电子技术课设-数字电子钟 201306

74LS247
D C B A D
74LS247
C B A
0
Cp0 D
1
C
1
B
0
A Cp1 Vcc
74LS90
R0(1) R0(2) R9(1) R9(2)
Cp0 进 位 脉D Cp 冲
0
C
B
A Cp1 Vcc
74LS90
R0(2) R9(1) R9(2)
R0(1)
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+5V
1. 课程设计目的 2. 课程设计方案 3. 画出数字电子钟的原理框图，并要求说明 该框图的工作过程及每个模块的功能 4. 元器件清单 5. 设计制作的进程，考虑时钟及控制信号的 关系、测试、验证的顺序，写出自己的工 作进程
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课程设计报告要求
6. 画出每个功能模块的电路图，加上原理说 明(如2、5进制到10进制转换，10进制到6进制转换的原理， 个位到十位的进位信号选择和变换等) 7. 画出整体布局接线图 (集成块按实际布局位置画，
0
1
QH 4C A 5C
9
74LS20
0101 1001
9 5
5
4
0101 0100
A D A C
&
&
“0”
“0”
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调试步骤（三）
整机搭建完成之后可接通电源检查电路的报 时功能是否能正确实现； 如有问题则需要针对不同的情况对报时电路 中各个逻辑门的逻辑输出状态进行检查，使 用数字万用表测量输出电压是否为正确的高、 低电压； 如整个电路能够正常工作则可交给老师验收。
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调试步骤（二）
将晶振产生的频率经过分频之后得到的1Hz 脉冲接入秒钟个位的74LS90的CP0端； 观察数字钟是否能够自动、正确走时；
如果电路一切正常，则开始搭建整点报时电 路。 否则针对报时电路中的分频芯片CD4060和D 触发器74LS74的各个管脚连线，以及晶振进 行检查。
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秒脉冲发生器
晶振为32768HZ，通过 15次二分频后可获得 1HZ的脉冲输出。
+5V 1024H z 512Hz
22pF
晶振 10 11
16
5
Q5
4
Q6
Q14
74LS74 3
Cp1
1Hz脉冲
CD4060
12 8
Q Q
1D
22pF
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导线应在集成电路芯片周围走线，切忌在集成块上方 悬空跨过，应避免导线之间的互相交叉重叠。 合理布局元器件，反复调整芯片的位置，使连线尽可 能的短，不要过多的遮盖其他插孔。
清楚、规则的布线有利于实现电路功能，并为检查和 排除电路故障提供方便。
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课程设计报告要求
0
1
CP进位 脉冲
&
+5V
13
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调试步骤（一）
此时已经搭建完成时、分、秒的计数、译码、
显示部分；
采用信号发生器产生2～3Hz脉冲接入“秒” 的个位计数器的CP0端，观察自己的时、分、 秒走时是否正确； 计数、译码、显示电路正确工作之后，开始 搭建秒脉冲发生器电路。
验收数 字钟 截至时 间10:00
5～6 7～8
各小组独立 实验室调 完成线路的 试电路 搭建工作 开始验收 数字钟
周三(6月24日)15:00前将报告统一交到实验楼三楼办公室 考试(6月18日)13:30 A1-S202
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课程设计评分结构
项目
面包板布局 故障排查情况
74LS90
R0(1) R0(2) R9(1) R9(2)
+5V
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+5V
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秒
分
时进位脉冲的产生
秒和分的十位都为6进制，B、C同时为“1”时计 数器清零，并且秒钟到分钟，分钟到小时产生进位脉 冲。 由于74LS90计数 秒钟 器是下降沿触发，所 分钟 0 1 1 0 以此时需要由B、C 十位 D C B A Cp 两位与非之后产生下 上的 降沿的进位脉冲。 74LS90 Cp 计数 Vcc R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) 器
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百分比
10 10
备注
布局是否合理，走线是否规 则，不允许出现飞线现象等 两人一组，独立完成故障的 排查工作
电路功能实现
考试 设计报告
20
30 30
实现数字钟基本功能20% 实现报时功能10% 开卷
按照课程设计报告要求完成
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3
课程设计概述
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时 的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性， 且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛 的使用。 数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路， 其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数 字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的 制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电 路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路 和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻 辑电路与时序电路的原理与使用方法.
+5V
11
计数器74LS90构成的24进制
+5V
Vcc f g a b c d e
+5V
Vcc f g a b c d e
74LS247
D C B A D
74LS247
C B A
0
Cp0 D C
0
B
1
0
A Cp1 Vcc
进 Cp 位 脉 冲
Cp0
0
D C
1
B
0
0
A Cp1 Vcc
74LS90
R0(1) R0(2) R9(1) R9(2)
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4
课程设计目的
1、掌握各种芯片的逻辑功能及使用方法
2、知道各种芯片的引脚排列 3、了解数字时钟的构造及工作原理 4、通过数字钟的设计学会设计电路的方法
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5
设计任务和技术指标
1. 设计一台具有显示“时”、“分”、“秒”
十进制数的数字钟。
RBI x x 0 1
功能 灭灯（a ~g全为1） 灯测试（a ~g全为0） 灭零（输入0灭灯，RBI=0） 七段译码
9
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+5V电压
数码管与译码器 的连接：
小贴士: 每一片译码器驱 动一只数码管，因此 秒、分、时的构成共 需要六对数码管和译 码器。
100欧姆
a b a
电工电子技术课程设计 ——数字电子钟
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1
课程设计时间安排
时间 1～2 星期日 星期一二三 星期四 星期五 星期一
3～4
讲解课设 任务及注 意事项 清点器件
各小组绘制 总体线路的 原理图 并开始电路 搭建工作
各小组独立 完成线路的 搭建工作 可到实验室 调试电路
实验室调 试电路 验收 数字钟 实验室调 试电路 验收 数字钟
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面包板内部结构图
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面包板使用技巧
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布线规范
用剪刀剥去8mm长的塑料管套，太短插入面包板插孔 不够深，接触不到金属导体或接触不良，太长会导致 插孔外裸露导线部分太多，相邻孔间导线易造成短路。 电源线采用红色导线，地线采用黑色。
g f
f g e c d
b
D p
e d
c Dp
+5V
Vcc f g a b c d e
74LS247
B C BI/ RB LT RBI O D A
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+5V
10
计数器74LS90构成的60进制
+5V
Vcc f g a b c d e
+5V
Vcc f g a b c d e
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74LS08 整点报时(五低一高) 74LS04
1 1 R
清 零 信 号 QH
74LS32
+5V
“59秒”
0
1
R
74LS74
1Hz &
512Hz 1Hz 1024Hz &
100欧姆
0& 1 Q
L
0
&
1 1k欧姆
74LS74
0
5

S
“59分”
1
S
0
0
&
1 1
“54秒”
com g f a b a f e
f g e c d
b
共阳极数码管
Dp
e d comc Dp
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e d com c Dp
8
译码器
74LS247七段译码器 的管脚图：
BI/ LT RBO RBI
74LS247译码器的逻 辑功能：
BI/RBO
0 1 输出 1
LT x 0 1 1
关键的连接单独应画出，计数器到译码器的数据线、译码 器到数码管的数据线可以简化画法，但集成块的引脚须按
实际位置画，并注明名称，尤其是+5V和接地管脚)
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课程设计报告要求
8. 描述设计制作的数字钟的运行结果和操作 9. 总结设计过程中遇到的问题及解决办法以 及课程设计过程中的体会，对课程设计内 容、方式、要求等各方面的建议 严禁抄袭，即使两人一组也不允许出现相 同的实习小结，每个人在电路设计和实现的过 程中都有自己的想法和收获，因此要求独立完 成各自的实习小结。最好能提出各自新的观点 和新的发现。
2. 时钟以24小时为一代数周期。
3. 整点报时功能。要求报时声音五低一高，
最后一声高音为整点。
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6
数字钟的基本组成
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7
数码管显示
+5V电压
100欧姆 100欧姆 com g f a b a b g c d
Dp
必须要连接电阻， 以防电流过大， 烧坏二极管