电子技术综合设计内容要求.ppt

1、电子技术综合设计主要内容,1.题目：多功能数字钟 2.技术指标： 基本功能 实现60秒、60分、24小时的计数、译码、显示； 具有校准功能； 自带秒脉冲信号发生器 扩展功能 定点报时 闹时控制 仿广播电台整点报时 自动报整点时数 提高功能 小时的计数要求为“12归1,一、设计说明书包括的主要内容,3. 功能要求,计数电路：用CC4518计数器 译码电路：用CC4511译码 显示电路：用LG5011AH共阴数码管 秒脉冲信号发生器： 用555构成多谐振荡器 （用发光二极管作输出显示,4.器件要求,5. 设计要求,按功能要求设计每个单元电路； 提供芯片管脚图及功能表，首先设计单元电路并简述工作原理

2、；然后系统级联； 对调试中出现的主要问题应作出分析，从理论和实践的结合上讲清故障原因及改进措施； 总结本设计的特点和存在问题及改进措施； 收获和心得体会； 附录（电路图、元件清单）； 参考文献,1）. CC4518双BCD同步加法计数器 管脚图 （国外同类型号：CD4518、MC4518,6.芯片介绍,计数状态表,功能表 （硬件芯片,60进制计数电路 （个位向十位的进位脉冲，需用Q4的下降沿,接EN端。,2）. CC4511 7段锁存/译码/驱动器 （ 国外同类型号：CD4511、MC4511） 管脚图,功能表,1）灯测试功能：LT可检查七段显示器各字段是否能正常发光。当LT = 0 时，不论

3、Q0Q3状态如何，七段全部显示，以检查各字段的好坏。 （2）消隐功能： 当BI=0时，输出ab都为低电平，各字段熄灭,3）数码显示： 当BI=1 、LT=1、 LE=0，译码器工作，当3210 端输入8421BCD时， 译码器对应的输出端输出高电平1，数码显示相应的数字。 （4）锁存：在LE从“0”转换到“1”时，输出显示由输入的BCD码决定,3）. LC5011-11 LED/7段（共阴极）数码管,3、8,译码/显示电路,1. 数码管内部已将3端、8端连接在一起，所以使用时，3端接地，8端悬空)。 2.限流电阻计算：数码管的工作电压为U（手册数据），工作电流为I（手册数据），译码器输出的高电

4、平Uag，则限流电阻上的电压应该为UU，限流电阻阻值： R（UagU）I,图25 60进制计数电路,图26 24进制计数电路,24进制计数电路工作原理,60进制计数电路工作原理,7.电路设计 （1）. CC4518构成60、24进制计数电路,2）. 60进制计数、译码、显示单元电路,需要说明工作原理,注意：仿真软件中，3个控制端需全部接高电平,3） . 24进制计数、译码、显示单元电路,需要说明工作原理,系统启动后，发现秒个位进行计数还未向秒时位进位时，其高位自动生成1，这是软件所存在的漏洞； * 为了解决这一问题，需要在电路中加入消1功能,问题：触发器的CP是否可以接Q0A-Q2A端,5）.

5、系统消1方法-1,5）.系统消1方法-2,个位计数器从0000计数到0111期间，03A=0，a=0,十位未开始计数b=0,所以MRB=C=1,十位计数器清0；个位计数到10001001时03A=1 ， MRB=C=0，十位处于计数状态；个位计数第10个CP到来后(状态由1001到0000）CP1B =03A出现下降沿，十位计数器进行计数；Q0B=1， b=1，C=0保持计数状态,注意: CP1B =03A出现下降沿经过2个与门延时，滞后十位计数,5）.系统消1方法-3,5）.系统消1方法-4,5）.系统消1方法-5,原理:上电瞬间D触发器状态随机Q=0,4518的VDD=0，芯片不工作，译码

6、显示为0（躲避了软件设计出现的上电瞬间多计一个1）；第一个CP上升沿到来后，触发器导通翻转， Q=1,4518的VDD=1处于高电平状态，满足4518的工作条件,原理：1.上电瞬间，个位的FF1随机状态Q1=0，个位计数器不工作，第一个 CP1 使FF1翻转，个位Q1=CP0A=1，等CP1 计数器开始计数。 2.个位FF1翻转后Q1=D2=1,个位计数到（1000）时，CPD2=Q3A产生 时，十位FF2翻转，CP0B=Q2=1，个位计数从（1001）计数到（0000）时，十位正常计数,5）.系统消1方法-6,1.当CP1上升沿到来，F1=CP0A=1，同时这个1反馈到输入端， 维持F1始终

7、为1; CP1下降沿到来个位计数器开始计数。 2.个位计数器计到（1001）时，与门F3输出为1，或门 F2=CP0B=1,同时这个1反馈到输入端，维持F2始终为1;个位计数器由（1001）到（0000）时，十位CP1B得到下降沿，开始计数,原理,5）.系统消1方法-7,5）.系统消1方法-8,1）.555构成多谐振荡器（f=1HZ） 555芯片介绍,10.秒脉冲发生器,图21 555芯片管脚,内部结构,2）.555构成多谐振荡器电路图（f=1HZ,图22 多谐振荡器电路,图23 多谐振荡器波形,占 空 比：q=tw1/T =(R2+R1)/(2R2+R1,频 率,f,1.43,1,T,思考：

8、 R2和R1确定后，占空比q就确定了，如何得到 占空比可调的矩形波呢,多振荡器电路中各参数计算,电容充电时间 tw1=0.7 (R1+R2) C 电容放电时间 tw1=0.7 R2 C 脉冲周期 T=tw1+tw2 =0.7 (R1+2R2) C 频率 f=1/T=1.43/(R1+2R2) C 占空比 q=tw1/T=(R1+R2)/(R1+2R2,R2和R1确定后，占空比q就确定了，如何得到 占空比可调的矩形波呢,电路特点：充放电电路各自独立,充电回路：tw1=RACln2,放电回路：tw2=RBCln2,占空比： q=tw1/(tw1+tw2) =RA / (RA+RB,通过调节R2来调

9、节占空比,占空比可调多谐振荡器,11. 校时电路,12.扩展功能,M=1(为上午的信号输出,1）.闹时功能电路,工作原理,2）.仿电台报时电路,需要说明工作原理,3）.定点报时电路-1,需要说明工作原理,八D锁存器,管脚图,内部结构图,3）.定点报时电路-2,4）. 12归1计数电路,提示,需要说明工作原理,13.数字钟电路原理图（8K白纸手工画图,60秒、 60分、 24小时计数、译码、显示电路,14 . 数字钟电路Protel设计图（1,与仿真图相同,14 . 数字钟电路Protel设计图（2,15. 印刷电路板的元件分布图,与仿真图相同,16 . 印刷电路板布线图,与仿真图相同,17 .

10、 数字钟焊接板（Protei设计图,18 .数字钟焊接板（元件分布图,19 . 数字钟焊接板（布线图,20 . 焊接板电路分析,1）.石英晶体振荡器,选用32768Hz的晶振构成振荡电路： 晶体振荡器工作原理,电路图,32768Hz晶振构成秒信号发生器 先经过CD4060的14级分频分出2Hz， 再经过CD4040的2分频分出秒脉冲,电路图,2）.晶振构成秒信号发生器,CD4060 CD4040 管脚图 、功能表介绍,3）. 二极管与门工作原理,4）. 校准开关工作原理,5）. 发光二极管工作原理,6）. 整流桥部分的工作原理,四. 焊接与调试,介绍系统硬件安装、调试中遇到的问题； 记录问题现象、分析存在原