电子技术课程设计 数字钟的设计_数字电子技术课程设计
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《电子技术》课程设计报告
《数字钟的设计》
专业：自动化
班级：14级自动化品牌一班
学号：20140632
姓名：付岩
指导教师：邬祥忠李振声
完成日期：2016年6月9日
一、设计题目 “数字钟的设计”
二、技术要求
1、设计一台能显示“秒”“分”“时”的数字钟，要求24小时为一计时周期。
2、当电路发生走时误差时，要求电路具有校时功能。
三、使用的元器件和电源 元器件：
1、七段显示译码器74482、数码管7SEG-DIGITAL3、定时器NE5554、十进制计数器74LS1605、二输入与非门74LS006、非门74LS047、电阻100k 9C08052A1003JLHFT8、电容10n CERAMIC10N9、电容4u7 AUDI04U710、单刀双掷开关SW-SPDT 电源：+5V
四、设计内容
1、电路各部分组成及工作原理（1）振荡电路
振荡电路选用555定时器构成的多谐振荡器，如图1所示。多谐振荡器的振荡频率可由下式估算：
f=1/T=1.43/(R1+2R2)C 若选R1=R2=100k，要在输出端得到频率为1Hz的时钟信号，则C应选47UF。
图1
（2）计数器
主要使用6片74LS160十进制加法计数器实现，数字钟的“秒”“分”信号产生电路都由六十进制计数器构成，“时”信号产生电路为二十四进制计数器。采用反馈清零法的六十进制和二十四进制加法计数器电路分别如图2和图3表示。
图2
图3（3）译码显示电路
译码显示电路选用七段显示译码器7448和数码管7SEG-DIGITAL，以六十进制“秒”计时电路为例，将计数器、译码显示器和显示数码管连在一起，其电路示意图如图4所示。
图4（4）校时电路
通过单刀双掷开关SW-SPDT控制“分”“时”的进位信号，使其可以按照秒的速度快速计时，如图5所示。
图52、数字钟电路图
3、电路各部分的安装和调试方法（1）振荡器的安装与调试
按图1所示电路在试验箱上连线，输出接发光二极管，观察发光二极管的显示情况。（2）计数器的安装与调试
分别按图2与图3所示电路在试验箱上连线，CP为1HZ，可直接由试验箱连续脉冲输出端提供，观察在CP脉冲作用下，输出端发光二极管的状态变化情况，验证是否为六十进制和二十四进制计数器。
（3）译码显示电路的安装与调试
按图4所示电路在试验箱上连线，观察在CP脉冲作用下数码管的显示情况。
（4）校时电路
通过单刀双掷开关控制“时”“分”计时器的进位信号，使其按照“秒”计时器的速度校时
4、在整机电路的设计、调试过程中的心得体会
通过数天的设计与思索，我发现自己并不是真的全部掌握所学内容，虽然基本上已经掌握课上老师所讲的内容，可是一到把所用内容整合在一起具体应用时，还是出了很多问题。
比如关于计数器方面的学习，因为所学的是如何将两片74LS160连接构成几十几进制的计数器，感觉很简单，而事实也如此，因此忽略了如何进位的问题。在这次设计开始前，我想当然就以为秒分时各计数器全由一个CP脉冲作用就好了，而各计数器之间的连接也按每个计数器间的接法照旧。结果发现根本不对，秒计数器倒是正常走了，走到59时，下一秒时分计数器根本不动，想了半天却还在钻牛角尖。最后经过查书重新地仔细地看了这部分知识，才发现其中的错误，开始用秒计时器的清零端MR取非给分计时器进位，可突然却发现又出现问题：各计时器之间能正常进位，可是分、时计数器的数码管却全显示1，于是再想是不是还有控制CP信号的端口，于是发现把上一计时器的进位端接入下一计时器的CP段就可以了，电路可以正常进位。想了一两天的问题解决了，打算看看效果，于是更改振荡器中电阻的数值，将100k改换成100欧姆，变换速度瞬间提高一千倍，很快地走了一个周期，从而验证了自己的想法。
当然还有其他的问题，比如关于译码显示电路，选用实验书中的4511译码器，结果发现除QA到QG没有变换其他各端都挺正常的变化（仿真过程中显示红蓝灰点，QA到QG一直不变），后来还是选用数电书上的7448译码器，因为书上的有相关的解释，相关知识也能弄清楚，不用费多少脑力。
不过，关于校时电路的部分，我自己实在是没弄懂，找别人问问发现没人看懂，结果有个同学说使用单刀双掷开关，觉得这想法可以，就用上了。
通过这次数字钟的设计，我最终明白上课所讲的内容并不是全部，有很多的不足之处。我们学习的东西还有很多，书本上老师所讲的内容只能解决我们具体实际操作过程中的一小部分内容，还有很多很多我们未知的东西需要掌握。通过这次设计我也基本学会了这部使用的设计仿真软件ISIS 7 profeional,这也是很好的。另外在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了，而且还可以记住很多东西，比如一些芯片的功能。平时看课本这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。正所谓，认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。
