电子课程设计讲解

电子课程设计

课程名称：数字电子技术课程设计

专业: __________________

班级：____________________

学号：__________

学生姓名：

2011年01月12日

目录

2

第一章设计目的

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第二章设计要求 (3)

第三章设计原理 (4)

第一节数字钟电路的组成框图....................... . (4)

第二节子电路的设计5

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第四章电路仿真与调试13

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第五章电路的安装与调试 (22)

第六章设计总结 (24)

第一节实训中遇到的问题及解决方法 (24)

第二节实训心得25

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第一章设计目的

本课程是专业基础课，课程设计的基本任务是着重提高学生在数字集成电路应用方面的实践技能。培养学生综合素质以及解决问题的能力。

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。此次设计与制作数字电子钟的目的是让我们学生在了解数字钟的原理的前提下，熟悉集成电路的引脚排列，掌握各芯片的逻辑功能及使用方法，了解面包板的结构及接线方法，熟悉设计题目的设计与制作，运用本学期学过的数电知识设计并制作数字钟，并且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。由于数字电子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，从而实现理论与实践相结合。

通过本次课程设计，提高学生在数字集成电路应用方面的实践技能，树立严谨的科学作风，培养学生综合运用理论知识解决实际问题的能力。学生通过电路设计、安装、调试、整理资料等环节，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。

总的来说，此次课程设计，有助于我们学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练，并为后继课程的学习和毕业设计打下一定的基础。

第二章设计要求

计时功能

要求准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。小时的计时

要求为24进位，分和秒的计时要求为60进位。

校时功能

当数字钟接通电源或者计时出现误差时，需要校正时间（简称校

时）。校时是数字钟应具备的基本功能，一般电子手表都具有时、分、秒等校时功能。为使电路简单，这里只进行分和小时的校时。对校时电路的要求是：在小时校正时不影响分和秒的正常计数；在分校正时不影响秒和小时的正常计数。校时方式有“快校时”和“慢校时”两种。“快校时”是通过开关控制，使计数器对1Hz的校时脉冲计数。

“慢校时”是用手动产生单脉冲作校时脉冲。

整点报时

多功能电子时钟显示整点报时，每当数字钟计时快要到整点时发

出声响；通常按照4低音1高音的顺序发出间断声响；以最后一声高音结束的时刻为整点时刻。具体是每隔一秒响一次，就是59分51秒

响第一次，53秒第二次，直到结束，最后一声高音结束时刻为整点时刻。

第三章设计原理

第一节 数字钟电路的组成框图 译码显示器

图3- 1多功能电子时钟原理图框

数字钟电路组成如图 3-1所示，由主体电路和扩展电路两大部分 所组成。 多功能电子时钟实际上是一个标准频率

1HZ 进行计数的计数电 路。多功能电子时钟是采用数字电路实现“时”

“分”“秒”数字显示 的计时装置。具体实现为： 555振荡器产生稳定的高频脉冲信号，作

为数字钟的时间基准，再经分频器输出标准秒脉冲

；秒计数器计满 60后向分计数器进位；分计数器计满 60后向小时计数器进位；小时

计数器按照24进制计数。计时出现误差时可以用校时电路进行校时、 校分、校秒。扩展电路必须在主体电路正常运行的情况下才能进行功 能扩展，安装，调试。

第二节子电路的设计

1、振荡器的设计

555定时器可接成多谐振荡器，多谐振荡器也称无稳态触发器，它 没有稳定状态，同时振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率 的精确度决定了数字钟计时的准确程度，通常采用集成逻辑门与 RC 时计数器 分计数器* 秒计数器V

「校时—|

|电路|

报时 电路 振荡器 多级 分频器

组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡

器，如图3-2所示。

根据频率计算公式：第个暂稳态脉冲宽度T ph,即Uc从三分之Vcc充电上升到三分二Ucc所需时间：

T pH=0.7 (R1+R2 C

第二个暂稳态脉冲宽度T pL,即Uc从三分之二Ucc放电下降到三分之Ucc所需时间：

T pL=0.7RC

振荡周期：T= T pH+ T pL=0.7 (R1+2R2)C

振荡频率：f=1/T=1.43/(R1+2R2)C

为得到1KHZ的方波信号，可选择：R仁5.1K Q, R2=4.7K Q ,

C=0.1 卩F