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1、黄石理工学院电气与电子信息学院 电子设计与实训课程设计任务书专业班级： 实训时间：二 周 / 班分组情况：每组12人指导老师：（一）实训题目:直流稳压电源和多功能数字钟。（二）实训目的:1、巩固和加深学生对模拟电子技术，数字逻辑电路等课程基本知识的理解，综合运用课程中所学到的理论知识去独立完成一个实际课题。2、根据课程需要，通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析和解决实际问题的能力。3、通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选用元气件，通过电路组装，调试和检测环节，掌握电路的分析方法和设计方法。4、熟用常用电子元气件的类型和特性，并掌握合理选用原则。5、掌握电路图、PCB图的设计方法，学
2、会电路的安装与调试。6、掌握常用仪器、仪表的正确使用方法，学会电路整机指标的测试方法。（三）实训要求1、数字钟的功能要求：准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时计时要求为“24翻1”，分和秒的计时要求为60进位，要有校正时间电路。2、直流稳压电源的功能要求：输入220V交流电压，输出+5V直流电压。（四）实训报告：不少于5000字，A4幅面，统一复印封面和任务书。 封面、实训任务书 实训报告目录及摘要 直流稳压电源的功能及原理论述（电路原理图） 数字钟功能及原理论述（系统组成框图、电路原理图）各模块的功能，原理，器件选择 结果分析 实训小节 附录-参考文献（五）时间安排：第1周：直流稳
3、压电源及撰写实训报告；第2周：多功能数字钟的安装与调试。（六）主要设备及器件:多功能数字钟主体电路元器件清单元件名称元件型号元件数量元件封装元件说明电路板通用板122CM*14CM3孔连在一起的通用板（十行）变压器220V9V110W左右降压变压器电解电容4.7uF1耐压16V25V极性电容100uF2瓷片电容0.1uF1104无极性电容0.01uF3103无极性电容电阻2K1AXIAL0.4电阻1K46AXIAL0.4电阻3.3K2AXIAL0.4电阻100K2AXIAL0.4电阻电位器200K1塑料封装多圈调节电位器集成芯片CC40112DIP-14四2输入与非门CC45116DIP-16
4、锁存译码驱动CC45183DIP-1610进制计数器CC40811DIP-14四输入与门NE5551DIP-8定时器/8脚时基集成电路芯片插槽8孔18孔芯片插槽14孔314孔芯片插槽16孔916孔芯片插槽集成稳压器78051三端集成稳压器整流桥堆2W101整流发光二极管2显示显示管共阴6七段共阴数码管开关小按钮开关2中等高度按钮头要高一点的两相插头1带半米导线带半米导线的两相插头备注/说明以上为一套多功能数字钟主体电路的元器件清单电子设计与实训课程设计材料清单导线排线1米（单股线芯）焊锡一卷（大卷）绝缘胶布一卷备注/说明以上是以班为单位的材料清单电气与电子信息工程学院课程设计报告设 计： 电子
5、设计与实训课程设计 专业名称： 电气工程及其自动化 班 级： 学号： 姓 名： 指导教师： 设计时间： 2009.12.142009.12.25 设计地点： K2电子实习（2）室 课程设计目录一、 封面二、 目录三、 设计任务书四、 数字钟的设计与制作1、 设计目的2、 设计要求3、 设计所需器材及工具4、 设计方案及论证 设计逻辑框图及原理方框图 “秒脉冲信号发生器”的设计、原理图，芯片引脚排列图及功能表 秒计数、译码/驱动及显示部分的设计 分计数、译码/驱动及显示部分的设计 时计数、译码/驱动及显示部分的设计 分时校准电路的设计5、 焊接技术及安装工艺6、 调试步骤及故障排除7、 附图五、
6、 稳压电源的设计与制作1、 设计目的及要求2、 设计所需的器材及工具3、 设计内容及步骤 设计逻辑框图及电路原理图 常用电子仪表的使用及注意事项 常用电子元器件的认识及测量 通电调剂及故障排除六、 设计小结七、 设计参考资料数字钟的设计与制作一、设计目的 通过设计与实践，制作出具有准确显示小时、分、秒的数字钟，且可以校时。二、设计要求 数字钟的功能要求：准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间，小时计时要求为“24翻1”，分和秒的计时要求为60进位，要有校正时间电路。三、设计所需器材与工具多功能数字钟主体电路元器件清单元件名称元件型号元件数量元件封装元件说明电路板通用板122CM*14CM3孔
7、连在一起的通用板（十行）电解电容4.7uF1耐压16V25V极性电容瓷片电容0.01uF3103无极性电容电阻1K46AXIAL0.4电阻3.3K2AXIAL0.4电阻100K2AXIAL0.4电阻电位器200K1塑料封装多圈调节电位器集成芯片CC40112DIP-14四2输入与非门CC45116DIP-16锁存译码驱动CC45183DIP-1610进制计数器CC40811DIP-14四输入与门NE5551DIP-8定时器/8脚时基集成电路8孔18孔芯片插槽芯片插槽14孔314孔芯片插槽16孔916孔芯片插槽78051三端集成稳压器发光二极管2显示显示管共阴6七段共阴数码管开关小按钮开关2中等
8、高度按钮头要高一点的备注/说明以上为一套多功能数字钟主体电路的元器件清单 主要工具及附加材料：电烙铁、烙铁架、焊锡丝、松香、导线、绝缘胶布、透明胶带、镊子、钳子、数字万用表、吸锡器、剥线钳、一字起子一套等等。四、设计方案论证1、设计逻辑图及原理方框图逻辑框图 原理方框图 由上图的总体结构图可知，该设计大概可以分部分：秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分。在秒脉冲产生部分中，可以用振荡器或者555定时器予以实现，为了保证准确性，优先选用振荡器，但是由于个人技术问题，我们选用了555定时器来产生秒脉冲；在计数电路中，我们采用CD4518计数器，4518为双BCD同步加法计数器。在显示部分，
9、我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。84562731555+VCCuoR1R2CC1+uC2、“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图、芯片引脚排列图及功能表“秒脉冲信号发生器”的设计、原理图 振荡器是数字钟的核心部分。振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定，但是由于某种原因，本实验采用555定时器。其中要求R1、 R2为100K的电阻 C1为4.7mF、C2为0.01mF的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。“脉冲信号发生器”是采用“555”定时器，所以下图为555芯
10、片的引脚图及功能表。3、秒计数、译码/驱动及显示部分的设计 众所周知，秒、分、时分别为六十、六十、二十四进制(十二进制亦可)计数器那么“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器级连来实现，它们的个位为十进制，十位为六进制，这样，符合人们通常计秒数的习惯。“时”计数也用两个十进制集成块，只是做成二十四进制，上述计数器均可用反馈清零法来实现。 秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”信号送入“秒”计数器，秒计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分”脉冲信号，该信号将作为“分”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。而CD4511芯片具有锁
11、存译码驱动的功能，可以外接电阻驱动七段口LED数码管显示出来，以下即为秒计数器的设计原理图。见附图中图部分4、分计数、译码/驱动及显示部分的设计 分计数和秒计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现，将“秒”计数器的进位脉冲送入“分”计数器，每累计60分发出一个“时”脉冲信号，该信号将作为“时”计数器的时钟脉冲，进位脉冲最终用CD4081的又一个与门来实现，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。见附图中图部分5、时计数、译码/驱动及显示部分的设计 时计数和分计数的原理差不多，也是采用两个数码管、两个CD4511和
12、一个CD4518来实现，将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数器，但是是计数器采用的是24进制、且不需要进位脉冲，同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来，以下即为分计数器的设计原理图。见附图中图部分 其中秒、分、时计数器都用到芯片CD4511、CD4518、CD4081和数码管，下面就针对秒、分、时的设计原理来介绍这些芯片的引脚及功能。 数码管是数字钟的显示部分，由七段LED和一个点构成，其引脚图如下CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器，常用的显示译码器件，MAX7219和他功能差不多。CD4511引脚功能： BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态是怎么样的，七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。 LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。LT：3脚是测试信号的输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 状态如何，七段均发亮
