数字钟设计绝对可行完整

电子技术课程设计一.意义、要求综合运用电子技术课程所学知识，设计、安装、调试具体的电子线路，写出设计报告。初步了解工程设计实践的一般过程、步骤，初步掌握其一般技能。二.考核形式根据设计过程中各方面情况评定成绩：优、良、中、及格、不及格。三.时间安排1.设计（介绍方案，画系统图、连线图）2.组装、调试（约3天）3.总结报告四.方案介绍5.7数字电子钟计时系统一.设计任务和基本要求用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟，基本要求如下：

采用LED显示累计时间“时”、“分”、“秒”。

具有校时功能。具有整点报时功能。

二.设计方案数字钟（石英钟）——走时准确、价格低廉、方便实用。组成：振荡器、分频器、计数器、译码器、显示器译码时计数/24进制译码分计数/60进制译码秒计数/60进制晶体振荡器分频器校时电路分信号时信号时、分、秒计数译码、显示秒信号产生校时秒信号(1Hz)32768Hz1.秒信号发生器产生标准秒信号，信号的稳定性、精度直接决定着数字钟的准确度。1Hz14级2分频DCPQQCD4060CD40132Hz32768Hz1MW10KW100pf100pf32768Hz10118123CP1CP0GNDCrQ13215石英晶体振荡器214分频2分频秒信号+VDD16说明：Q4～Q13——10个输出端Q13——214分频Q12——213分频……Cr——清零端（高电平有效）RSDCPQn+1000↑0001↑110××001××1QQSRDCPCD4060——14级串行二进制计数器/分频器和振荡器VDD1615Q10Q81413Q91211109CrCP1CP0CP012Q11345678CD4060Q12Q13Q6Q5Q7Q4GNDVDD142Q2Q13122CP1110982R2D2S121Q34567CD40131Q1CP1R1D1SGNDCD4013——双D主从触发器

2.秒、分、时计数器进行秒、分、时的计时，由两个60进制和一个24进制计数器构成。CD4029——二/十、加/减、可预制的CMOS计数器VDD1615CPQ21413J21211109J1Q1B/DU/D12PE345678CD4029Q3J3J0CIQ0COGND不能计数1CI允许计数0进位输入允许置数1PE不能置数0预置加法1U/D减法0加/减二进制计数1B/D十进制计数0二进制/十进制功能状态输入管脚图见《电子电路实验与虚拟技术》P23000001000010011000010101001101110000110010000COCD4029时序图（十进制加法）（1）秒、分计数器——60进制CD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5VCD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5V秒脉冲分脉冲01100000CD4081同步级联（2）时计数器——24进制CD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5VCD4029Q3Q2Q1Q0B/DU/DPEJ3～J0COCICP＋5V时脉冲00100100CD4081异步级联CD4081——四2输入端与门VDD1413121110981234567GND管脚图见《电子电路实验与虚拟技术》附录3.译码显示电路译码——将计数器的8421码转变为显示控制信号。显示——显示计时情况。LED共阳显示器COMabcdefgDP360W……abcdefg译码器DCBAQ3Q2Q1Q0＋5V360W74LS47——BCD7段译码器/驱动器是一种与共阳极数字显示器配合使用的集成译码器。输出低电平有效。管脚图见《电子电路实验与虚拟技术》附录，功能表见数字教材译码器7448。4.校时电路秒——等待校时；分、时——加速校时。24进制计数器（时）60进制计数器（分）60进制计数器（秒）＋5V＋5V＋5V10KW10KW10KW秒信号(1Hz)秒信号分信号时信号CPCPCPK3K2K1CD4011CD4011管脚图见《电子电路实验与虚拟技术》附录要求：1.画出数字钟电路的系统图（将图5.7.2、5.7.3、5.7.4、5.7.5、5.7.6综合画在一张图中）。2.画出数字钟各个组成部分的连线图（重复部分可以省略）。（每组一份）五.组装、调试方法1.组装：原材料：数字集成器件、电阻、电容、晶体、按键（导线代替）；若干导线、面包板。(展示实物并介绍）VDD1413121110981234567GND

+-5V颜色有效数字乘数允许偏差％银色10－2±10金色10－1±5黑色0100棕色1101±1红色2102±2橙色3103黄色4104绿色5105±0.5蓝色6106±0.25紫色7107±0.1灰色8108白色9109±50，－20无色±20红色（第一位数字）紫色（第二位数字）橙色（乘数）金色（允许误差）固定式电阻色标法标称值27KW，允许偏差±5％见P226★总体布局：①公共的电源线（红线）、地线（黑线）（全部连通）。

TTL与CMOS集成电路均采用+5V电源电压供电。②布局合理：时分秒显示译码计数其他★工艺：整齐、美观、简洁、可靠。(展示实物）

2.调试：①各个击破:振荡→分频→计数、译码、显示（秒、分、时）→校准②调试手段：数字显示器查看结果，万用表测试状态，示波器观察波形。③常见故障：接线错误，接触不良，元件损坏。④查找方法：观察法：检查接线，发现错误。测试法：万用表电阻档测试两点之间是否接通；直流电压档测试电源电压是否加上，输出电平是否正确。示波器测试各点波形是否正确。替换法：同种元器件相互替换，以证明是否损坏。（备有专用仪器可供测试）六.注意问题1.安全：人身安全，仪器安全，元件安全。避免以下几种情况：电源接反或过大，带电操作，管脚断裂（插、拔方法不得当）。集成元件输出端直接接地、接电源、相并。2.妥善保管元件、工具。元件——每组一套（清单见后）工具——每组一套（清单见后）元件损坏，经确认后可以以旧换新（张老师）。工具丢失，赔偿原物。仪器定位，不能带出实验室。3.独立完成每组同学需分工合作，同心协力，独立完成任务。教师只给以方法指导。完成后请及时通报，由教师验收通过。周三下午之前完成。4.地点、时间地点：模拟、数字电子技术实验室，相对固定。时间：元件清单（每组一套）集成元件：CC4029×674LS47×6LED共阳显示器×6CC4011×2CC4081×1CD4060×1CD4013×1电阻：360