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1、电子技术课程设计报告教 学 院： 电气与电子信息工程学院 专业班级： xx级电子信息工程（x）班 学 号： xxxxxxxxxxxx 学生姓名： 坏水 指导教师： xxxxxxxxxxxx 时 间： 2011.10.1010.23 地 点： 电子技术实验室 课程设计成绩评定表课题名称多功能数字钟电路的设计/直流稳压电源的设计学生姓名坏水学号 xxxxxxxxxxx课程设计答辩记录（1） 简述校时电路的工作原理： 校时控制电路有三级CMOS门电路和三只开关（K1K3）组成，分别用以实现对时，分，秒的校准。开关选择有正常和校时两档。开关在正常位置是，设定电路为低电平0，时，分，秒计数器正常计时。当
2、进行时校准时，将开关K1断开，秒信号送入时个位计数器进行快速计数，同时将分计数器置0。在时调到需要的数字后合上开关K1，此时，由于非门1输出的秒脉冲被切断，计时器便继续工作。分校准与时校准步骤相同，秒信号通过与非门2送入分的个位计数器。在进行分校准时，秒计时电路置0，当分调到需要的数字后合上开关K2，时针便按校时后的时间计数。（2） 如何利用4518芯片实现12进制计数器 4518为集成十进制计数器，内部含有两个独立的十进制计数器，两个计数器可以单独使用，也可级联起来扩大其计数范围。成绩评定依据8考勤7答辩、报告6实物制作分数最终评定成绩指导教师签字： 年 月 日电子技术课程设计任务书 201
3、12012学年第 一 学期学生姓名： 坏水 专业班级： xx电信本x班 指导教师： xxxxxxxxx 工作部门：电气与电子信息工程学院 一、课程设计题目：多功能数字钟电路的设计/直流稳压电源的设计二、课程设计内容（含技术指标）： 拟定多功能数字钟和直流稳压电源的组成框图，要求实现电路的基本功能，使用的器件少，成本低； 画出数字钟和直流稳压电源的主体电路逻辑图； 测试多功能数字钟的逻辑功能，同时满足基本功能与扩展功能的要求； 设计并安装各单元电路，要求布线整齐、美观，便于级联与调试；三、进度安排序号名 称时 间1掌握相关电子线路工程技术规范及其安全用电技术规程一 天2掌握常用电工电子仪表的认识
4、及使用一 天3掌握常规电子元器件的认识、选择及使用半 天4根据多功能数字钟电路的工作原理设计电路图一 天5学会借用电子线路CAD正确绘制电路图；一 天6掌握电子器件的安装工艺及焊接技术半 天7掌握多功能数字钟电路的安装与调试一 天8根据直流稳压电源电路的工作原理设计电路图一 天9了解电子电路板的制作过程半 天10学习电路原理图及印制电路板图的读图方法半 天11掌握直流稳压电源电路的安装与调试一 天12书写电子技术课程设计报告一 天 四、基本要求1.基本功能：要求设计出+5V的直流稳压电源。数字钟要求以数字形式显示时、分、秒的时间。小时计数器的计时要求为“12翻1”，要求具有手动校时功能。2.扩
5、展功能：定时控制，其时间自定；仿广播电台正点报时，自动报整点时数或触摸报整点时数（主要体现在理论知识上进行电路设计）。(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，学会电路的
6、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，小时时要求为“12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。一、整体方案原理框图1、直流稳压电源220V的家用交流电变压器整流桥滤波器稳压电路5V的直流电直流稳压电源主要包括4个部分，电源变压器，整流电路，滤波器，稳压电路。2、数字钟设计框图数码管数码管数码管数码管数码管时十位计数器时个位计数器分十位计数器分个位计数器秒十位计数器秒个位计数器译码驱动译码驱动译
7、码驱动译码驱动译码驱动译码驱动校时控制电路校分控制电路秒脉冲信号发生器数码管 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，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。二、单元电路设计1、直流稳压电源的设计 2、秒脉冲信号的设计“秒脉冲信号发生器”的设
8、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为168K、 R2为68K的电阻， C1为4.7mF、C2为0.01mF的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。 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为168K、 R2为68K的电阻 C1为4.7mF、C2为0.01mF的电容，Vcc为+5V电源,GND接地。555 定时器的
9、功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 A1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，A2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 A2 的输出为 1，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 A1 的输出为 1，A2 的输出为 0，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。3、时钟电路的设计（一）秒计数、译码/驱动及显示部分的设计众所周知，秒、分、时分别
10、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
11、理图。见附图中图部分（二）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，分计数器的设计原理图与秒计数器的设计原理图相同。见附图中图部分（三）、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和一个CD4518来实现，将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数
12、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：
13、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，七段均发亮全部显示。它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。CD4518是十进制双BCD同步加法计数器，内含两个单元的加计数器，下图为CD4518的引脚图及功能表。CD4518/CC4518是二、十进制（8421编码）同步加计数器，内含两个单元的加计数器，其功能表如真值表所示
14、。每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN，可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。由表可知，若用ENABLE信号下降沿触发，触发信号由EN端输入，CLK端置“0”；若用CLK信号上升沿触发，触发信号由CLK端输入，ENABLE端置“1”。RESET端是清零端，RESET端置“1”时，计数器各端输出端Q1Q4均为“0”，只有RESET端置“0”时，CD4518才开始计数。yds838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号 CD4518采用并行进位方式，只要输入一个时钟脉冲，计数单元Q1翻转一次；当Q1为1，Q4为0时，每输入一个时钟脉冲，计数单元Q2翻转一次；当Q1=Q2=1时，每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次；当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时，每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态（“0”态）开始计数，每输入10个时钟脉冲，计数单元便自动恢复到“0”态。若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号，便可组成两位8421编码计数器，依次下去可以进行多位串行计数。4、校时控制电路的设计 分时校准电
