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《數(shù)?;旌险n程時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)報(bào)告new》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、《數(shù)模混合課程設(shè)計(jì)》設(shè)計(jì)報(bào)告——時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)學(xué)校:成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院系別:電子信息與計(jì)算機(jī)工程系姓名:hejing學(xué)號:專業(yè)班級:通信工程2班指導(dǎo)教師:李華兵2011-10-12時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)何靖指導(dǎo)老師:李華兵一、課題名稱:時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)二、內(nèi)容摘要:數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置,與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無機(jī)械裝置,具有更長的使用壽命,廣泛用于個(gè)人家庭,車站,碼頭,辦公室等公共場所,成為人們?nèi)粘I钪胁豢缮俚谋匦杵?。本次設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)利用直流穩(wěn)壓電源供電的數(shù)字電子鐘,具體由以下幾個(gè)功能模塊組成:直流穩(wěn)壓電源、震蕩分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯
2、示器等組成,實(shí)現(xiàn)了數(shù)模混合設(shè)計(jì)一個(gè)具有“時(shí)”、“分”、“秒”顯示的電子時(shí)鐘,能夠進(jìn)行校時(shí)功能。關(guān)鍵詞:數(shù)模混合555定時(shí)器;多諧振蕩器;分頻器;計(jì)數(shù)器;數(shù)字鐘三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求震蕩分配器計(jì)數(shù)器譯碼顯示器直流穩(wěn)壓電源數(shù)字電子鐘1、模擬電路部分設(shè)計(jì)要求(1)要求輸出直流電壓正5V,最大輸出電流500mA,穩(wěn)壓系數(shù)<=0.05.(2)該直流穩(wěn)壓電源可供數(shù)字電路正常工作。2、數(shù)字電路部分設(shè)計(jì)要求(1)設(shè)計(jì)一個(gè)具有“時(shí)”、“分”、“秒”顯示的電子鐘,應(yīng)具有校時(shí)功能。(2)方案設(shè)計(jì)時(shí)可充分發(fā)揮所學(xué),可進(jìn)行功能擴(kuò)展,盡量選用中小規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)。3、電路仿真要求利用Multisim2001軟件
3、對不同設(shè)計(jì)方案的電路進(jìn)行仿真分析,根據(jù)仿真結(jié)果選擇最佳方案,體現(xiàn)到設(shè)計(jì)報(bào)告中。4、電路原理圖要求:利用Protel99se繪制指導(dǎo)書上所提供的模擬電路和數(shù)字電路的原理圖,按照所提供元器件封裝,進(jìn)行ECR檢查無誤后生成網(wǎng)絡(luò)表。5、PCB繪圖要求:(1)采用單面板制圖,板框尺寸為長14cm,寬9cm。模擬電路除變壓器外,其余均和數(shù)字電路畫在一張PCB圖上,注意模擬地和數(shù)字地要一點(diǎn)接地,應(yīng)留出變壓器二次電壓的輸入接口,直流穩(wěn)壓電源的輸出接口。(2)焊盤之間只允許走一根銅膜線。(3)信號線,電源線及地線的最小銅膜線寬度為40mil。(4)要求所有元件焊盤孔直徑為0mil,外徑80mil。
4、(5)安全間距設(shè)置為20mil。(6)才用人工布局的方式對元件進(jìn)行布局,采用自動(dòng)布線和手動(dòng)布線相結(jié)合的方式布線。6、電路制作及調(diào)試要求:(1)制作輸出電壓可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源,輸出電壓范圍為1.25~15V。(2)制作電子鐘的“秒”顯示部分,數(shù)碼顯示管從0~59循環(huán)顯示。(3)調(diào)試時(shí)應(yīng)采用分步調(diào)試方法,先焊接完模擬電路部分的元件,將輸出電壓調(diào)節(jié)至5V然后再焊接數(shù)字電路電路元件,最后上電調(diào)試,排除故障。四、比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案,畫出系統(tǒng)框圖利用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定度較高的高頻方波信號,然后經(jīng)分頻電路,將高頻方波分頻為1HZ的秒脈沖波,輸入到六十進(jìn)制的秒計(jì)數(shù)器,秒計(jì)
5、數(shù)器和分計(jì)數(shù)器都是有一個(gè)個(gè)位十進(jìn)制十位六進(jìn)制,當(dāng)秒計(jì)數(shù)器的十位在清零時(shí)也向分六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器個(gè)位發(fā)一個(gè)脈沖使分計(jì)數(shù)器加1,當(dāng)分計(jì)數(shù)器的十位在清零時(shí)也同時(shí)向二十四進(jìn)制時(shí)和十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的個(gè)位發(fā)一個(gè)脈沖,使其加1。將時(shí),分,秒計(jì)數(shù)器的輸出端分別接上譯碼器和顯示器,最大顯示值為23小時(shí)59分59秒,再輸入一個(gè)秒脈沖后,顯示復(fù)零。并且能實(shí)現(xiàn)12與24的時(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換和上下午顯示電路。利用校準(zhǔn)電路分別對時(shí),分校準(zhǔn)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路如下圖所示。圖中QD1~QA1代表秒計(jì)數(shù)器個(gè)位BCD碼,QD2~QA2代表秒計(jì)數(shù)器BCD碼,QD3~QA3代表分計(jì)數(shù)器個(gè)位BCD碼,QD4~QA4代表分計(jì)數(shù)器十
6、位BCD碼。每當(dāng)分計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)到59min,與非門M2的輸出為“1”即QA3QD3QA4QC4=“1”,持續(xù)時(shí)間是一分鐘,到了59min50s時(shí),與非門M4輸出為“1”,持續(xù)時(shí)間為10s。我們?nèi)袅頜4的輸出為A,由分頻器引入的500Hz、1000Hz的方波信號為B、C。從圖中可見M6的輸出為;;M7的輸出為。于是M8在59min51s、53s、55s、57s時(shí)輸出500Hz音頻信號。在59min50s時(shí)輸出1000的信號,音響持續(xù)1s鐘,在1000Hz音響結(jié)束時(shí)刻為整點(diǎn),即該計(jì)數(shù)器每運(yùn)行到整點(diǎn)差10s時(shí)便自動(dòng)發(fā)出嗚叫聲。原理圖繪制過程:方案設(shè)計(jì)原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)仿真布局,布線PCB
7、后分析制作PCB系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)元件符號庫仿真元件庫印制板生產(chǎn)工藝流程:制生產(chǎn)底片選材下料片鉆孔孔金屬化貼膜圖形轉(zhuǎn)移電鍍?nèi)∧のg刻表面蝕刻檢驗(yàn)五、單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算和器件選擇電路模擬部分:電路數(shù)字部分:(電路中各個(gè)元器件參數(shù)如上圖中元件參數(shù)為準(zhǔn))六、畫出完整的電路圖,并說明電路的工作原理電路原理圖如下:PCB板圖制作:電路工作原理:通過模擬電路二腳插針給電路通電,并調(diào)節(jié)電位器使輸入數(shù)字電路的電壓為5V。給CD4017,CD4011,NE555輸入+5V電壓,通過555定時(shí)器3腳給任意一