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1、科信学院课程设计说明书课程设计说明书（2009 /2010 学年第二学期）课程名称 ： 电子技术课程设计 题 目 ： 整点报时数字钟课程设计专业班级 ： 科信 08 自动化三班 学生姓名 ： 姚向凯 学 号： 080412317 指导教师 ： 崔春艳 设计周数 ： 2 周 设计成绩 ： 2010 年 7 月 2 日01 1 课程设计目的课程设计目的.12 2 系统的方案设计系统的方案设计.13 3 系统的详细设计系统的详细设计.23.1 脉冲产生和分频电路.23.1.1 脉冲产生和分频电路的设计.23.1.2 馆建器件 74 LS74 的介绍.33.1.3 关键器件 CD4060 的介绍.33
2、.2 计时电路.53.2.1 分，秒计时电路的设计.53.2.2 小时计时电路的设计.73.2.3 关键器件 CD4510 的介绍.83.3 显示译码电路.103.3.1 显示译码电路的设计.103.3.2 关键器件 CD4511 和数码管的介绍.113.4 校时电路.133.4.1 校时的电路的详细设计.133.4.2 关键器件 RS 触发器的详细介绍.143.5 整点报警电路.164 4 设计过程说明设计过程说明.174.1 绘制电路图.174.2 电路板制作.195 5 心得体会心得体会.216 6 参考文献参考文献.2111 课程设计目的让学生掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电
3、路系统的设计、安装、测试方法；进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力；提高电路布局布线及检查和排除故障的能力；培养书写综合实验报告的能力。2 系统的方案设计21 简述简述数字电子钟是一种用数字显示秒分时日的记时装置，与传统的机械钟相比，他具有走时准确显示直观无机械传动装置等优点，因而得到了广泛的应用：小到人们的日常生活中的电子手表，大到车站码头机场等公共场所的大型数显电子钟。22 课程设计题目描述和要求课程设计题目描述和要求（1）设计一个有“时” 、 “分” 、 “秒” （12 小时 59 分 59 秒）显示，且有校时功能的电子钟；（2）用中小规模集成电路组成电子钟
4、，并在实验箱上进行组装、调试；（3）画出框图和逻辑电路图，写出设计、实验总结报告；（4）选做：整点报时。在 59 分 50 秒输出一高电平驱动鸣声器发生。2.32.3 数字电子钟基本原理数字电子钟基本原理2.3.1 数字电子钟的逻辑图如图 1 所示由振荡电路、分频器、计数器、显示器和校时电路组成。振构成的振荡电路产生的信号经过分频器作为秒脉冲，秒脉冲送入秒计数器，秒计数结果通过秒译码器译码并且通过显示器显示出来，当达到 60 时向分位进位，分位和十位也是如此。2.3.2 可手动校正：能分别进行秒分时日的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对秒分时日进行手动脉冲输入调整或连续脉冲输入的校正。2.
5、3.3 整点报时。整点报时电路要求在每个整点前鸣叫。2图 1 数字钟逻辑电路图3 系统的详细设计3.1 脉冲产生和分频电路脉冲产生和分频电路3.1.13.1.1 脉冲产生和分频电路的设计脉冲产生和分频电路的设计石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。它还具有压电效应，在晶体某一方向加一电场，则在与此垂直的方向产生机械振动，有了机械振动，就会在相应的垂直面上产生电场，从而机械振动和电场互为因果，这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时，才达到最后稳定。这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。石英振荡电路图如图 2 所示。3图 2 石英振荡电路图3.1.23.1.2 馆
6、建器件馆建器件 7474 LS74LS74 的介绍的介绍在晶振产生震荡进行第二次分频时用到分频器件 74LS74。其引脚图如图 3 所示。图 3 74LS74 引脚图3.1.33.1.3 关键器件关键器件 CD4060CD4060 的介绍的介绍秒脉冲发生器是数字钟的核心部分，它的精度和稳度决定了数字钟的质量，通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形分频获得 1Hz 的秒脉冲。如晶振为 32768Hz，通过 15 次二分频后可获得 1Hz的脉冲输出。CD4060 引脚图和真值表如图 4 所示，连接方式如图 5 所示。4图 4 CD4060 引脚图和真值表5图 5 CD4060 连接方式3.2 计时电路计时电路3.2.13.2.1 分，秒计时电路的设计分，秒计时电路的设计秒分为 6060 进制计数器。秒分均为 60 进制，即显示 0059，它们的各位为十进制，十位为六进制。数字钟采用计数器使用的是 CD4510 加减计数器，数字钟采用的是加计数功能。其其连接图如图 6。整个系统由脉冲电流从 CLK 端输入，驱动计数器 CD4510 计数，CD4510 以8421BCD 码进行十进制计数，并接把结果传输给译码器 CD4511，CD4511 将其译码驱动共阴极数码管显示出数字。其中秒的各位直接向十位进位，其进位信号直接输给十位的
