电子时钟设计报告

嘉应学院电子信息工程学院

电子时钟设计报告

2011~2012学期年度第2学期

专业：电气自动化班级：105班

XX：丘学勇

学号：102100046

一、设计目的

1、数字电子钟以60分钟为一计数周期

2、只有分秒显示功能

二、设计要求

1、确定电子时钟的整体设计方案，画出

整体原理图，划分各个单元的功能，画出贴片式的PCB图（由于工具的限制）

2、选择元器件的符号，确定元件的资料

参数

3、做出已经画好的PCB板，焊上元器件

4、自拟调整测试方案，进行电路调试，

达到电路的要求

5、写出总结报告

三总体设计图

上图为用Altium designer画的原理图

数字时钟是显示时分秒的计时装置，但是为了降低要求，只用了分跟秒的计时，本设计基于集成芯片设计而成的电路，分为以下几个部分，脉冲产生电路，计数，译码，显示电路。我们用的CD4026的功能就是计数跟译码，其相关资料如下：

四、各部分电路设计

1、脉冲产生电路

数字时钟具有标准的时间源，我们利用555定时器组成多谐

电路，通过利用数电书上的计算公式

可以算出电路中，当我们选择使用47uf的电容时，其接电源的电阻跟另外一个电阻都为10K时，那么这个电路刚好产生的脉冲为1HZ的方波，其周期为1S。误差小到0.01~0.1之间，

这个脉冲电路原理图为

2、时间计时器电路原理

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器，分个位和分十

位计数器电路组成，都为60进制计数器。

在设计中我们使用CD4026B芯片来实现10进制计数的

功能，分钟跟秒钟的高位为6进制数，因此我们使用

74LS11的芯片来识别是否实现进位计数，74LS11是3

个输入单个输出的与门芯片，其原理当数码管显示1~6

中，只有数码管的E,F,G都同时存在时，数码管中显示数

字中只有6才符合，通过74LS11来识别是否进位。秒钟的高位为6时，分钟的低位就进1位，以此类推的进行工作的电路，就形成时钟电路。60进制的电路图如下所示：

（这是秒钟60进制的原理图。）

五、实验所需的原件清单

5V电源（实际用3节1.5V的干电池）

感光板1块

万用表

共阴的八段数码管4个

CD4026芯片4个

74LS11芯片1个

NE555芯片1个

330欧姆的电阻28个

83K，33K的电阻各1个

10uf电容1个

10nf电容1个

1nf电容2个

按键开关2个

六、实验总结与遇到的问题

这个实验看起来很简单但是实际我们来动手做的时候确实有点困难，理论与实践相结合才是工程的基本条件。这是感触。本实验遇到的问题有以下几个：

1、当我开始要做这个实验，不知道用什么元件？

因此我就去百度一下，根据老师给我们的指导，我终于选用了CD4026芯片4个74LS11芯片1个NE555芯片1个来实现计数，秒脉冲，译码。。。。。。

2、在我画NE555定时器秒脉冲这部分的原

理图时，我不知道要选择电阻电容的参数？

我想起以前数电书上有介绍NE555这个芯片，我就去找到了书本上计算这个电路元件

参数的公式

计算出有两种方案：一、使用两个10K的电阻，加一个47uf的电容就能实现产生周期为1S的方波秒脉冲。二、使用两个83K跟33K 的电阻，加一个10uf的电容也能实现产生周期为1S的方波秒脉冲。所以我觉得应该选择方案一，因为10K的电阻跟47uf的电容比较容易在市场上买到。

3、当我连接好电路时，插上5V电源，数码

管没显示？

这种问题产生的原因较多，本以为元件焊错或者虚焊，然而就重新拆了焊多一次，还是没显示，接下来测试一下每个芯片的电压，终于找出74LS11这个芯片烧掉了，因为之前插芯片时反插因此烧

掉了，马上换了这个芯片，结果还是不显示，现在基本的元件都没数码问题了，检测了一下数码管，原来我们买的数码管是共阳的，而我们实际要用的是共阴的数码管。最后把数码管换掉之后就OK 了。

通过这次实践之后，我们必须多加锻炼实际操作能力，加强动手能力，才能在实际应用中解决问题。