电子技术课程设计讲义(1)(1)bxlb.docx

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1、电子技术术课程设设计讲义义电工电子实验教学中心目 录第一部分分：电子子技术课课程设计计概述11一、电子子技术课课程设计计的必要要性与目目的1二、电子子技术课课程设计计的基本本要求11三、电子子电路设设计的一一般方法法与步骤骤2四、电子子技术课课程设计计的主要要阶段22四、电子子技术课课程设计计的主要要阶段33五、电子子技术课课程设计计的教学学过程33第二部分分电子技技术课程程设计参参考课题题5课题一多多路温度度巡回检检测系统统5课题二函函数发生生器的设设计与制制作155课题三多多功能数数字钟电电路的设设计与制制作177课题四交交通信号号灯控制制系统221课题五电电子秒表表25课题六转转速测量量

2、显示逻逻辑电路路设计229课题七数数字频率率计的设设计与制制作34465第一部分分：电子子技术课课程设计计概述课程设计计是本课课程学习习完毕后后的一次次综合性性练习，通通过具体体应用例例子的设设计练习习，达到到对已学学过的单单元电路路有一个个更深入入的复习习和理解解，对于于如何应应用各单单元电路路于整机机中有一一个初步步的概貌貌，通过过这一练练习，学学生们对对本课程程的知识识将得到到一个较较大的提提高，同同时学习习技术总总结报告告、科技技论文的的基本撰撰写方法法。本专专业所开开设的电电子技术术课程设设计二工程程训练是是为了加加强上述述的训练练而设置置的，在在学习完完全部的的基础课课以及大大部分

3、专专业课后后，较广广泛地应应用所学学过的知知识进行行一次比比课程设设计更具具综合性性的练习习，学习习小系统统电路设设计的方方法，初初步锻炼炼小系统统电路设设计的能能力，了了解、学学习研发发应用系系统的基基本步骤骤与工作作内容，同同时进一一步锻炼炼科技论论文写作作的能力力，为毕毕业设计计奠定良良好的基基础。本本课程的的另一个个特点是是突出了了对实践践能力的的训练和和培养，技技能的训训练与培培养，安安排了较较大比重重的实训训课时，由由学生们们自己动动手制作作电路，直直至调试试成功，因因而又称称本课程程为“工程训训练”，认真真完成这这一教学学环节，相相信同学学们在应应用能力力、实践践能力、工工程制作

4、作的技能能和工艺艺等方面面都能获获得许多多提高。一、电子子技术课课程设计计的必要要性与目目的实验课、课课程设计计和毕业业实习是是大学阶阶段既相相互联系系又相互互区别的的三大实实践性教教学环节节。实验验课着眼眼于通过过实验验验证课程程的基本本理论，培培养学生生的初步步实验技技能。课课程设计计则是针针对某一一门课程程的要求求，对学学生进行行综合性性训练，培培养学生生运用课课程中所所学到的的理论与与实践紧紧密结合合，独立立地解决决实际问问题。毕毕业实习习虽然也也是一种种综合性性训练，但但它不是是针对某某一门课课程，而而是针对对本专业业的要求求所进行行的更为为全面的的综合训训练。课程设计计的目的的：1

5、.课程程设计是是教学中中必不可可少的重重要环节节，通过过课程设设计巩固固、深化化和扩展展学生的的理论知知识与初初步的专专业技能能，提高高综合运运用知识识的能力力，逐步步增强实实际工程程训练。2.注重重培养学学生正确确的设计计思想，掌掌握课程程设计的的主要内内容、步步骤和方方法。3.培养养学生获获取信息息和综合合处理信信息的能能力、文文字和语语言表达达能力以以及协作作工作能能力。4.提高高学生运运用所学学的理论论知识和和技能解解决实际际问题的的能力及及其基本本工程素素质。二、电子子技术课课程设计计的基本本要求1、能够够根据设设计任务务和指标标要求，综综合运用用电子技技术课程程中所学学到的理理论知

6、识识与实践践技能独独立完成成一个设设计课题题。2、根据据课题需需要选择择参考书书籍，查查阅手册册、图表表等有关关文献资资料。要要求通过过独立思思考、深深入钻研研课程设设计中所所遇到的的问题，培培养自己己分析、解解决问题题的能力力。3、进一一步熟悉悉常用电电子器件件的类型型和特性性，掌握握合理选选用的原原则。4、学会会电子电电路的安安装与调调试技能能，掌握握常用仪仪器设备备的正确确使用方方法。利利用“观察、判判断、实实验、再再判断”的基本本方法，解解决实验验中出现现的问题题。5、学会会撰写课课程设计计总结报报告。6、通过过课程设设计，逐逐步形成成严肃认认真、一一丝不苟苟、实事事求是的的工作作作风

7、和科科学态度度，培养养学生树树立一定定的生产产观点、经经济观点点和全局局观点。要要求学生生在设计计过程中中，坚持持勤俭节节约的原原则，从从现有条条件出发发，力争争少损坏坏元件。7、在课课程设计计过程中中，要做做到爱护护公物、遵遵守纪律律、团结结协作、注注意安全全。三、电子子电路设设计的一一般方法法与步骤骤电子电路路设计的的一般方方法与步步骤包括括：u 总体方案案的设计计与选择择u 单元电路路的选择择与设计计u 单元电路路间的连连接方法法u 绘制总体体电路草草图u 关键电路路实验u 最后绘制制正式的的总体电电路图四、电子子技术课课程设计计的主要要阶段在科研和和生产实实践中，电电子系统统设计的的最

8、终目目标是做做出生产产样机或或定型产产品。整整个设计计过程大大致可分分为以下下几个阶阶段：1、方案案设计2、方案案试验对所选定定的方案案进行组组装调试试。电路装配调试发现问题整改再装配再调试不断完善“预达到规定的技术指标设计”方案3、工艺艺设计工艺设计计要求完完成制做做实验样样机所必必须的文文件资料料，包括括整机结结构和印印刷线路路板的设设计等。4、样机机制做及及调试在修改完完善方案案设计、工工艺设计计基础上上，完成成样机外外壳和机机架的加加工、元元件的组组装和焊焊接、整整机调试试和指标标测试等等工作，最最终做出出符合技技术指标标的样机机。5、总结结鉴定总结鉴定定包括考考核样机机是否全全面达到

9、到规定的的技术指指标，能能否长期期可靠地地正常工工作，写写出设计计总结报报告及产产品说明明书。一一般只有有通过技技术鉴定定之后才才可投入入试生产产。四、电子子技术课课程设计计的主要要阶段综上所述述，一个个完整的的电子系系统的设设计与制制作是比比较复杂杂的。在在课程设设计中，由由于受时时间和设设备条件件的限制制，不可可能完成成所有设设计环节节的训练练，只能能选择重重要环节节作为课课程设计计的基本本内容，一一般选取取“方案设设计”、“方案试试验”和“写设计计总结报报告”三个环环节，方方案试验验一般只只在实验验室进行行。有条条件时，也也可以加加入印刷刷线路板板的设计计、制作作及元件件组装和和焊接。通

10、通过这些些基本环环节的训训练，达达到理论论联系实实际的目目的，逐逐步掌握握工程设设计的步步骤和方方法，提提高分析析问题和和解决问问题的能能力。五、电子子技术课课程设计计的教学学过程1、电子子技术课课程设计计的实现现手段在教师指指导下，学学生独立立完成课课题来达达到对学学生的综综合性训训练。给给出了既既有学习习价值又又有一定定的实用用性和趣趣味性的的设计课课题，学学生根据据自身情情况自由由选择其其一。这些题目目都可在在Mulltissim软软件平台台上设计计、仿真真和实现现。也可可在面包包板上设设计实现现，但材材料的使使用量和和消耗量量很大，成成本很高高。2、电子子技术课课程设计计的三个个阶段（

11、1）设设计与计计算学生根据据所选课课题的任任务、要要求和条条件进行行总体方方案的设设计，通通过论证证与选择择，确定定总体方方案；然然后对方方案中单单元电路路进行选选择和设设计计算算；最后后画出总总体电路路图。（2）安安装与调调试预设计经经指导教教师审查查通过后后，学生生即可向向实验室室领取所所需元器器件等材材料，在在面包板板上组装装、调试试电路，使使之达到到设计指指标要求求。在MMulttisiim软件件平台上上学生可可直接设设计、仿仿真和实实现，直直至达到到设计要要求。（3）撰撰写设计计总结报报告设计总结结报告是是学生对对课程设设计全过过程的系系统总结结。3、电子子技术课课程设计计总结报报告

12、的编编写格式式（1）课课题名称称、时间间、班级级、姓名名、指导导人；（2）设设计任务务和要求求；（3）方方案选择择与论证证；（4）方方案的原原理框图图，总体体电路图图、布线线图以及及它们的的说明；单元电电路设计计与计算算说明；元器件件选择和和电路参参数计算算的说明明等；（5）电电路调试试。对调调试中出出现的问问题进行行分析，并并说明解解决的措措施；测测试、记记录、整整理与结结果分析析；（6）收收获体会会、存在在问题和和进一步步的改进进意见等等。4、电子子技术课课程设计计的成绩绩评定（1）设设计方案案的正确确性与合合理性；（2）实实验动手手能力(安装工工艺水平平、调试试中分析析解决问问题的能能力

13、以及及创新精精神等)；（3）总总结报告告；（4）答答辩情况况(课题的的论述和和回答问问题的情情况)；（5）设设计过程程中的学学习态度度、工作作作风和和科学精精神。综合评定定课程设设计总成成绩：优优、良、中中、及格格和不及及格。第二部分分 电子子技术课课程设计计参考课课题课题一 多路路温度巡巡回检测测系统一、课程程设计的的目的1、掌握握温度检检测电路路设计2、进行行信号放放大、处处理电路路设计3、进行行显示电电路、稳稳压电路路设计与与调试二、课程程设计的的内容及及基本要要求1、设计计内容设计一个个能够巡巡回检测测多点温温度的电电路，具具有定点点显示和和巡回显显示回路路号和相相同回路路温度值值功能

14、，并并且具有有温度超超限报警警功能。2、 基本要求求（1）温温度检测测点8个；（2）温温度检测测范围：-100800；（3）检检测误差差0.1；（4）采采用LEED数码码显示，显显示位数数3位；（5）能能自动巡巡回检测测各点，每每点观察察时间至至少5秒秒，并且且可调；（6）能能人工控控制通道道转换和和显示通通道号及及相应温温度值；（7）具具有超限限报警功功能（80，-100）和和报警显显示功能能；三、课程程设计步步骤 1、根据设计任务要求，收集查阅相关技术文献； 2、设计方案的论证与比较； 3、确定总体设计方案，画出总体电路原理框图； 4、单元电路设计及相关参数计算； 5、选择元器件； 6、绘

15、出总体设计电路原理图；7、组装装调试，根根据调试试中出现现的问题题，修改改或完善善设计方方案； 8、改进电路或更换元器件，做进一步调试； 9、根据实验结果，画出详细的总体设计电路原理图； 100、编写写完整的的课程设设计说明明书。四、主要要技术关关键的分分析、解解决、方方案比较较1、多点点温度巡巡回检测测系统原原理如图图1.1图1.11 多点点温度巡巡回检测测系统原原理图整个电路路由五部部分组成成：（1）温温度传感感放大部部分;（2）多多路选择择及控制制部分；（3）超超限比较较报警部部分；（4）稳稳压电源源部分；（5）AA/D转转换和数数字显示示部分；2、各部部分参考考电路（1）温温度传感感放

16、大部部分；图1.2为采用用单运放放的温度度传感放放大电路路图1.22 采采用单运运放的温温度传感感放大电电路图1.3为采用用多运放放的温度度传感放放大电路路图1.33 采采用多运运放的温温度传感感放大电电路（2）多多路选择择及控制制部分多路选择择及控制制部分如如图1.4所示图1.44 多多路选择择及控制制部分Y（3）超超限比较较报警部部分:图1.55 超超限比较较报警部部分电路路(4) 稳压电电源部分分：图1.66 稳稳压电源源部分电电路图（5）AA/D转转换和数数字显示示部分：此部分内内容请见见教材数数字电子子技术基基础（清清华4版），第第15111557页和和48004552页以以及本节节

17、的第44项主要要器件简简介部分分。3、调试试步骤按上述五五部分设设计电路路，计算算并选择择元器件件之后，按按电路进进行搭接接，搭接接完毕要要进行复复查。特特别要注注意是否否有短路路现象，各各元器件件的电源源引脚和和地（GGND）引脚脚是否有有错接和和漏接之之处，确确信检查查无误后后方可调调试。（1）单单元电路路调试单元电路路调试要要分部分分调试，将将各部分分之间的的信号连连线断开开。调试时应应先调试试各部分分电路，不不要进行行整体综综合调试试。分部部分调试试可以将将故障局局限于一一个小的的范围内内，有利利于查找找和排除除故障。将将各部分分进行调调试时一一定按照照各部分分的功能能及指标标要求进进

18、行调试试，逐步步排除故故障，首首先调试试电源，然然后再调调试其他他部分。（2）CCAD771077调试零读数数测试将Vinn+与Vin-短接，读读数为“0000”。“10000”读数检查将Vinn+与Vreff（36脚）短短接，读读数为“1100001”。“-118888”读数数检查将TESST（37脚）与与V+短接读读数为“-18888”。负号与与溢出功功能检查查将Vinn+与-5VV短接，千千位应显显示“-1”，其其余各位位都不亮亮灯。（3）综综合调试试各单元电电路调试试完毕后后，将各各部分之之间的信信号线连连接好，再再进行综综合调试试。综合调试试是电路路的整体体功能调调试。给给温度传传感

19、器（AD590）加温或降温（相当于改变VT）。这时七段LED显示器的显示值应发生变化。在改变设定值（VG)使报警指示发光二极管（LED）发光。这说明总体电路可以工作了。至于显示的数值是否准确，是否准确地在给定温度点上报警，还有待于在定标工作中进行最后的标定。（4）定定标将温度传传感器（AD590）置于标准温度（0）温度场中，观察显示数值，待显示数值稳定不变时，如果显示不是0调整相应的电位器使显示为0。同理，将温度传感器（AD590）置于标准的一百度（100）温度场中，待显示数值稳定不变时，如果显示数值不是100调整相应的电位器使显示数值为100。至此，定标可以认为定标结束。因为传感器和放大器乃

20、至A/D转换器件，若忽略它们的非线误差，均可视为线性元件。线性测量系统定标时只标定测量范围内两点即可。这样当实际温度从0至100变化时，显示数值也一定一一对应地显示0至100（七段译码管上显示为000.0至100.0）。定标结束后，我们可以在0至100温度范围内再找一、二个温度点进行验证。（5）验验证在0至至1000温度度范围（测测量范围围）内找找一个温温度点，比比如用一一杯500的热热水（但但是要保保持500不变变），用用传感器器（ADD5900）测量量水温，则则应显示示50（七七段LEED数码码管上显显示为0050.0）。还还可以让让传感器器悬空，这这时显示示应为室室温。若若用手捏捏住传感

21、感器，这这时显示示应为人人的体温温。再进一步步要验证证温度超超限报警警功能是是否正确确。至此，全全部调试试过程结结束。注：指指导书中中所给的的电路图图是典型型电路图图，比较较简单，容容易理解解。但并并不是唯唯一的，更更不是最最好的和和最简的的。同学学们可以以在保证证完成任任务书所所要求的的功能和和性能指指标前提提下，自自己设计计出更好好的和更更简的电电路。电路中中的元件件参数需需要计算算，元器器件的性性能、工工作原理理和管脚脚等均需需学生自自己去查查产品手手册。学生查查元器件件的管脚脚后，需需要根据据所设计计的原理理图和器器件的管管脚图画画出对应应的接线线图，以以便进行行安装和和调试。指导书书

22、中所给给的调试试步骤是是比较详详细的，但但是更详详细更具具体的调调试细节节请同学学们自己己揣摩体体会为好好，实在在处理不不了时再再请指导导老师协协助解决决。色环电阻阻值的确确定：棕棕红橙黄绿兰紫灰白黑1 2 33 44 55 66 77 88 99 00四环，前前两环有有效数字字，第三三环数值值例：红黄黄红 224000=2.4k电容：00.011uf（1033） 0.0477uf （4733）+ CAN 00.1uuf （1044） 0.22uuf （2244） 1100uuf （1011）4、主要要器件简简介（1）AAD5990两端端集成温温度传感感器线性电电流输出出：1uuA/kk；温度

23、测测量范围围：-555+1550；工作电电压范围围：4VV30VV；（a）BotttommVIEEW （b） Siign（2）LLM3224集成成四运放放图1.7 TOO52封装装主要性能能参数：能与所所有形式式的逻辑辑电路兼兼容；低功耗耗（8000uAA），适适于电池池供电场场合；电源工工作电压压范围宽宽：单电源：330VV；双电源：1.5V155V；很高的的增益，AV0=100dB；内设补补偿及温温度补偿偿电路；4OUT 4IN- 4IN+ GND 3IN+ 3IN- 3OUT14 13 12 11 10 9 8LM3241 2 3 4 5 6 71OUT 1IN- 1IN+ V+ 2IN

24、+ 2IN- 2OUT图1.88 LLM3224管脚脚图（3）MMC1444333 33位双积积分式AADCVDD，VSS，VEE 正电路路，电源源公共端端，负电电源（+5V， 0VV，-5VV）；VR参参考电源源；VAO模拟地地；Vi模拟电电压输入入端；RR1，R1/C1，C1积分电电阻和积积分电容容的接线线端；CO1，CO2失调电电压补偿偿电容接接线端；DU实时输输出控制制端；EOCA/DD转换结结束信号号输出端端；CPPI，CCPO时钟信信号输入入，输出出端；OR溢溢出信号号；DSS1，DDS2，DDS3，DDS4-千，百百，十，个个位选通通脉冲；Q3，QQ2，Q1，Q0A/D转换换输出

25、（BBCD码码）图1.99 LLM3224管脚脚图（4）正正三端固固定输出出集成稳稳压器符号 正视 侧侧视图1.10 图1.11共阴：38接地 共阳：38接VCC（5）负负三端固固定输出出集成稳稳压器 符号号 正正视 侧视视图1.12 图1.13（6）MMC1445111 七端端译码驱驱动器 VDD正电源源和地（+5V和和GNDD）； D，CC，B，AABCCD码输输入端； a,b,cc,d,e,ff,g七段码码输出端端；试灯信信号； 消消隐信号号； 锁存存使能信信号（LLOCKK Ennabkke）；（7）MMC14413 七反相相驱动器器VCC最最大可达达50VV Oii是达林林顿OCC门

26、输出出，最大大吸收电电流5000MAAMC 14131 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9I1GNDVCCI2I3I4I5I6I7O1O2O3O4O5O6O7内部单元元电路：图1.114 图图1.155（8）MMC14403 精密稳稳压电源源1 Vi NC 82 VO NC 73 GND NC 64 NC NC 5Vi-输入电电压，额额定电压压为5VV； 允许在+6.77V+15VV内变；VO输输出精密密稳定电电压 （+6.111000V）图1.16 NC空空脚；CAD 710740 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 2

27、7 26 25 24 23 22 21 14 24 34 44 54 64 74 84 94 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20VDDD1C1A1F1G1D2C2B2F2E2D3F3E3AB4POLGNDCP1CP2VREFHHVREFLHINHINLAZINTVSSG2C3A3G3B1E1A2B3TESTCR+CR-BUFCOMCP3（9）33位（十十进制）模模/数转转换器CCAD771077 图1.17简要说明明CMOSS工艺，积积分型AADC，内内含全部部必需的的有源器器件，可可直接驱驱动（LLED）发发光二极极管显示示，使用用+5VV电源。引脚端符符号说明

28、明 A1GG1 个个位显示示端 CCR- 基准准电容负负端A2GG2 十十位显示示端 GGND 地A3GG3 百百位显示示端 IINH 模拟输输入高位位端AZ 自动动调零端端 INNL 模拟输输入低位位端BUF 缓冲冲控制端端 INTT 积分器器输出端端COM 公共共端 PPOL 极极性显示示端CPi(133) 时时钟脉冲冲输入端端 TTESTT 检检测端VDD 正电源源 VRREFHH 基基准电压压高位端端VHELL 基基准电压压低位端端 VVSS 负负电源AZ 自动调调零端极极限值表1.1名称符号额定值单位电源电压压VS+6 -9V模拟输入入电压VIAVSV基准电压压VREFFVSV最大允

29、许许功能PD(mmax)800mW工作环境境温度TA0700贮存温度度-65+1550图1.118 功能框框图主要电参参数: 静态态参数（VVDD=99V,TTA=255）表1.22参数符号最小典型最大单位零输入读读数(Vi=0V Vrbbx=2200mmv）ZR-0000.00000.0+0000.0rdg比例读数数（Vi=Vreef=1100mmv）RR999999/1000010000rdg正负极性性误差（Vi+=Vii-=2200mmv）Kroll-10.22+1counnt线性误差差（Vrbbx=2200mmv/VVrbxx2vv）-10.22+1counnt共模抑制制比Vcm=1v

30、v Vrrbx=2000mv ）Kcmrr50uV/VV噪声峰峰峰电压（Vi=0v Vreef=2200mmv ）Vnppp15uV/VV输入端漏漏电流（Vi=0v）Ilc110uV正电源电电流（Vi=0v ）Idd0.8108mA负电源电电流Iss0.5108mA段驱动（吸吸入）电电流（Vddd=5vv断电压压3vv）Iosssc58mA典型应用用 2200.0mVV满量程程 图1.1192.0000V满满量程 图1.220五、课程程设计报报告的格格式1、课程程设计任任务书2、说明明书目录录3、说明明书正文文（1）前前言；（2）任任务分析析与方案案设计；（3）单单元电路路设计、参参数计算算、

31、元器器件选择择；（4）电电路工作作原理说说明；（5）调调试步骤骤及故障障处理说说明；（6）使使用（或或操作）说说明；（7）课课程设计计的收获获、体会会；、参考考资料清清单、附图图、元器器件清单单（序号号、名称称、型号号、规格格、数值值、数量量）课题二函函数发生生器一、设计计目的1、掌握握信号发发生器的的设计方方法和测测试技术术。2、了解解单片函函数发生生器ICC80338的工工作原理理和应用用。3、学会会安装和和调试分分立元件件与集成成电路组组成的多多级电子子电路小小系统。二、设计计技术指指标与要要求1、设计计要求基本要求求：A、电电路能输输出正弦弦波、方方波和三三角波等等三种波波形；B、输出

32、出信号的的频率要要求可调调；C、拟定定测试方方案和设设计步骤骤；D、根据据性能指指标，计计算元件件参数，选选好元件件，设计计电路并并画出电电路图；E、在面面包板上上或万能能板上安安装电路路；F、测量量输出信信号的幅幅度和频频率；H、写出出设计性性性报告告。扩展要求求：输出出信号的的幅度和和频率要要求连续续可调，幅幅度范围围为0-5V，频频率范围围1000Hz-10KKHz。2、技术术指标频率范围围：1000Hzz-1KKHz，11Kz-10KKHz；输出电电压：方方波VPP-P24VV，三角角波VPP-P=6V，正正弦波VVP-PP=1VV；方波波tr小于11uS。三、设计计提示方案提示示：1

33、、设计计方案可可先产生生正弦波波，然后后通过整整形电路路将正弦弦波变成成方波，再再由积分分电路将将方波变变成三角角波；也也可先产产生三角角波-方方波，再再将三角角波变成成正弦波波。如下下框图所所示。2、用单单片集成成芯片IIC80038实实现，但但这种方方案要求求幅度和和频率都都可调，可可采用数数字电位位器加程程控放大大器实现现。3、用单单片机和和A/DD转换器器实现，编编写相应应的程序序即可实实现。设计用仪仪器：示示波器11台，晶晶体管毫毫伏表，万万用表11块，低低频信号号发生器器，实验验面包板板或万能能板。设计用主主要器件件：双运运放uAA7477（或774122一只）、差差分管33DG1

34、100四四个；IIC80038、数数字电位位器一个个；899C511、D/A08832一一块。电电阻电容容若干。四、设计计报告要要求1、选定定设计方方案；2、拟出出设计步步骤，画画出设计计电路，分分析并计计算主要要元件参参数值；3、列出出测试数数据表格格；4、进行行总结和和分析，并并写出设设计性报报告。五、设计计总结与与思考1、总结结信号发发生器的的设计和和测试方方法；2、总结结设计信信号发生生器所用用的知识识点；3、三角角波的输输出幅度度是否可可以超过过方波？4、ICC80338的输输出频率率与哪些些参数有有关？如如何减小小失真？课题三多多功能数数字钟电电路一、实验验目的1、掌握握数字钟钟的

35、设计计、组装装与调试试方法。2、熟悉悉集成电电路的使使用方法法。二、设计计要求以数字形形式显示示时、分分、秒。小时计时时采用112进制制的计时时方式，分分、秒采采用600进制的的计时方方式。具有快速速校准时时、分的的功能。计时误差差：110s/天三、简述述原理数字电子子钟由基基准频率率源、分分频器、计计数器、译译码显示示驱动器器、数字字显示器器和校准准电路等等六部分分组成。设设计方框框图如图图3.1。时显示器分显示器秒显示器时译码器时计数器分译码器时译码器时计数器秒译码器分计数器秒计数器校时电路振荡器分频器图3.11 数字钟钟设计方方框图基准频率率源是数数字电子子钟的核核心，它它产生一一个矩形

36、形波时间间基准源源信号，其其稳定性性和频率率精确度度决定了了计时的的准确度度，振荡荡频率愈愈高，计计时精度度也就愈愈高。分分频器采采用计数数器实现现，以得得到1ss（即频频率为11Hz）的的标准秒秒脉冲。在在计数器器电路中中，对秒秒、分计计数器采采用六十十进制的的计数器器，对时时计数器器采用十十二进制制计数器器。译码码器采用用BCDD码-七七段显示示译码驱驱动器。显显示器采采用LEED七段段数码管管。校准准电路可可采用按按键及门门电路组组成。1、石英英晶体振振荡器石英晶体体振荡器器的特点点是振荡荡频率准准确、电电路结构构简单、频频率易调调整。用用反相器器与石英英晶体构构成的振振荡电路路如图33

37、.2所所示。利利用两个个与非门门G1和G2自我反反馈，使使它们工工作在线线性状态态，然后后利用石石英晶体体JU来来控制振振荡频率率，同时时用电容容C1来作为为两个非非门之间间的耦合合，两个个非门输输入和输输出之间间并接的的电阻RR1和R2作为负负反馈元元件用，由由于反馈馈电阻很很小，可可以近似似认为非非门的输输出输入入压降相相等。电电容C22是为了了防止寄寄生振荡荡。例如如：电路路中的石石英晶振振荡频率率是4MMHz时时，则电电路的输输出频率率为4MMHz。2、分频频器由于石英英晶体振振荡器产产生的频频率很高高，要得得到秒脉脉冲，需需要用分分频电路路。例如如，振荡荡器输出出4MHHz信号号，通

38、过过D触发发器（774LSS74）进进行4分分频变成成1MHHz，然然后送到到10分分频计数数器（774LSS90，该该计数器器可以用用84221码制制），经经过6次次10分分频而获获得1HHz的方方波信号号作为秒秒脉冲信信号。11G2G1R1R21K1KJUV0C210pFC10.01F图3.22 石英晶晶体振荡荡电路3、计数数器秒脉冲信信号经过过6级计计数器，分分别得到到“秒”个个位、十十位，“分分”个位位、十位位，“时时”个位位、十位位的计时时。“秒秒”“分分”计数数器为660进制制，小时时为244进制。（1）660进制制计数：“秒”计计数器电电路与“分分”计数数器电路路都是660进制制

39、，它由由一级110进制制计数器器和一级级6进制制计数器器连接构构成，如如图3.3所示示，采用用两片中中规模集集成电路路74LLS900串接起起来构成成的“秒秒”、“分分”计数数器。 74LS90 R0（1） R0（2） IC2 74LS90IC1&1QD1QA2QB2QC2CP2CP11秒74LS0074LS04至分(时)计数器的CP端图3.33 60进进制计数数器IC1是是十进制制计数器器，QDD1作为为十进制制的进位位信号，774LSS90计计数器是是十进制制异步计计数器，用用反馈归归零方法法实现十十进制计计数，IIC2和与非非门组成成六进制制计数。774LSS90是是在CPP信号的的下降

40、沿沿翻转计计数，QQA2和QQC2相与与01001的下下降沿，作作为“分分”（“时时”）计计数器的的输入信信号。QQB2和QQC201110高高电平11分别送送到计数数器的清清零R00（1），R0（2），74LS90内部的R0（1）和R0（2）与非后清零而使计数器归零，完成六进制数。由此可见IC1和IC2串联实现了六十进制计数。（2）224进制制计数器器：小时时计数电电路是由由IC55和ICC6组成的的24进进制计数数电路，如如图2.4所示示。当“时”个个位ICC5计数输输入端CCP5来到第第10个个触发信信号时，IIC5计数器器复零，进进位端QQD5向IIC6“时”十十位计数数器输出出进位信

41、信号，当当第244个“时时”（来来自“分分”计数数器输出出的进位位信号）脉脉冲到达达时，IIC5计数器器的状态态为“001000”， IC66计数器器的状态态为“000100”，此此时“时时”个位位计数器器的QCC5和“时时”十位位计数器器的QBB6输出出为“11”。把把它们分分别送到到IC55和ICC6计数器器的清零零端R00（1）和R0（2），通过7490内部的R0（1）和R0（2）与非后清零，计数器复零，完成24进制计数。 74LS90 R0(1) R0(2) IC6 74LS90R0(1) R0(2) IC5QD5QB6CP1CP5时(来自分输出的进位信号)QC5图3.44 224进制

42、制计数电电路4、译码码器译码是将将给定的的代码进进行翻译译。计数数器采用用的码制制不同，译译码电路路也不同同。74LSS48驱驱动器是是与84421BBCD编编码计数数器配合合用的七七段译码码驱动器器。744LS448配有有灯测试试LT、动动态灭灯灯输入RRBI、灭灭灯输入入/动态态灭灯输输出BII/RBBO，当当LT=“0”时时，744LS448输出出全“11”。74LSS48的的输入端端和计数数器对应应的输出出端、774LSS48的的输出端端和七段段显示器器的对应应段相连连。5、显示示器本系统用用七段发发光二极极管来显显示译码码器输出出的数字字，显示示器有两两种：共共阳极或或共阴极极显示器器。744LS448译码码器对应应的显示示器是共共阴极显显示器。6、校时时电路校时电路路实现对对“时”、“分分”、“秒秒”的校校准