机械课程设计心体会
数字电子技术课程设计报告
设计目
数字钟种数字电路技术实现时分秒计时装置机械式时钟相具更高准确性直观性机械装置具更更长寿命广泛
数字钟原理讲种典型数字电路中包括组合逻辑电路时序电路
次设计制做数字钟解数字钟原理学会制作数字钟通数字钟制作进步解种制作中中规模集成电路作实方法数字钟包括组合逻辑电路时叙电路通进步学掌握种组合逻辑电路时序电路原理方法
二设计求
（1）设计指标
①时间12时周期
②显示时分秒
③具校时功分时分进行单独校时校正标准时间
④计时程具报时功时间达整点前10秒进行蜂鸣报时
⑤保证计时稳定准确须晶体振荡器提供表针时间基准信号
（2）设计求
①画出电路原理图（仿真电路图）
②元器件参数选择
③电路仿真调试
④pcb文件生成印输出
（3）制作求行装配调试发现问题解决问题
（4）编写设计报告写出设计制作全程附关资料图纸心体会
三原理框图
1．数字钟构成
数字钟实际标准频率（1hz）进行计数计数电路计数起始时间标准时间（北京时间）致需电路加校时电路时标准1hz时间信号必须做准确稳定通常石英晶体振荡器电路构成数字钟
（a）数字钟组成框图
2．晶体振荡器电路
晶体振荡器电路数字钟提供频率稳定准确32768hz方波信号保证数字钟走时准确稳定指针式电子钟数字显示电子钟晶体振荡器电路般输出方波数字式晶体振荡器电路通常两类类ttl门电路构成类通cmos非门构成电路次设计采种图（b）示cmos非门u1晶体电容电阻构成晶体振荡器电路u2实现整形功振荡器输出似正弦波波形转换较理想方波输出反馈电阻r1非门提供偏置电路工作放区域非
门功似高增益反相放器电容c1c2晶体构成谐振型网络完成振荡频率控制功时提供180度相移非门构成正反馈网络实现振荡器功晶体具较高频率稳定性准确性保证输出频率稳定准确
（b）cmos晶体振荡器（仿真电路）
3．时间记数电路
般采10进制计数器74hc29074hc390等实现时间计数单元计数功次设计中选择74hc390部逻辑框图知双2510异步计数器计数器均异步清零端（高电效）
秒位计数单元10进制计数器需进制转换需qacpb（降效）相连cpa（降没效）1hz秒输入信号相连q3作进位信号十位计数单元cpa相连
秒十位计数单元6进制计数器需进制转换10进制计数器转换6进制计数器电路连接方法图24示中q2作进位信号分位计数单元cpa相连
十进制六进制转换电路
分位分十位计数单元电路结构分秒位秒十位计数单元完全相分位计数单元q3作进位信号应分十位计数单元cpa相连分十位计数单元q2作进位信号应时位计数单元cpa相连
时位计数单元电路结构秒位计数单元相求整时计数单元应12进制计数器10整数倍需位十位计数单元合整体进行12进制转换利1片74hc390实现12进制计数功电路图（d）示
（d）十二进制电路
外图（d）示电路中尚余－2进制计数单元正作分频器2hz输出信号转化1hz信号
4．译码驱动显示单元电路
选择cd4511作显示译码电路选择led数码作显示单元电路cd4511输进二进制信号翻译成十进制数字数码显示出里led数码采阴方法连接
计数器实现时间累计8421bcd码形式输送cd4511芯片4511芯片bcd码转变十进制数码送数码中显示出
5．校时电路
数字钟应具分校正时校正功应截断分位时位直接计数通路采正常计时信号校正信号时切换电路接入中coms非门实现时分校时电路in1端低位进位信号相连in2端校正信号相连校正信号直接取分频器产生1hz2hz（太高太低）信号输出端分时位计时输入端相连开关时校正信号0相输出0开关端接高电正常
输入信号利通门校时电路处正常计时状态开关时情况正述相反时校时电路处校时状态
实际时电路开关存抖动问题般会接rs触发器构成开关消抖动电路整较时电路图（f）
（f）带消抖电路校正电路
6．整点报时电路
电路应整点前10秒钟开始整点报时时间59分50秒59分59秒期间时报时电路报时控制信号
时间59分50秒59分59秒期间时分十位分位秒十位均保持变分595分计数器十位qcqa位qdqa秒计数器十位qcqa相产生报时控制信号
报时电路选74hc30构成74hc308输入非门
四元器件
1．四连面包板1块（编号a45）
2．镊子1
3．剪刀1
4．阴八段数码6
5．网络线2米
6．cd4511集成块6块
7．cd4060集成块1块
8．74hc390集成块3块
9．74hc51集成块1块
10．74hc00集成块4块
11．74hc30集成块1块
12．10mω电阻5
13．500ω电阻14
14．30p电容2
15．32768k时钟晶体1
16．蜂鸣器10（班）
1）芯片连接图
1)74hc00d2)cd4511
3)74hc390d4)74hc51d
2．面包板介绍
面包板块总五部分组成竖四横面包板身种免焊电板
面包板样式：
面包板注意事项：
1．面包板旁般附香蕉插座输入电压信号接
2．图中连着黑线表示插孔相通
3．拉线时量线紧贴面包板线成直角避免交叉跨越元件
4．面包板久时插孔间连接铜线会发生脱落现象时排插孔做记号
五功块电路图
数字钟原理讲种典型数字电路许中规模集成电路组成分成许独立电路
（）六进制电路
74hc3907400数码4511组成电路图
（二）十进制电路
74hc3907400数码4511组成电路图二
（三）六十进制电路
两数码两451174hc3907400芯片组成电路图三
（四）双六十进制电路
2六十进制连接成分位输入信号秒十位qc相连产生进位电路图图四
（五）时间计数电路
1十二进制电路2六十进制电路组成面已双六十电路十二进制电路相连详细电路见图五
（六）校正电路
74ch51d74hc00d电阻组成校正电路分校正时校正两部分电路图六
（七）晶体振荡电路
晶体230pf电容1406010兆电阻组成芯片3脚输出2hz方波信号电路图七
（八）整点报时电路
74hc30d蜂鸣器组成时间59505959时蜂鸣报时电路图八
六总接线元件布局简图
整数字钟时间计数电路晶体振荡电路校正电路整点报时电路组成
中校正电路代时间计数电路中时分秒间进位校时电路处正常输入信号时时间计数电路正常计时分校正时会产生时进位分时校位分开校正电路独立电路
电路信号输入晶振电路产生输入电路
简图图九
七芯片连接总图
仿真实际元件差异原简图基础实际布局画张实际芯片布局接线图图十
八总结
1．实验程中遇问题解决方法
①面包板测试
测试面包板触点否接通
②七段显示器七段译码器测量
显示器cd4511相连第次接时数码完全没显示数字检查发现数码未接造成接发现法正确显示数字万表检测发现芯片引脚接触良造成确认芯片否接触良非常重件事
③时间计数电路连接测试
六进制十进制没什问题芯片引脚老问题重新插芯片解决六十进制时图接线发现显示器数字总100进制六十进制检测发现线路连通芯片接触没问题重连线时发现线路接错引脚造成改显示正常
④校正电路
面程引脚接错造成错误校正电路完全仿真图连测试时开始进行时校时时没出现问题进行分校时时发现计数电路秒电路开始乱跳出错电路定方出错反复发现接入校正电路时忘秒十位分位间连线掉造成接线时定注意余线掉
2．设计体会
通次数字钟设计制作解设计电路程序解关数字钟原理设计理念设计电路总先仿真仿真成功实际接线成品定仿真时完全样实际接线中着种样条件制约着仿真中法成功电路接法实际中芯片身特性够成功设计时应考虑两者差异中找出适合设计方法
通次学种电路概解说坐言立行电路应该动手实际操作会深刻理解
3．设计建议
希老师动手制作前应先告诉关做电路资料原理检测电路方法关检测芯片方法样会助进步进入状况完成设计
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数字电子技术课程设计报告
设计目
数字钟种数字电路技术实现时分秒计时装置机械式时钟相具更高准确性直观性机械装置具更更长寿命广泛
数字钟原理讲种典型数字电路中包括组合逻辑电路时序电路
次设计制做数字钟解数字钟原理学会制作数字钟通数字钟制作进步解种制作中中规模集成电路作实方法数字钟包括组合逻辑电路时叙电路通进步学掌握种组合逻辑电路时序电路原理方法
二设计求
（1）设计指标
①时间12时周期
②显示时分秒
③具校时功分时分进行单独校时校正标准时间
④计时程具报时功时间达整点前10秒进行蜂鸣报时
⑤保证计时稳定准确须晶体振荡器提供表针时间基准信号
（2）设计求
①画出电路原理图（仿真电路图）
②元器件参数选择
③电路仿真调试
④pcb文件生成印输出
（3）制作求行装配调试发现问题解决问题
（4）编写设计报告写出设计制作全程附关资料图纸心体会
三原理框图
1．数字钟构成
数字钟实际标准频率（1hz）进行计数计数电路计数起始时间标准时间（北京时间）致需电路加校时电路时标准1hz时间信号必须做准确稳定通常石英晶体振荡器电路构成数字钟
（a）数字钟组成框图
2．晶体振荡器电路
晶体振荡器电路数字钟提供频率稳定准确32768hz方波信号保证数字钟走时准确稳定指针式电子钟数字显示电子钟晶体振荡器电路般输出方波数字式晶体振荡器电路通常两类类ttl门电路构成类通cmos非门构成电路次设计采种图（b）示cmos非门u1晶体电容电阻构成晶体振荡器电路u2实现整形功振荡器输出似正弦波波形转换较理想方波输出反馈电阻r1非门提供偏置电路工作放区域非
门功似高增益反相放器电容c1c2晶体构成谐振型网络完成振荡频率控制功时提供180度相移非门构成正反馈网络实现振荡器功晶体具较高频率稳定性准确性保证输出频率稳定准确
（b）cmos晶体振荡器（仿真电路）
3．时间记数电路
般采10进制计数器74hc29074hc390等实现时间计数单元计数功次设计中选择74hc390部逻辑框图知双2510异步计数器计数器均异步清零端（高电效）
秒位计数单元10进制计数器需进制转换需qacpb（降效）相连cpa（降没效）1hz秒输入信号相连q3作进位信号十位计数单元cpa相连
秒十位计数单元6进制计数器需进制转换10进制计数器转换6进制计数器电路连接方法图24示中q2作进位信号分位计数单元cpa相连
十进制六进制转换电路
分位分十位计数单元电路结构分秒位秒十位计数单元完全相分位计数单元q3作进位信号应分十位计数单元cpa相连分十位计数单元q2作进位信号应时位计数单元cpa相连
时位计数单元电路结构秒位计数单元相求整时计数单元应12进制计数器10整数倍需位十位计数单元合整体进行12进制转换利1片74hc390实现12进制计数功电路图（d）示
（d）十二进制电路
外图（d）示电路中尚余－2进制计数单元正作分频器2hz输出信号转化1hz信号
4．译码驱动显示单元电路
选择cd4511作显示译码电路选择led数码作显示单元电路cd4511输进二进制信号翻译成十进制数字数码显示出里led数码采阴方法连接
计数器实现时间累计8421bcd码形式输送cd4511芯片4511芯片bcd码转变十进制数码送数码中显示出
5．校时电路
数字钟应具分校正时校正功应截断分位时位直接计数通路采正常计时信号校正信号时切换电路接入中coms非门实现时分校时电路in1端低位进位信号相连in2端校正信号相连校正信号直接取分频器产生1hz2hz（太高太低）信号输出端分时位计时输入端相连开关时校正信号0相输出0开关端接高电正常
输入信号利通门校时电路处正常计时状态开关时情况正述相反时校时电路处校时状态
实际时电路开关存抖动问题般会接rs触发器构成开关消抖动电路整较时电路图（f）
（f）带消抖电路校正电路
6．整点报时电路
电路应整点前10秒钟开始整点报时时间59分50秒59分59秒期间时报时电路报时控制信号
时间59分50秒59分59秒期间时分十位分位秒十位均保持变分595分计数器十位qcqa位qdqa秒计数器十位qcqa相产生报时控制信号
报时电路选74hc30构成74hc308输入非门
四元器件
1．四连面包板1块（编号a45）
2．镊子1
3．剪刀1
4．阴八段数码6
5．网络线2米
6．cd4511集成块6块
7．cd4060集成块1块
8．74hc390集成块3块
9．74hc51集成块1块
10．74hc00集成块4块
11．74hc30集成块1块
12．10mω电阻5
13．500ω电阻14
14．30p电容2
15．32768k时钟晶体1
16．蜂鸣器10（班）
1）芯片连接图
1)74hc00d2)cd4511
3)74hc390d4)74hc51d
2．面包板介绍
面包板块总五部分组成竖四横面包板身种免焊电板
面包板样式：
面包板注意事项：
1．面包板旁般附香蕉插座输入电压信号接
2．图中连着黑线表示插孔相通
3．拉线时量线紧贴面包板线成直角避免交叉跨越元件
4．面包板久时插孔间连接铜线会发生脱落现象时排插孔做记号
五功块电路图
数字钟原理讲种典型数字电路许中规模集成电路组成分成许独立电路
（）六进制电路
74hc3907400数码4511组成电路图
（二）十进制电路
74hc3907400数码4511组成电路图二
（三）六十进制电路
两数码两451174hc3907400芯片组成电路图三
（四）双六十进制电路
2六十进制连接成分位输入信号秒十位qc相连产生进位电路图图四
（五）时间计数电路
1十二进制电路2六十进制电路组成面已双六十电路十二进制电路相连详细电路见图五
（六）校正电路
74ch51d74hc00d电阻组成校正电路分校正时校正两部分电路图六
（七）晶体振荡电路
晶体230pf电容1406010兆电阻组成芯片3脚输出2hz方波信号电路图七
（八）整点报时电路
74hc30d蜂鸣器组成时间59505959时蜂鸣报时电路图八
六总接线元件布局简图
整数字钟时间计数电路晶体振荡电路校正电路整点报时电路组成
中校正电路代时间计数电路中时分秒间进位校时电路处正常输入信号时时间计数电路正常计时分校正时会产生时进位分时校位分开校正电路独立电路
电路信号输入晶振电路产生输入电路
简图图九
七芯片连接总图
仿真实际元件差异原简图基础实际布局画张实际芯片布局接线图图十
八总结
1．实验程中遇问题解决方法
①面包板测试
测试面包板触点否接通
②七段显示器七段译码器测量
显示器cd4511相连第次接时数码完全没显示数字检查发现数码未接造成接发现法正确显示数字万表检测发现芯片引脚接触良造成确认芯片否接触良非常重件事
③时间计数电路连接测试
六进制十进制没什问题芯片引脚老问题重新插芯片解决六十进制时图接线发现显示器数字总100进制六十进制检测发现线路连通芯片接触没问题重连线时发现线路接错引脚造成改显示正常
④校正电路
面程引脚接错造成错误校正电路完全仿真图连测试时开始进行时校时时没出现问题进行分校时时发现计数电路秒电路开始乱跳出错电路定方出错反复发现接入校正电路时忘秒十位分位间连线掉造成接线时定注意余线掉
2．设计体会
通次数字钟设计制作解设计电路程序解关数字钟原理设计理念设计电路总先仿真仿真成功实际接线成品定仿真时完全样实际接线中着种样条件制约着仿真中法成功电路接法实际中芯片身特性够成功设计时应考虑两者差异中找出适合设计方法
通次学种电路概解说坐言立行电路应该动手实际操作会深刻理解
3．设计建议
希老师动手制作前应先告诉关做电路资料原理检测电路方法关检测芯片方法样会助进步进入状况完成设计
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