数字钟课程设计报告

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1、电气与电子信息工程学院课程设计报告设计：　电子设计与实训课程设计　　　专业名称：　　电气工程及其自动化　　　班级：　　　学　　号：　　　　　　　　　　　　姓名：指导教师：设计时间：2009.12.14—2009.12.25设计地点：K2—电子实习（2）室课程设计目录一、封面二、目录三、设计任务书四、数字钟的设计与制作1、设计目的2、设计要求3、设计所需器材及工具4、设计方案及论证①设计逻辑框图及原理方框图②“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图，芯片引脚排列图及功能表③秒计数、译码/驱动及显示部分的设计④分计数、译码/驱动及显示部分的设计⑤时计数、译码/驱动及显示部分的设计

2、⑥分时校准电路的设计5、焊接技术及安装工艺6、调试步骤及故障排除7、附图五、稳压电源的设计与制作1、设计目的及要求2、设计所需的器材及工具3、设计内容及步骤①设计逻辑框图及电路原理图②常用电子仪表的使用及注意事项③常用电子元器件的认识及测量④通电调剂及故障排除六、设计小结七、设计参考资料数字钟的设计与制作一、设计目的通过设计与实践，制作出具有准确显示小时、分、秒的数字钟，且可以校时。二、设计要求数字钟的功能要求：用六位LED数码管显示时、分、秒，一24小时即使方式运行，使用按键开关可实现时分调整功能。三、设计所需器材与工具多功能数字钟主体电路元器件清单元件名称元件型号元

3、件数量元件说明电路板通用板13孔连在一起的通用板（十行）电解电容47uF1极性电容瓷片电容30pF2无极性电容151pF1电阻10K4电阻4.7K6电阻520欧8电阻集成芯片SN74LS2441AT89C521单片机芯片插槽40孔140孔芯片插槽16孔116孔芯片插槽发光二极管2显示数码管共阳6七段共阳数码管开关小按钮开关4按钮头要高一点的晶振1主要工具及附加材料：电烙铁、烙铁架、焊锡丝、松香、导线、镊子、钳子、数字万用表、吸锡器、剥线钳、等等。四、设计方案论证1、设计逻辑图及原理方框图逻辑框图原理方框图由上图的总体结构图可知，该设计大概可以分部分：秒脉冲产生部分、计数

4、部分、显示部分、校时部分。在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来产生秒脉冲；在计数电路中，我们采用CD4518计数器，4518为双BCD同步加法计数器。在显示部分，我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。84562731555+VCCuoR1R2CC1+–uC2、“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图、芯片引脚排列图及功能表“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图振荡器是数字钟的核心部分。振荡器的稳定性及频率的精确

5、度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，本实验采用555定时器。其中要求R1、R2为100K的电阻C1为4.7mF、C2为0.01mF的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。“脉冲信号发生器”是采用“555”定时器，所以下图为555芯片的引脚图及功能表。3、秒计数、译码/驱动及显示部分的设计众所周知，秒、分、时分别为六十、六十、二十四进制(十二进制亦可)计数器那么“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器级连来实现，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计秒数的习惯。“时”计数也用两个十进制集成块，只是做成二十四

6、进制，上述计数器均可用反馈清零法来实现。秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”信号送入“秒”计数器，秒计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分”脉冲信号，该信号将作为“分”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。而CD4511芯片具有锁存译码驱动的功能，可以外接电阻驱动七段口LED数码管显示出来，以下即为秒计数器的设计原理图。见附图中图①部分4、分计数、译码/驱动及显示部分的设计分计数和秒计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”计数器的进位脉冲送入“分”

7、计数器，每累计60分发出一个“时”脉冲信号，该信号将作为“时”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的又一个与门来实现，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。见附图中图②部分5、时计数、译码/驱动及显示部分的设计时计数和分计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数器，但是是计数器采用的是24进制、且不需要进位脉冲，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。见附图中图③部分