1、電子技術 ( 上) 課程設計題目名稱：多功能電子時鐘顯示電路院系名稱：班級：學號：學生：指導教師：2011 年 12月 29日中原工學院電子技術 ( 上) 課程設計任務書學號學院題 目設計任務時間進度主要參考文獻電子信息學院班級多功能電子時鐘顯示電路1、基本部分1) 、由振蕩電路產生秒脈沖信號；2) 、經分頻電路、計數電路、譯碼電路，由數碼管顯示；3) 、秒和分電路為 60 進制，小時電路為 24 進制；2、發揮部分1) 、可以增加校正電路，對秒、分、小時進行校對；2) 、可以增加報時電路，整點前進行“四低一高”報時；總體時間為 1 周；星期一上午：講解；星期一下午：理解電路原理；星期二上午：

2、發放元器件和工具，設計電路和連線；星期四上午：驗收電路；星期日之前：上交課程設計報告；1 康華光。電子技術基礎 數字部分 ( 第五版 ) 。：高等教育，2006；2 康華光。電子技術基礎 模擬部分 ( 第五版 ) 。：高等教育，2006；3 電子技術 ( 下) 實驗指導書，中原工學院電子技術課程組自編， 2011；摘要數字電子時鐘設計的電路主要由主體電路與擴展電路組成，采用集成塊控制數碼管顯示時、分、秒，當秒計數器計滿 60 時就向分進位，分計數器計滿 60 后向時計數器進位， 小時計數器按 24 進制計數。時、分、秒的計數結果經過數據處理可直接送顯示器顯示。當計時發生誤差的時候可以用校時電路

3、進行校正。電子時鐘廣泛應用于各種公共場所，商業場所和居民家庭。由于其走時準確收到了廣泛歡迎。本設計電子時鐘電路有 CC4060、74HC74、74HC4518、74HC4511等來實現 。關鍵字 ：電子時鐘；數碼管； CC4060；74HC74；74HC4518；74HC4511AbstractDigital electronic clockcircuitdesigned mainlyby themaincircuit and the expansion circuit ,using manifold controldigitaldisplayhours, minutes , seconds

4、,when the seconds counteris atleast 60 when the sub- binary , sub- counter expires after 60 tothe counter carry , hour counter at 24 decimal count. Hours,minutes , seconds count results after data processing can bedirectlysent to the monitor display. Whena timingerroroccurswhen the circuit can be ca

5、librated with the school .Widelyused in electronicclocksinpublicplaces,businessesand households . Because of itsaccuratetimereceivedwidespreadwelcome . The design of electronic clock circuit CC4060, 74HC74,74HC4518, 74HC4511 , etc. to achieve .Key word: electronic clock; Digital tube; CC4060; 74 HC7

6、4; 74 HC4518; 74 HC4511目 錄中文摘要Abstract目錄第 1 章緒論5第 2 章總體設計方案52.1設計目的 .52.2設計容 .52.3基本工作原理與框圖 .6第 3 章單元模塊設計73.1 CC4060 和 74HC74組成的脈沖產生電路及分頻電路73.2秒計數電路原理圖 .83.3分計數電路原理圖 .83.4時計數電路原理圖 .93.5秒、分、時的譯碼電路.9第 4 章系統調試和功能124.1安裝 .124.2調試 .12第 5 章設計總結12附錄一：工具清單 .13附錄二：元器件清單 .13附錄三：主要元器件的引腳圖和功能表.14第1章緒論隨著現代電子技術的發

7、展，人們正處在一個信息時代，每天都要通過電視、廣播、通信、互聯網等多媒體獲取大量的信息，而現代信息的存儲、處理和傳輸越來越趨于數字化。數字電子技術課程設計是專業基礎課，本次課程設計的電子時鐘電路包括了組合邏輯電路和時序電路。此次設計與制作數字電子鐘的目的是讓我們學生在了解數字鐘的原理的前提下，熟悉集成電路的引腳排列，掌握各芯片的邏輯功能及使用方法，了解面包板的結構及接線方法，熟悉設計題目的設計與制作，運用本學期學過的數電知識設計并制作數字鐘，并且通過數字鐘的制作進一步了解各種在制作中用到的中小規模集成電路的作用及其使用方法。由于數字電子鐘包括組合邏輯電路和時序電路，通過它可以進一步學習與掌握各

8、種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法，從而實現理論與實踐相結合。通過本次課程設計， 提高學生在數字集成電路應用方面的實踐技能， 樹立嚴謹的科學作風， 培養學生綜合運用理論知識解決實際問題的能力。 學生通過電路設計、安裝、調試、整理資料等環節，初步掌握工程設計方法和組織實踐的基本技能，逐步熟悉開展科學實踐的程序和方法。第 2 章 總體方案設計2.1設計目的1. 熟悉集成電路的引腳排列；2. 掌握個芯片的邏輯功能及使用方法；3. 了解面包板結構及其接線方法；4. 了解設計題目的組成及工作原理；5. 熟悉設計題目的設計及制作2.2設計容1. 設計一臺能準確計時，以十進制數顯示“秒” 、“分”、“

9、時”的多功能電子時鐘顯示電路；2. 小時為 24 進制，分和秒均為 60 進制；3. 有校時功能，可以分別對“時” 、“分”、“秒”顯示進行矯正；2.3基本工作原理與框圖數字電子鐘要想最終設計成功必須要有精確而穩定的秒信號產生，通常先用石英晶體振蕩器產生32768Hz的脈沖，經過整形、分頻產生1Hz 的秒脈沖。分頻用CD4060分出 2Hz 的脈沖，再用 CD4013分出 1Hz 的脈沖。然后 1Hz脈沖經過校 時電路送到秒計數器的個位，秒計數器是由兩塊 74LS160 組成的六十進制計數器，其十位 TC 接校時電路。校時電路的 CP1 接分計數器個位的 CLK端，分計數器也是由兩塊 74LS

10、160 組成的六十進制計數器，分計數器的十位的 TC 端接入校時電路。校時電路的 CP2 接時計數器的 CLK端，分計數器是由兩塊 74LS160組成的二十四進制計數器。校時電路的 S1 、 S2、 S3 控制“校時”、“校分”和“校秒”。各個計數器分別接譯碼器，各個譯碼器分別接顯示器。電路的基本原理就是這樣。電子時鐘電路實際上是對 1kz 的標準頻率進行計數的計數電路。 多功能電子時鐘是采用數字電路實現“時” 、“分”、“秒”數字顯示的計數裝置，具體實現為：用石英晶體振蕩器產生 1 秒的標準“秒”信號：設計 60 進制計數器，即 60 秒累計 1分 ;60 分累計 1 小時，并以 24 小時

11、為一計時周期；各自引到顯示器能顯示 “時”“、分”、“秒”；具有整點報時功能。由于起始時間不可能與標準時間一致，故需要在電路上加一校時電路，同時標準的 1kz 時間信號必須做到準確穩定。第 3 章單元模塊設計3.1 CC4060 和 74HC74組成的脈沖產生電路及分頻電路數字電子鐘要想最終設計成功必須要有精確而穩定的秒信號產生，通常先用石英晶體振蕩器產生32768Hz的脈沖，經過整形、分頻產生1Hz 的秒脈沖。 CD4060分出 2Hz的脈沖，再用74HC74分出 1Hz的脈沖。電路圖如下所示CC4060 和74HC74 的連接1DQ74 HC 74C 1Q1Hz2Hz31020 pF22

12、MCC 4060113 20 pF32768 Hz = 2 15H z8秒計數電路原理圖3.2秒計數電路原理圖秒是 60 進制計數，因此秒計數電路應采用兩片連接方式如圖：CC4518級聯的方式來實現，3.3 分計數電路原理圖和秒一樣， 分也是 60 進制計數，因此分計數電路同樣采用兩片 CC4518級聯的方式來實現，連接方式如圖：3.4 時計數電路原理圖時是 24 進制數，時計數電路采用兩片CC4518級聯的方式來實現，連接方式如圖：3.5 秒、分、時的譯碼電路本實驗采用CC4511 BCD 鎖存器 / 七段譯碼 / 驅動器。其中A,B,C,D BCD碼輸入端； a,b,c,d,e,f,g 譯

13、碼輸出端，輸出“ 1”有效，用來驅動共陰極 LED 數碼管；LT測試輸入端， LT=“0”時， 譯碼輸出全為“ 1” ；BI（RL）消隱輸 入端；LE鎖定端， LE=“1”時譯碼器處于鎖定狀態， LE=0 為正常譯碼。譯碼電路的功能是將“秒”“分”“時”計數器的輸出代碼進行翻譯，變成相應的數字。其電路圖如下所示：整體電路圖如所示上圖第 4 章系統調試和功能4.1安裝在裝配電路的時候，一定要認真仔細，保證連線正確和接觸良好，防止虛接，短接，以免人為故障。1 要根據芯片引腳原理圖，分功能安裝，并根據接線順序分步驟驗證。2 防止接觸不良故障3 接線時確保可靠的電源和接地。4 注意芯片的控制引腳必須接

14、正確。5. 插線要細心，避免接觸不良現象 ；4.2調試電路安裝好后，進行了通電前的檢查，通電后，每片集成芯片沒有發熱現象。工作電壓正常，這是電路工作的基本保障。調試單元電路直到正常工作。第5章設計總結通過這一周的課程設計，我感覺自己確實學到的很多。通過這次課程設計，把在課堂中學到的知識運用到實際訓練中，我感覺自己的知識更加鞏固了，能把自己學到的知識投諸實踐，與各位老師的諄諄教導和耐心指導是息息相關的。剛開始的時候有種無從下手的感覺，在一步步的摸索和老師的指導下我們終于完成的面包板的連接，兩天的連接，使我們學到了許多，每一個細小的地方都必須十分注意，每一根線都要好好地布局，才能使連線看起來整齊有序。在此我衷心的感一直不辭辛勞為我們指明方向的老師，也要感教會我知識的學校為我提供實踐的場所和實踐器材，還要感我的搭檔還有那些耐心幫助我的同學們。通過這次的課程設計，不僅使我學到了很多專業方面的知識，也讓我明白了不畏困難、勇于攀登艱難的重要性，這對我未來的學習和生活產生很大的影響。在此，再次感我的學校、老師和同學們。附錄一工具清單工具數量鑷子1斜口鉗1萬用表15V 直流穩壓電源1導線若干附錄二元器件清單功能器件類型、型號及參數數量CC40601晶振（