數字子技電術課設計任程務書
姓名：孫齊波班級：電子0922 學號：0914781072 指導老師：周利兵
摘要：在了解數字鐘的原理的前提下，運用剛剛學過的數電知識設計並製作數字鐘，而且通過數字鐘的製作進一步了解各種在製作中用到的中小規模積體電路的作用及其使用方法。
1. 由於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，並學會使用protel軟體畫原理圖和制pcb版，增強實驗設計能力和動手操作能力。
2. 通過本次試驗是同學們對電子線路知識的整合和電子線路設計能力的訓練，並為後繼課程的學習和畢業設計打下一定的基礎。
關鍵字：組合邏輯電路時序電路 protel軟體
一實驗任務及要求
1 實驗任務
設計一種簡易數字鐘，該數字鐘具有基本功能， 包括準確計以數字形式顯示秒以及二極體顯示秒的時間和校時功能。
2 實驗要求
（1）秒的計時要求為60進製。
（2）用兩個二極體顯秒的時間。
（3）校正時間。
二實驗設計
電路的工作原理： 振盪器產生的標準秒脈衝訊號作為數字鐘的振源。秒計數器計滿60計數器的輸出經解碼器送顯示器。
2 單元電路設計
數位電路中的時鐘是由振盪器產生的，振盪器是數字鐘的核心。振盪器的穩定度及頻率的精度決定了數字鐘計時的準確程度，一般來說，振盪器的頻率越高，計時精度越高。
因為想到要使產生的脈衝較穩定，我們首先想到了使用石英晶振電路，即採用37267hz晶體**器，電路圖如圖2：
工作原理：由晶體振盪器產生37268hz的1khz的脈衝經整合塊cd4060分頻後變為10hz脈衝，再經74ls160計數器分頻得到了所需要的1hz穩定脈衝。
(2) 計數電路
數字鐘的計數電路是用乙個六十進位制計數電路實現的。數字鐘的計數電路的設計可以用反饋清零法。當計數器正常計數時，反饋門不起作用，只有當進製脈衝到來時，反饋訊號將計數電路清零，實現相應模的迴圈計數。
以六十進位制為例，當計數器從00，01，02，……，59計數時，反饋門不起作用，只有當第60個秒脈衝到來時，反饋訊號隨即將計數電路清零，實現模為60的迴圈計數
① 電路如圖9所示：
圖6解碼與顯示電路
② 電路的工作原理
解碼是編碼的相反過程，解碼器是將輸入的二進位制**翻譯成相應的輸出訊號以表示編碼時所賦予原意的電路。
③ 對電路中的主要元件及功能介紹
a.解碼器74ls48
解碼器是乙個多輸入、多輸出的組合邏輯電路。它的工作是把給定的**進行「翻譯」，變成相應的狀態，使輸出通道中相應的一路有訊號輸出。解碼器在數字系統中有廣泛的用途，不僅用於**的轉換、終端的數字顯示，還用於數字分配，儲存器定址和組合控制訊號等。
解碼器可以分為通用解碼器和顯示解碼器兩大類。-g，再由七段數碼管顯示相應的數。 74ls48管腳圖如圖7。
在管腳圖中，管腳lt、rbi、bi/rbo都是低電平是起作用，作用分別為：
lt為燈測檢查，用lt可檢查七段顯示器個字段是否能正常被點燃。
bi是滅燈輸入，可以使顯示燈熄滅。
rbi是滅零輸入，可以按照需要將顯示的零予以熄滅。bi/rbo是共用輸出端，rbo稱為滅零輸出端，可以配合滅零輸出端rbi，在多位十進位制數表示時，把多餘零位熄滅掉，以提高檢視的清晰度。也可用共陰解碼器74ls248，cd4511。
圖7 解碼器
b.顯示器
在此電路圖中所用的顯示器是共陰極形式，陰極必須接地。
圖8顯示器
圖9校時電路
電路的工作原理：在此電路中，用到的元器件就只有兩個雙刀雙擲開關，非常簡單。在此開關中起作用的可以是123腳或者456腳。
而在此次設計中我們使用123管腳。管腳1接高電平，管腳2接正常的進製脈衝，兩管腳3分別接時個位的脈衝和分個位的脈衝。當正常工作時將開關打到2，進行正常的計數，即校時時不影響正常計數。
五、元器件清單
這次實驗的器件經過不斷的改進電路，器件也相應的減少，即節約了成本，也使電路版顯得更加美觀。我所需的器件如下表：
表3六電路製板與焊接
1 製板
根據原理圖通過佈線生成了pcb圖，然後拿到實驗室去印製。把電路板用皮刷刷乾淨，晾乾。將轉印紙鋪在電路板上在轉印機裡面轉印，注意轉印過程中要用用透明膠把轉印紙貼緊電路板防止紙滑脫電路板，影響轉印效果，此過程要進行2到3遍，一般來說當你壓電路板的手指感到有點燙手了就差不多了。
轉印完了之後用油性筆筆將電路板上不清楚的線補上，確定電路板上的線路沒有問題之後拿去腐蝕，腐蝕完了，在用水沖洗，用手洗去電路板表面未被沖淨的殘留物並用吸水紙擦乾。
接下來就是將電路板放到打孔機上進行打孔。
2 焊接
電路板打孔後，下一步就是焊接器件了。焊接時，先焊接小的器件，例如電阻、電容，再者把管腳再焊上電路板，最後焊接電位計、開關、飛線、介面卡插座。另外，要注意焊接時，錫不能粘一起，不小心粘一起的可用松香溶掉，重新焊接。
焊完後，仔細檢查焊腳，確保沒有虛焊。
七實物除錯
焊接好各個器件，將每種晶元都接到管腳，插上電源，調節電位器來控制脈衝快慢，倘若二極體和數碼管不亮，則檢查電路和接線，如此不斷修改調適，直到無誤。
八、實驗自我評估及體會
這次實驗斷斷續續的花費了我們很長的時間，中間也有些時候感覺很吃力，但是不管怎麼說最後還是成功設計出並做成了實物。在做數字鐘實驗前大家對軟體的使用都不很熟悉，但是通過自學現在已經能夠熟練的使用。在整個實驗過程中，小組的成員們互相幫助協作，更多是在遇到困難時大家互相鼓勵，並且一直堅持到最後。
在這次實驗中，我看到了小組成員們作為乙個整體的存在，雖然分工不同，但是大家心裡時時刻刻都記掛著還有乙個數字鐘等著我們去弄。總之，在這個過程中，我們除了獲得了很多專業方面的知識，如對元器件的了解，對設計製版過程的親身經歷等，同時還收穫了很多心靈上的感悟。
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學校 學院 班級 姓名 學號 指導老師 1 引言3 2 實驗設計內容及要求3 3 設計電路的用途及原理簡介4 4 單元電路設計原理5 5 全圖9 6 電路的除錯說明10 7 所遇到的問題及解決10 8 實驗總結和體會10 9 附錄 整合晶元引腳圖和功能表11 一 引言 一 摘要 隨著人類科技文明的發...