任务是本阶段的主要任务是准备好实验资料准备好实验资料准备好实验资料准备好实验资料，包括：，包括：，包括：，包括：画出系统的逻辑框图，标出主要单元电路、数据通画出系统的逻辑框图，标出主要单元电路、数据通画出系统的逻辑框图，标出主要单元电路、数据通画出系统的逻辑框图，标出主要单元电路、数据通路
14、、输入、输出及主要控制信号，画出单元电路的路、输入、输出及主要控制信号，画出单元电路的详细逻辑图和装配图，同时配以文字说明，简明解详细逻辑图和装配图，同时配以文字说明，简明解释系统的工作原理，并指出采用的某些技巧或一些释系统的工作原理，并指出采用的某些技巧或一些释系统的工作原理，并指出采用的某些技巧或一些释系统的工作原理，并指出采用的某些技巧或一些巧妙假设。巧妙假设。巧妙假设。巧妙假设。本讲稿第九页，共三十八页四、电子技术课程设计的主要阶段四、电子技术课程设计的主要阶段2、方案试验、方案试验 对所选定的方案进行组装调试。对所选定的方案进行组装调试。生产实际的复杂性生产实际的复杂性 电子元器件参
15、数的分散性电子元器件参数的分散性 设计者经验不足等设计者经验不足等 电路往往是不电路往往是不成熟，可能存成熟，可能存在许多问题在许多问题电路装配电路装配调试调试发现问题发现问题整改整改再装配再装配再调试再调试不断完善不断完善“预预达到规定的技术指标达到规定的技术指标设计设计”方案方案本讲稿第十页，共三十八页四、电子技术课程设计的主要阶段四、电子技术课程设计的主要阶段3 3、工艺设计、工艺设计、工艺设计、工艺设计 工艺设计要求完成制做实验样机所必须的文件资料，工艺设计要求完成制做实验样机所必须的文件资料，工艺设计要求完成制做实验样机所必须的文件资料，工艺设计要求完成制做实验样机所必须的文件资料，
16、包括整机结构和印刷线路板的设计等。包括整机结构和印刷线路板的设计等。包括整机结构和印刷线路板的设计等。包括整机结构和印刷线路板的设计等。4 4、样机制做及调试、样机制做及调试、样机制做及调试、样机制做及调试 在修改完善方案设计、工艺设计基础上，完成样机外在修改完善方案设计、工艺设计基础上，完成样机外在修改完善方案设计、工艺设计基础上，完成样机外在修改完善方案设计、工艺设计基础上，完成样机外壳和机架的加工、元件的组装和焊接、整机调试和指标测试壳和机架的加工、元件的组装和焊接、整机调试和指标测试壳和机架的加工、元件的组装和焊接、整机调试和指标测试壳和机架的加工、元件的组装和焊接、整机调试和指标测试
17、等工作，最终做出符合技术指标的样机。等工作，最终做出符合技术指标的样机。等工作，最终做出符合技术指标的样机。等工作，最终做出符合技术指标的样机。5 5、总结鉴定、总结鉴定、总结鉴定、总结鉴定 总结鉴定包括考核样机是否全面达到规定的技术指标，总结鉴定包括考核样机是否全面达到规定的技术指标，总结鉴定包括考核样机是否全面达到规定的技术指标，总结鉴定包括考核样机是否全面达到规定的技术指标，能否长期可靠地正常工作，写出设计总结报告及产品说明能否长期可靠地正常工作，写出设计总结报告及产品说明能否长期可靠地正常工作，写出设计总结报告及产品说明能否长期可靠地正常工作，写出设计总结报告及产品说明书。一般只有通过
18、技术鉴定之后才可投入试生产。书。一般只有通过技术鉴定之后才可投入试生产。书。一般只有通过技术鉴定之后才可投入试生产。书。一般只有通过技术鉴定之后才可投入试生产。本讲稿第十一页，共三十八页四、电子技术课程设计的主要阶段四、电子技术课程设计的主要阶段 综上所述，一个完整的电子系统的设计与制作综上所述，一个完整的电子系统的设计与制作是比较复杂的。在课程设计中，由于受时间和设备是比较复杂的。在课程设计中，由于受时间和设备是比较复杂的。在课程设计中，由于受时间和设备是比较复杂的。在课程设计中，由于受时间和设备条件的限制，不可能完成所有设计环节的训练，只条件的限制，不可能完成所有设计环节的训练，只条件的限
19、制，不可能完成所有设计环节的训练，只条件的限制，不可能完成所有设计环节的训练，只能选择重要环节作为课程设计的基本内容，一般选能选择重要环节作为课程设计的基本内容，一般选能选择重要环节作为课程设计的基本内容，一般选能选择重要环节作为课程设计的基本内容，一般选取取取取“方案设计方案设计”、“方案试验方案试验”和和和和“写设计总结报写设计总结报告告告告”三个环节，方案试验一般只在实验室进行。有三个环节，方案试验一般只在实验室进行。有三个环节，方案试验一般只在实验室进行。有三个环节，方案试验一般只在实验室进行。有条件时，也可以加入印刷线路板的设计、制作及元条件时，也可以加入印刷线路板的设计、制作及元条
20、件时，也可以加入印刷线路板的设计、制作及元条件时，也可以加入印刷线路板的设计、制作及元件组装和焊接。通过这些基本环节的训练，达到理件组装和焊接。通过这些基本环节的训练，达到理论联系实际的目的，逐步掌握工程设计的步骤和方论联系实际的目的，逐步掌握工程设计的步骤和方论联系实际的目的，逐步掌握工程设计的步骤和方论联系实际的目的，逐步掌握工程设计的步骤和方法，提高分析问题和解决问题的能力。法，提高分析问题和解决问题的能力。法，提高分析问题和解决问题的能力。法，提高分析问题和解决问题的能力。本讲稿第十二页，共三十八页五、电子技术课程设计的教学过程五、电子技术课程设计的教学过程1、电子技术课程设计的实现手
21、段、电子技术课程设计的实现手段2、电子技术课程设计的三个阶段、电子技术课程设计的三个阶段3、电子技术课程设计总结报告的编写、电子技术课程设计总结报告的编写 格式格式 4、电子技术课程设计的成绩评定、电子技术课程设计的成绩评定本讲稿第十三页，共三十八页五、电子技术课程设计的教学过程五、电子技术课程设计的教学过程 1 1、电子技术课程设计的实现手段、电子技术课程设计的实现手段 在教师指导下，学生独立完成课题来达到对在教师指导下，学生独立完成课题来达到对在教师指导下，学生独立完成课题来达到对在教师指导下，学生独立完成课题来达到对学生的综合性训练。学生的综合性训练。书中给出了书中给出了8个既有学习价值
22、又有一定的实个既有学习价值又有一定的实用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自用性和趣味性的设计课题，学生根据自身情况自由选择其一。由选择其一。由选择其一。由选择其一。这些题目都可在这些题目都可在MultisimMultisim软件平台上设计、软件平台上设计、仿真和实现。也可在面包板上设计实现，但材料仿真和实现。也可在面包板上设计实现，但材料的使用量和消耗量很大，成本很高。的使用量和消耗量很大，成本很高。本讲稿第十四页，共三十八页五、电子技术课程设计的教学过程五、电子技术课程设计的教学过程2、电子技术课程设计的三个阶段、电子技术课程设计的三个阶段（1）设计与计算）设计与计算 学生根据所选课题
23、的任务、要求和条件进行总体方案的学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的学生根据所选课题的任务、要求和条件进行总体方案的设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元设计，通过论证与选择，确定总体方案；然后对方案中单元电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。电路进行选择和设计计算；最后画出总体电路图。（2）安装与调试）安装与调试 预设计经指
24、导教师审查通过后，学生即可向实验室领取预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取预设计经指导教师审查通过后，学生即可向实验室领取所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到所需元器件等材料，在面包板上组装、调试电路，使之达到设计指标要求。在设计指标要求。在设计指标要求。在设计指标要求。在MultisimMultisim软件平台上学生可直接设计、软件平台上学生可直接设计、软件平台上学生可直接设计、软件平台上学生可直接设计、仿真和实现
25、，直至达到设计要求。仿真和实现，直至达到设计要求。仿真和实现，直至达到设计要求。仿真和实现，直至达到设计要求。（3）撰写设计总结报告）撰写设计总结报告 设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。设计总结报告是学生对课程设计全过程的系统总结。本讲稿第十五页，共三十八页五、电子技术课程设计的教学过程五、电子技术课程设计的教学过程3、电子技术课程设计总结报告的编写格式、电子技术课程设计总结报告的编写格式（1 1）课题名称、时间、班级、姓名、指导人；）课题名称、时间、班级、姓名、指导人；（2 2）设计任务和
26、要求；）设计任务和要求；（3 3）方案选择与论证；）方案选择与论证；（4 4）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它）方案的原理框图，总体电路图、布线图以及它们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和们的说明；单元电路设计与计算说明；元器件选择和电路参数计算的说明等；电路参数计算的说明等；电路参数计算的说明等；电路参数计算的说明等；（5 5）电路调试。对调试中出现的问题进行分析，）电路调试。对调试中出现的问题进行分
27、析，）电路调试。对调试中出现的问题进行分析，）电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析；并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析；并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析；并说明解决的措施；测试、记录、整理与结果分析；（6 6）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。设计报告要求设计报告要求WordWord文档，图文并茂，用文档，图文并茂，用文档，图文并茂，用文档，图文并茂，用A4纸纸打印。打印。打印。打印。本讲稿第十六
28、页，共三十八页五、电子技术课程设计的教学过程五、电子技术课程设计的教学过程4、电子技术课程设计的成绩评定、电子技术课程设计的成绩评定（1 1）设计方案的正确性与合理性；）设计方案的正确性与合理性；）设计方案的正确性与合理性；）设计方案的正确性与合理性；（2 2）实验动手能力）实验动手能力）实验动手能力）实验动手能力(安装工艺水平、调试中分析解安装工艺水平、调试中分析解安装工艺水平、调试中分析解安装工艺水平、调试中分析解决问题的能力以及创新精神等决问题的能力以及创新精神等决问题的能力以及创新精神等决问题的能力以及创新精神等)；（3 3）总结报告；）总结报告；（4 4）答辩情况）答辩情况）答辩情况
29、）答辩情况(课题的论述和回答问题的情况课题的论述和回答问题的情况)；（5）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精）设计过程中的学习态度、工作作风和科学精神。神。神。神。综合评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不综合评定课程设计总成绩：优、良、中、及格和不及格。及格。本讲稿第十七页，共三十八页设设计计报报告告封封面面格格式式本讲稿第十八页，共三十八页设设计计报报告告目目录录和和内内容容目目目目 录录录录一、综合实验的目的与要求一、综合实验的目的与要求一、综合实验的目的与要求一、综合实验的目的与要求 1 1、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字 行间距为
30、行间距为行间距为行间距为21 21 1.1-1.1-1.2-1.2-二、综合实验正文二、综合实验正文二、综合实验正文二、综合实验正文 1 1、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字 行间距为行间距为行间距为行间距为21 21 1.1-1.1-1.2-1.2-三、综合实验的总结或结论三、综合实验的总结或结论三、综合实验的总结或结论三、综合实验的总结或结论 1 1、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字、正文为宋体，五号字 行间距为行间距为行间距为行间距为21 21 1.1-1.1-1.2-1.2-四、参考文献四、参考文献四、参考文献四、
31、参考文献 1 1 作者作者作者作者1,1,作者作者作者作者2 2 书名书名书名书名.出版单位出版单位出版单位出版单位,版本版本版本版本.出版日期出版日期出版日期出版日期附录（设计流程图、程序、表格、数据等）附录（设计流程图、程序、表格、数据等）附录（设计流程图、程序、表格、数据等）附录（设计流程图、程序、表格、数据等）本讲稿第十九页，共三十八页六、数字电子技术课程设计的题目六、数字电子技术课程设计的题目课题一课题一 移位寄存器型彩灯控制器移位寄存器型彩灯控制器课题二课题二 智力竞赛抢答器智力竞赛抢答器课题三课题三 电子拔河游戏机电子拔河游戏机课题四课题四 交通信号灯控制器交通信号灯控制器课题五
32、课题五 数字电子钟数字电子钟课题六课题六 电子密码锁电子密码锁课题七课题七 电子秒表电子秒表课题八课题八 数字电子钟的设计、安装与调试数字电子钟的设计、安装与调试本讲稿第二十页，共三十八页课题五课题五 数字电子钟数字电子钟 电子钟根据显示方式不同，分为电子钟根据显示方式不同，分为电子钟根据显示方式不同，分为电子钟根据显示方式不同，分为:指针式电子钟指针式电子钟指针式电子钟指针式电子钟：指针式电子钟采用机械传动带动：指针式电子钟采用机械传动带动：指针式电子钟采用机械传动带动：指针式电子钟采用机械传动带动指针显示；指针显示；数字式电子钟数字式电子钟数字式电子钟数字式电子钟：数字电子钟是一种高精度的
33、计时：数字电子钟是一种高精度的计时：数字电子钟是一种高精度的计时：数字电子钟是一种高精度的计时工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度工具，它采用了集成电路和石英技术，因此走时精度高，稳定性能好，使用方便，且不需要经常调校。数高，稳定性能好，使用方便，且不需要经常调校。数字式电子钟是采用译码电路驱动数码显示器件，以数字式电子钟是采用译码电路驱动数码显示器件，以数字形式显示。这些译码显示器件，利用集成技术可以字形式显示。这些译码显示器件，利用集成技术可以做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓
34、做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓做的非常小巧，也可以另加一定的驱动电路，推动霓红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。因红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。因红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。因红灯或白炽灯显示系统，制做成大型电子钟表。因此，数字式电子钟用途非常广泛。此，数字式电子钟用途非常广泛。此，数字式电子钟用途非常广泛。此，数字式电子钟用途非常广泛。本讲稿第二十一页，共三十八页课题五课题五 数字电子钟数字电子钟一、设计任务与要求一、设计任务与要求二、给定条件及所需器件二、给定条件及所需器件三、总体方案设计三、总体
35、方案设计四、实验电路的布线四、实验电路的布线五、实验电路的调试五、实验电路的调试六、调试报告六、调试报告本讲稿第二十二页，共三十八页一、设计任务与要求一、设计任务与要求1、设计一个能直接显示时、分、秒的数字、设计一个能直接显示时、分、秒的数字 电子钟。小时可采用十二进制也可采用二电子钟。小时可采用十二进制也可采用二 十四进制。十四进制。2、设计校、设计校“时时”、校、校“分分”控制电路。控制电路。3、设计、设计24小时整点报时控制电路，要求从小时整点报时控制电路，要求从 59分分50秒开始，每秒开始，每2秒钟响一声，共响秒钟响一声，共响 5次；每响一次声音持续次；每响一次声音持续0.5秒。秒。
36、本讲稿第二十三页，共三十八页二、给定条件及所需器件二、给定条件及所需器件1、稳压电源、稳压电源2、二、二-十进制同步计数器、二十进制同步计数器、二-十进制七十进制七段译码器、七段段译码器、七段LED数码管数码管3、二输入与非门、六输入与非门、反相器、二输入与非门、六输入与非门、反相器4、石英晶振、石英晶振f=100KHz5、电阻、电容、电阻、电容6、导线、面包板、镊子、万用表、剥线钳等、导线、面包板、镊子、万用表、剥线钳等本讲稿第二十四页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计 数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、数字式电子钟的基本功能是能够实现
37、时、分、数字式电子钟的基本功能是能够实现时、分、秒的正确计时，计时单位为秒的正确计时，计时单位为秒的正确计时，计时单位为秒的正确计时，计时单位为1秒。因此，首先必须秒。因此，首先必须有有有有计时显示电路和秒脉冲产生电路计时显示电路和秒脉冲产生电路计时显示电路和秒脉冲产生电路计时显示电路和秒脉冲产生电路。其次，接通电。其次，接通电。其次，接通电。其次，接通电源或时钟走时出现误差时，需要进行时间校准，因源或时钟走时出现误差时，需要进行时间校准，因此应有此应有此应有此应有校时控制电路校时控制电路校时控制电路校时控制电路。另外，要求数字钟能够自动。另外，要求数字钟能够自动。另外，要求数字钟能够自动。另
38、外，要求数字钟能够自动整点报时，还应有整点报时控制电路。若还需要其整点报时，还应有整点报时控制电路。若还需要其它功能，相应的还要有一些控制电路。综上所述，它功能，相应的还要有一些控制电路。综上所述，它功能，相应的还要有一些控制电路。综上所述，它功能，相应的还要有一些控制电路。综上所述，数字式电子钟应由三大部分组成：数字式电子钟应由三大部分组成：数字式电子钟应由三大部分组成：数字式电子钟应由三大部分组成：计时显示电路计时显示电路计时显示电路计时显示电路 秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路秒脉冲产生电路 控制电路控制电路控制电路控制电路 其结构框图如图所示：其结构框图如图所示：本讲稿第二十
39、五页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计1、秒脉冲发生器、秒脉冲发生器（1 1）振荡器：用来产生时间标准信号的。由于数）振荡器：用来产生时间标准信号的。由于数）振荡器：用来产生时间标准信号的。由于数）振荡器：用来产生时间标准信号的。由于数字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳字钟的精度主要取决于时间标准信号的频率及其稳定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率定性，所以一般采用石英晶体振荡器。振荡频率高，精度高
40、；但频率高，分频级数增多，所以要综高，精度高；但频率高，分频级数增多，所以要综高，精度高；但频率高，分频级数增多，所以要综高，精度高；但频率高，分频级数增多，所以要综合考虑。采用合考虑。采用合考虑。采用合考虑。采用f=100KHzf=100KHz的晶振。的晶振。的晶振。的晶振。本讲稿第二十六页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计1、秒脉冲发生器、秒脉冲发生器（2 2）分频器：石英晶体振荡器产生）分频器：石英晶体振荡器产生f=100KHzf=100KHz的频率，不能用于计时，需要将其分频为的频率，不能用于计时，需要将其分频为1Hz1Hz的信的信的信的信号，若采用十进制计数器对其分频，需要
41、五级。号，若采用十进制计数器对其分频，需要五级。号，若采用十进制计数器对其分频，需要五级。号，若采用十进制计数器对其分频，需要五级。本讲稿第二十七页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计2、计数器的组成、计数器的组成 每天每天每天每天24小时、每小时小时、每小时6060分、每分钟分、每分钟分、每分钟分、每分钟60秒，因秒，因秒，因秒，因此设定此设定此设定此设定“时时时时”“”“分分”“”“秒秒秒秒”计数器。分、秒计数器为计数器。分、秒计数器为计数器。分、秒计数器为计数器。分、秒计数器为6060进进进进制，制，“逢逢逢逢6060进进进进1 1”；时计数器为；时计数器为；时计数器为；时计数器
42、为2424进制，进制，进制，进制，“逢逢逢逢2424进进进进1 1”如果仍采用如果仍采用如果仍采用如果仍采用74LS16074LS160，每个计数器都需要两片。，每个计数器都需要两片。，每个计数器都需要两片。，每个计数器都需要两片。本讲稿第二十八页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计3 3、显示器及显示译码器、显示器及显示译码器、显示器及显示译码器、显示器及显示译码器（1）显示器：）显示器：）显示器：）显示器：共阳极数码管共阳极数码管共阳极数码管共阳极数码管 共阴极数码管共阴极数码管共阴极数码管共阴极数码管（2 2）显示译码器）显示译码器 共阳极译码器共阳极译码器共阳极译码器共阳极译码
43、器74LS24774LS247 共阴极译码器共阴极译码器共阴极译码器共阴极译码器74LS24874LS248 74LS247 74LS247是集电极开是集电极开是集电极开是集电极开路输出结构，输出必须接电路输出结构，输出必须接电路输出结构，输出必须接电路输出结构，输出必须接电阻；阻；阻；阻；74LS24874LS248内部有上拉内部有上拉内部有上拉内部有上拉电阻，输出不用接电阻。电阻，输出不用接电阻。电阻，输出不用接电阻。电阻，输出不用接电阻。本讲稿第二十九页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计4、整点报时电路、整点报时电路 要求从要求从59分分分分5050秒开始，每秒开始，每秒开始，
44、每秒开始，每2 2秒钟响一声，共秒钟响一声，共秒钟响一声，共秒钟响一声，共响响响响5 5次；每响一次声音持续次；每响一次声音持续次；每响一次声音持续次；每响一次声音持续0.5秒。由此可知，报秒。由此可知，报秒。由此可知，报秒。由此可知，报时电路由两部分组成：时电路由两部分组成：时电路由两部分组成：时电路由两部分组成：振荡电路振荡电路振荡电路振荡电路+蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器 控制电路控制电路（1 1）振荡电路）振荡电路）振荡电路）振荡电路 人类耳朵所能听到的声音频率为人类耳朵所能听到的声音频率为人类耳朵所能听到的声音频率为人类耳朵所能听到的声音频率为2000Hz2000Hz以以下，因此选用几百
45、下，因此选用几百下，因此选用几百下，因此选用几百HzHz的信号作报时信号。用的信号作报时信号。用的信号作报时信号。用的信号作报时信号。用555定时器来实现，通过调节接在定时器来实现，通过调节接在定时器来实现，通过调节接在定时器来实现，通过调节接在5 5脚上的电位器，改脚上的电位器，改脚上的电位器，改脚上的电位器，改变变变变555定时器的输出频率。定时器的输出频率。定时器的输出频率。定时器的输出频率。本讲稿第三十页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计4、整点报时电路、整点报时电路（2）控制电路）控制电路）控制电路）控制电路+蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器蜂鸣器 当分为当分为59计数代码为计数代码为0
46、101，1001，秒十位为，秒十位为5时代时代码为码为0101，控制电路工作。，控制电路工作。G1=0,G2=1，秒脉冲通过，秒脉冲通过G3，作为，作为D触发器的触发器的CP，D触发器接成触发器接成T触发器，对秒脉触发器，对秒脉冲进行二分频，冲进行二分频，Q的输出波形为：的输出波形为：本讲稿第三十一页，共三十八页三、总体方案设计三、总体方案设计5、校时电路的设计、校时电路的设计 校时是人为干预时钟的工作。校时电路可以对时、分进校时是人为干预时钟的工作。校时电路可以对时、分进校时是人为干预时钟的工作。校时电路可以对时、分进校时是人为干预时钟的工作。校时电路可以对时、分进行校时。行校时。行校时。行
47、校时。拨动开关，把对时秒脉冲直接送到拨动开关，把对时秒脉冲直接送到“分分”“时时”计数器中，分时计数器中，分时就自动按秒的频率计数，可以快速调准。在校就自动按秒的频率计数，可以快速调准。在校“分分”时，当计满时，当计满60时会自动向时进位。时会自动向时进位。本讲稿第三十二页，共三十八页四、实验电路的布线四、实验电路的布线 电路设计完成后，可以在仿真软件上构建电路，电路设计完成后，可以在仿真软件上构建电路，也可以在面包板上搭接电路。电路仿真材料的使用量也可以在面包板上搭接电路。电路仿真材料的使用量也可以在面包板上搭接电路。电路仿真材料的使用量也可以在面包板上搭接电路。电路仿真材料的使用量和消耗量
48、小，成本低；但在面包板上实现是必要的。和消耗量小，成本低；但在面包板上实现是必要的。和消耗量小，成本低；但在面包板上实现是必要的。和消耗量小，成本低；但在面包板上实现是必要的。在面包板上实现就涉及到布线问题：在面包板上实现就涉及到布线问题：在面包板上实现就涉及到布线问题：在面包板上实现就涉及到布线问题：1 1、检查、检查、检查、检查 2、芯片的放置、芯片的放置、芯片的放置、芯片的放置 3、布线规则、布线规则、布线规则、布线规则 4 4、整体布局、整体布局、整体布局、整体布局 5、布线检查、布线检查 6 6、电路调试、电路调试、电路调试、电路调试 7 7、注意时序电路的时序关系、注意时序电路的时
49、序关系、注意时序电路的时序关系、注意时序电路的时序关系本讲稿第三十三页，共三十八页四、实验电路的布线四、实验电路的布线1 1、通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。、通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。、通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。、通过外观和通电检查各芯片及元器件功能是否完好。2 2、芯片的放置。、芯片的放置。、芯片的放置。、芯片的放置。数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意数字电路中所用芯片大多是双到直插式的，使用时注意以下几点：以下几点：以下几点：
50、以下几点：（1 1）在同一面包板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。）在同一面包板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。）在同一面包板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。）在同一面包板上，所有的芯片朝向应一致，禁止出现反插。（2 2）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工）对于首次使用的芯片，引脚稍向外偏。使用前用合适的工具齐根轻轻地整成平行。具齐根轻轻地整成平行。具齐根轻轻地整成平行。具齐根轻轻地整成平行。（3 3）插芯片时，应放平且均匀用力插入孔中，防止个别引脚未插