本文關(guān)鍵詞：數(shù)電課程設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

湖南工程學(xué)院

課
課程名稱 課題名稱

程

設(shè)

計(jì)

數(shù)字電子技術(shù) 多功能數(shù)字鐘

專 班 學(xué) 姓

業(yè) 級(jí) 號(hào) 名

電氣工程及其自動(dòng)化

指導(dǎo)教師

程春紅
2010 年 11 月 5 日
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湖南工程學(xué)院 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書

課程名稱 題 目

數(shù)字電子技術(shù) 多功能數(shù)字鐘

專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 審 批

電氣工程及其自動(dòng)化

程春紅

任務(wù)書下達(dá)日期 2010 年 10 月 25 日 設(shè) 計(jì) 完成日期 2010 年 11 月 05 日 設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求

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一．設(shè)計(jì)內(nèi)容

1. 設(shè)計(jì)一個(gè)具有“時(shí)”“分”“秒”的十進(jìn)制數(shù)字顯示鐘。 、 、 2．具有校時(shí)、校分、校秒功能。 3．具有整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能，整點(diǎn)前 10 秒發(fā)光二極管閃爍 5 次，周期 為 2 秒。 4．設(shè)計(jì)振蕩器。

二．設(shè)計(jì)要求 1. 2. 3. 4. 5. 6. 設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖，畫出整機(jī)原理圖； 給出具體設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)各單元電路、電路器件； 總電路設(shè)計(jì) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果； 編寫設(shè)計(jì)說明書； 所有圖紙和說明書用計(jì)算機(jī)打印。

主要設(shè)計(jì)條件

3

1. 2. 3.

提供數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱一臺(tái)； 提供直流電源一臺(tái)； 必要的元器件和導(dǎo)線等；

4． 計(jì)算機(jī)。

說明書格式 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 課程設(shè)計(jì)封面； 任務(wù)書； 說明書目錄； 設(shè)計(jì)總體思路，基本原理和框圖； 單元電路設(shè)計(jì)； 仿真結(jié)果； 實(shí)驗(yàn)調(diào)試； 總結(jié)與體會(huì)； 附錄；

10. 參考文獻(xiàn)； 11. 整機(jī)原理圖。

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進(jìn)度安排
第一周星期一：下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書，查找資料； 星期二：確定總體設(shè)計(jì)方案；單元電路設(shè)計(jì)； 星期三：電路仿真，修改方案； 星期四：畫出整機(jī)原理圖草圖及調(diào)試電路圖; 星期五：安裝、調(diào)試電路； 第二周星期一~三：安裝、調(diào)試電路； 星期四~五：驗(yàn)收電路，寫設(shè)計(jì)報(bào)告，打印相關(guān)圖紙； 星期五：答辯、交設(shè)計(jì)報(bào)告書。 參考文獻(xiàn) 1. 康華光主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） 高等教育出 ，

版社。 2. 閻 石主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分） 清華大學(xué)出 ，

版社。 3. 任為民主編. 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，中央廣播電視大學(xué)出

版社。 4. 彭介華主編，電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，高等教育出版社。 5． 《電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試》謝自美主編 華中理工出版

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多功能數(shù)字鐘設(shè)計(jì)
目
摘

錄

要 ················ 1 ···············

電路設(shè)計(jì)部分 ················ 2 ···············
1．標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì) ·········· ·········· 1.1 振蕩器設(shè)計(jì) ················ ··············· 1.2 分頻器設(shè)計(jì) ················ ··············· 2．秒、分、時(shí)計(jì)時(shí)器電路設(shè)計(jì) ··········· ·········· 2.1 秒、分計(jì)時(shí)器電路設(shè)計(jì) ··········· ·········· 2.2 時(shí)計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì) ············· ············ 3. 校時(shí)電路設(shè)計(jì) ················· ················· 4. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì) ··············· ··············· 2 3 4 4 4 5 6 7

重要芯片 74LS160 介紹 ············ 8 ············ 電路仿真 ·················· 9 ··················
1 振蕩器仿真 ·················· ·················· 2 分頻器仿真 ·················· ·················· 3 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路仿真 ··············· ··············· 10 10 11

電路安裝與調(diào)試 ··············· 11 ··············· 總結(jié)與體會(huì) ················· 13 ················ 元件清單 ·················· 15 ·················· 參考書目 ·················· 15 ·················· 整體電路原理圖 ··············· 16 ··············· 課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 ··············· 17 ···············

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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(zhǎng)的使用壽 命，已得到廣泛的使用。數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)方法有許多種,例如,可用中小規(guī)模集 成電路組成電子鐘；也可以利用專用的電子鐘芯片配以顯示電路及其所需 要的外圍電路組成電子鐘；還可以利用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)電子鐘等等。我們這 里采用成本較低，設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單的中小規(guī)模集成電路組成電子鐘。

設(shè)計(jì)框架： 設(shè)計(jì)框架 ：
數(shù)字鐘實(shí)際上是一個(gè)對(duì) 1HZ 頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路。由于計(jì)數(shù)的起 始時(shí)間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，故需要在電路上加一個(gè)校時(shí)電路，同時(shí)標(biāo) 準(zhǔn)的 1HZ 時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成 數(shù)字鐘，但是出于對(duì)材料和成本的考慮我們采用由 555 定時(shí)器和 RC 電路 構(gòu)成振蕩器的方案。

圖 1 系統(tǒng)原理框圖

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（1）振蕩器電路：一般說來，振蕩器的頻率越高，計(jì)時(shí)精度越高。本 設(shè)計(jì)中采用由集成定時(shí)器 555 與 RC 組成的多諧振蕩器，經(jīng)過調(diào)整輸出 1000Hz 脈沖。 （2）分頻器電路：分頻器電路將 1000HZ 的方波信號(hào)經(jīng) 1000 次分頻后 得到 1Hz 的方波信號(hào)供秒計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。 （3）時(shí)間計(jì)數(shù)器電路：時(shí)間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè) 位和分十位計(jì)數(shù)器及時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，，其中秒個(gè)位和秒十 位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù) 器為 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 （4）譯碼顯示電路：譯碼顯示電路將計(jì)數(shù)器輸出的 8421BCD 碼轉(zhuǎn)換為 數(shù)碼管需要的邏輯狀態(tài)，并且為保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流， 我們采用自帶譯碼功能的數(shù)碼管。 （5）整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路：一般時(shí)鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能,即在時(shí)間出 現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi),數(shù)字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)。其作用方式是在整點(diǎn)前的十秒內(nèi)，出 現(xiàn)奇數(shù)秒時(shí)報(bào)時(shí)燈發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)在最后十秒內(nèi)閃爍五次，以示提醒。 （6）校時(shí)電路：由于數(shù)字鐘的初始時(shí)間不一定是標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，而且在數(shù) 字鐘的運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)誤差，所以需要校時(shí)電路來對(duì)“時(shí)、分”顯示 數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。

電路設(shè)計(jì)部分
1. 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖信號(hào) 脈沖發(fā)生器 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖信號(hào)脈沖發(fā)生器
秒脈沖信號(hào)發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定 了數(shù)字鐘的質(zhì)量。由振蕩器與分頻器組合產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)。

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1.1 振蕩器設(shè)計(jì) 理論計(jì)算： 555 定時(shí)器的脈沖時(shí)間是由于 RC 充放電確定的。
根據(jù)三要素公式 Vc1(t ) = Vc1(∞) + [Vc1(0 + ) ? Vc1(∞)]e
? 2 1 Vcc = Vcc + ( Vcc ? Vcc)e RC1 3 3 t1

?

t RC 1

充電過程

充電時(shí)間

t1 = ( R1 + R 2)C1 ln 2 = 0.7( R1 + R 2)C1
? 1 2 Vcc = 0 + ( Vcc ? 0)e RC1 3 3 t2

放電過程

放電時(shí)間 一個(gè)周期時(shí)間
f =

t 2 = R 2C1 ln 2 = 0.7 R 2C1
t = t1 + t 2 = 1 f

頻率

1 1 1.43 = = t 0.7( R1 + 2 R2 )C1 ( R1 + 2 R2 )C1

首先確定 C1=0.1uf ，R2=5.1K?，需要輸出頻率 f=1KHZ，充放電時(shí)間 算為 1 ms ，可以確定 R1=4.1K?。振蕩器電路圖：

圖2

振蕩器電路圖

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1.2

分頻器設(shè)計(jì)
分頻器的實(shí)質(zhì)就是計(jì)數(shù)器。分頻器功能就是將振蕩器所輸出的頻率

1000HZ 轉(zhuǎn)換成我們所需要的頻率 1HZ。 可以選用三片 74LS160 進(jìn)行串聯(lián)， 74LS160 是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。因?yàn)?555 定時(shí)器產(chǎn)生 1000HZ 的信號(hào)，第一片 74LS160 的進(jìn)位端輸出 100HZ，第二片 74LS160 的進(jìn)位端輸出 10HZ，第 三片 74LS160 的進(jìn)位端輸出 1HZ。經(jīng)過 3 次 1/10 分頻后正好是 1HZ，為 標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)。分頻器電路圖：

圖3

分頻器電路圖

2． 秒 、 分 、 時(shí)計(jì)時(shí)器電路設(shè)計(jì) ．
計(jì)時(shí)通過計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)。秒、分計(jì)時(shí)器為 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，小時(shí)計(jì)時(shí)器為 24 進(jìn) 制計(jì)數(shù)器。實(shí)現(xiàn)這兩種進(jìn)制的計(jì)數(shù)器采用中規(guī)模集成計(jì)數(shù)器 74LS160 構(gòu)成。

2.1 秒 、 分計(jì)時(shí)器電路設(shè)計(jì)
分和秒的進(jìn)制一樣，都采用 60 進(jìn)制計(jì)數(shù)。本設(shè)計(jì)選用 74LS160 作為計(jì) 數(shù)器，將一片 74LS160 設(shè)置成 10 進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，另一片設(shè)置成 6 進(jìn)制加 法計(jì)數(shù)器。兩片 74LS160 按反饋清零法串接而成，當(dāng)十位和個(gè)位總共計(jì)滿 60 個(gè)數(shù)后計(jì)數(shù)器清零。秒計(jì)數(shù)器的十位的輸出端 QB、QC 通過與非門輸出 低電平脈沖用作自身清零，秒計(jì)數(shù)器的十位的輸出端 QB、QC 通過與門輸
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出高電平脈沖作分計(jì)數(shù)器的輸入脈沖。秒計(jì)數(shù)器接受的信號(hào)為振蕩器經(jīng)分 頻后輸出的 1HZ 的標(biāo)準(zhǔn)脈沖，秒計(jì)數(shù)器接受來自分頻器的 60 個(gè) 1HZ 脈沖 后，QB、QC 都為邏輯‘1’通過與門輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖給分計(jì)數(shù)器，通過 與非門輸出一個(gè)低電平給清零端，秒計(jì)數(shù)器清零。當(dāng)分計(jì)數(shù)器接受 60 個(gè)來 自秒計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)后向時(shí)計(jì)數(shù)器的個(gè)位給出一個(gè)進(jìn)位信號(hào)。秒、分計(jì) 數(shù)器的計(jì)數(shù)規(guī)律是從 00——59——00。秒、分計(jì)時(shí)器電路：

圖4

秒、分計(jì)時(shí)器電路圖

2.2 時(shí)計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)
時(shí)鐘計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)為 24 進(jìn)制計(jì)數(shù)，本設(shè)計(jì)選用 74LS160 作為計(jì)數(shù)器，將 一片 74LS160 設(shè)置成十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，另一片設(shè)置成二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器。 既個(gè)位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為 QD QC QB QA = 0100 、十位計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為 QD QC QB QA = 0010 時(shí)，要求計(jì)數(shù)器歸零。把個(gè)位 QC、十位 QB 通過與非 門的輸出信號(hào)送到個(gè)位和十位計(jì)數(shù)器的清零端，使計(jì)數(shù)器清零，從而構(gòu)成
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24 進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)規(guī)律是從 00——23——00。時(shí)計(jì)數(shù)器電路：

圖5

時(shí)計(jì)時(shí)器電路圖

3． 校時(shí)電路設(shè)計(jì) ．
校時(shí)電路是數(shù)字鐘不可缺少的部分，當(dāng)數(shù)字鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn) 錯(cuò)誤時(shí)，需要校正時(shí)間，校時(shí)是數(shù)字鐘應(yīng)具備的基本功能。為了電路簡(jiǎn)單， 只對(duì)時(shí)和分進(jìn)行校時(shí)。時(shí)鐘校時(shí)電路和分鐘校時(shí)電路都是一致的，方法是 在分計(jì)數(shù)器和時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端上通過單刀雙擲開關(guān)并入分頻器 所輸出的 1HZ 信號(hào)，當(dāng)開關(guān)把計(jì)數(shù)器的信號(hào)輸入端與低一級(jí)的計(jì)數(shù)器的進(jìn) 位信號(hào)連通時(shí)，數(shù)字鐘正常計(jì)數(shù)工作；當(dāng)開關(guān)把計(jì)數(shù)器的信號(hào)輸入端與分 頻器的輸出連通時(shí)，數(shù)字鐘處于校時(shí)狀態(tài)。校時(shí)部分原理圖：

圖 6 正常工作時(shí)的校時(shí)電路狀態(tài)

圖 7 校時(shí)狀態(tài)時(shí)的校時(shí)電路狀態(tài)
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4. 整點(diǎn) 報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì) 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路設(shè)計(jì)
一般數(shù)字鐘都應(yīng)具備整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路功能,即在時(shí)間出現(xiàn)整點(diǎn)前數(shù)秒內(nèi),數(shù) 字鐘會(huì)自動(dòng)報(bào)時(shí)。其作用方式是在整點(diǎn)前的十秒內(nèi)，出現(xiàn)奇數(shù)秒時(shí)報(bào)時(shí)燈 發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)在最后十秒內(nèi)閃爍五次，以示提醒。本設(shè)計(jì)采用 74LS151 數(shù)據(jù)選擇器選出整點(diǎn)前最后十秒內(nèi)的奇數(shù)秒。這里可以利用‘9’的二進(jìn)制 數(shù) 1001 的后三位是 001 ，剛好就是十進(jìn)制數(shù)的‘1’ ，從而就巧妙的讓只 有三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端的 74LS151 選出了本不能選出來的‘9’ 。我們通過多個(gè) 與門選出當(dāng)分鐘的十位為‘5’ 、個(gè)位為‘9’ 、秒鐘的十位為‘5’時(shí)的狀態(tài)， 將三個(gè)狀態(tài)與在一起后再非一下，連接到 74LS151 的 G` 端，從而控制 74LS151 在五十九分五十秒的時(shí)候開始工作，零分零秒的時(shí)候停止工作。 74LS151 工作時(shí)，秒鐘是奇數(shù)秒時(shí)報(bào)時(shí)燈亮。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路圖：

圖8

整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路

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重要芯片 74LS160 介紹
本 設(shè) 計(jì) 中 使 用 的 最 多 的 芯 片 是 74LS160 ， 在 這 里 簡(jiǎn) 單 的 說 明 一 下 74LS160 芯片。74LS160 是由多個(gè)觸發(fā)器及門電路構(gòu)成的由時(shí)鐘上升沿觸 發(fā)的同步十進(jìn)制加法器。 Load`同步預(yù)置數(shù)控制端 （低電平時(shí)置數(shù)） D0~D3 ， 為置數(shù)數(shù)據(jù)輸入端， 為進(jìn)位輸出端， C CLR`為異步置零端 （低電平時(shí)置零） ， ENP 和 ENT 為工作狀態(tài)控制端(ENP、 ENT 都為 ‘1’ 時(shí)才開始計(jì)數(shù))， QA~QD 為數(shù)據(jù)輸出端。
74LS160 功能表

74LS160 管腳圖

74LS160 波形圖

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74LS160 真值表
上升沿 脈沖個(gè)數(shù)

電路狀態(tài) QA ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ QB ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ ０ ０ ０ QC ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ ０ ０ ０ QD ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０ １ ０

十進(jìn) 制數(shù) ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ０

進(jìn)位 輸出 ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０

０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０

電路仿真
隨著科技的發(fā)展， “計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)”已成為許多設(shè)計(jì)部門重要的前期 設(shè)計(jì)手段。它提供大量的元器件庫(kù)，提供修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供實(shí) 驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難以相比的虛擬儀器、儀表，使設(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短、 耗資大為減少。本設(shè)計(jì)仿真過程是在ＥＷＢ平臺(tái)上完成的。課程設(shè)計(jì)、畢 業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。

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1． 振 蕩 器 仿 真 ．

圖 9 振蕩器仿真示意圖

由仿真的結(jié)果可以看到， 振蕩器的輸出信號(hào)的周期為 1ms,即頻率為 1KHZ, 符合最初的設(shè)計(jì)要求。

2. 分 頻 器 仿 真

圖 10 分 頻 器 仿 真 示 意 圖
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由仿真的結(jié)果可以看到，當(dāng)分頻器的輸入信號(hào)為 1000KHZ 時(shí)，分頻器的 輸出信號(hào)的周期為 1ms ，即 1KHZ，所設(shè)計(jì)的分頻器為 1000 分頻，符合 設(shè)計(jì)要求。

3． 整 點(diǎn) 報(bào) 時(shí) 電 路 仿 真 ．
報(bào)時(shí)電路仿真的同時(shí)，我們可以檢測(cè)數(shù)字鐘主體是否運(yùn)行正常、校時(shí)電 路是否能正常校時(shí)。首先，分鐘校時(shí)到 59 分，然后讓數(shù)字鐘自主運(yùn)行，檢 驗(yàn)了校時(shí)電路、分秒的進(jìn)位關(guān)系、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路；然后校時(shí)到 23：59 分， 檢驗(yàn)了時(shí)分的進(jìn)位關(guān)系、數(shù)字鐘的總體運(yùn)行性能。整點(diǎn)前的報(bào)時(shí)狀態(tài)：

圖 11

整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路仿真示意圖

電路安裝與調(diào)試
設(shè)計(jì)的最終目的就是為了做出產(chǎn)品，所以這個(gè)步驟電路的安裝與調(diào)試是 最關(guān)鍵，其實(shí)也是最有難度的一個(gè)步驟。

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首先，按圖接線是必須的第一個(gè)步驟，為了防止線接完后一開機(jī)發(fā)現(xiàn)什 么都不顯示或者顯示得亂七八糟的那種情況發(fā)生，我們采用分模塊接線， 接完一個(gè)模塊就測(cè)試一個(gè)模塊的方法來進(jìn)行。先安裝的是秒鐘計(jì)數(shù)器，接 完線后通電測(cè)試，一切正常。然后安裝分鐘計(jì)數(shù)器，其線路和秒鐘相同， 但接完線后卻出現(xiàn)了故障（ 故障一 ： 通電時(shí) ， 分鐘的十位就直接變成了 4， （ 故障一： 通電時(shí)， ， 繼續(xù)讓它運(yùn)行發(fā)現(xiàn)， 繼續(xù)讓它運(yùn)行發(fā)現(xiàn) ， 分鐘走到 80 后又跳回 40。 排除故障 ： 首先想到的就 。 排除故障： 是檢查線路 ， 通過反復(fù)的檢查發(fā)現(xiàn)線路的連接沒有錯(cuò)誤 ； 然后就逐根的測(cè) 試了連接導(dǎo)線 ， 沒有發(fā)現(xiàn)斷線的現(xiàn)象 ； 只好把芯片拆下來檢測(cè)其好壞 ， 也 沒有發(fā)現(xiàn)問題 ， 在把芯片裝回板上的時(shí)候偶然發(fā)現(xiàn)將芯片按住時(shí) ， 示 數(shù)正 確了，最后終于可以確定了原來是因?yàn)樾酒惭b在板上接觸不良 ） 。排除故 確了 ，最后終于可以確定了原來是因?yàn)樾酒惭b在板上接觸不良） 障一后，就是安裝時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，其原理與分秒計(jì)時(shí)器一樣，但是通電檢測(cè) 發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的運(yùn)行有問題（ 故障二 ： 通電后發(fā)現(xiàn)時(shí)鐘沒有正常清零成 （ 排除故障： 受故障一的影響， 為二十四進(jìn)制 ， 而是一百進(jìn)制 。 排除故障 ： 受故障一的影響 ， 試探性的按 芯片， 發(fā)現(xiàn)問題沒有解決， 然后再檢查導(dǎo)線， 了一下時(shí)計(jì)數(shù)器的 74LS160 芯片 ， 發(fā)現(xiàn)問題沒有解決 ， 然后再檢查導(dǎo)線 ， 換一根導(dǎo)線， 檢查發(fā)現(xiàn)連接清零與非門和清零端的導(dǎo)線是斷的 ， 換一根導(dǎo)線 ， 故障成功 排除） 。由于校時(shí)電路可以用實(shí)驗(yàn)箱上的單個(gè)脈沖來校時(shí)，所以先安裝整點(diǎn) 排除 ） 報(bào)時(shí)電路，報(bào)時(shí)電路的安裝比較簡(jiǎn)單，完成得比價(jià)順利。最后安裝校時(shí)電 路，因?yàn)樵囼?yàn)箱上有一個(gè)按鈕上升沿脈沖和一個(gè)按鈕下降沿脈沖，理論上 可以將下降沿脈沖通過一個(gè)非門變成上升沿脈沖，從而實(shí)現(xiàn)分和時(shí)的校時(shí)， 但是安裝后發(fā)現(xiàn)，直接連接上升沿脈沖的分鐘計(jì)數(shù)器能正常校時(shí)，但通過 非門連接下降沿脈沖的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器不能正常校時(shí)（ 故障三 ： 通過非門連接 （ 一校時(shí)就會(huì)亂跳。 下降沿脈沖的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器 一校時(shí)就會(huì)亂跳 。 排除故障 ： 通過多次嘗試發(fā)現(xiàn) 不能使用下降沿 ， 于是只好用一個(gè)按鈕上升沿脈沖來控制兩個(gè)計(jì)數(shù)器通過 一個(gè)單刀雙擲開關(guān)來切換） 。自此，數(shù)字鐘的的安裝與調(diào)試全部完成，我所 一個(gè)單刀雙擲開關(guān)來切換 ） 設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘已經(jīng)可以正常的工作運(yùn)行了。
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總結(jié)與體會(huì)
設(shè)計(jì)電路過程中，在 EWB 軟件中出現(xiàn)了許多各種各樣的錯(cuò)誤，最后經(jīng) 過不斷的修改以及和同學(xué)的討論得到了比較好的解決，從中我也弄明白了 很多東西，很好的理解那句“失敗乃成功之母”的含義。出現(xiàn)的問題主要 有設(shè)計(jì)六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器是各個(gè)計(jì)數(shù)器之間的連接、進(jìn) 位問題，進(jìn)位問題是我們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中遇到的最頭疼的問題，主要是對(duì)同 步置數(shù)、異步置零方面的知識(shí)沒有理解透徹，還有就是在操作過程中我們 發(fā)現(xiàn)在計(jì)數(shù)器的進(jìn)位端不能連接非門或者與非門，否則會(huì)出現(xiàn)一通電分鐘 和時(shí)鐘就變成了‘1’的狀況，解決進(jìn)位問題花了我們將近一天的時(shí)間，這 主要還要怪我們沒有認(rèn)真學(xué)好書本知識(shí)；校時(shí)電路的連接方式問題，最初 的設(shè)計(jì)是參照老師的建議的思路設(shè)計(jì)的，但是在實(shí)際操作時(shí)發(fā)現(xiàn)我們?cè)O(shè)計(jì) 的校時(shí)器會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)器一次記兩個(gè)數(shù)，反復(fù)修改都沒有解決，所以只好改 成穩(wěn)定性沒有那么好的直接連入時(shí)鐘信號(hào)的方法。 這次數(shù)字電子電路課程設(shè)計(jì)，讓我復(fù)習(xí)了數(shù)字電子的知識(shí)同時(shí)也學(xué)習(xí)了 許多新的知識(shí)。每次課程設(shè)計(jì)是一次難得的鍛煉機(jī)會(huì)，讓我們能夠充分利 用所學(xué)過的理論知識(shí)還有自己的創(chuàng)造力，讓我們學(xué)會(huì)了查找資料的方法， 培養(yǎng)了自己設(shè)計(jì)和分析電路的能力。我相信這是對(duì)我的一個(gè)很好的提高。 這次課程設(shè)計(jì)讓我深刻地認(rèn)識(shí)到平時(shí)在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的時(shí)候，我們應(yīng)該更 注重實(shí)踐，而不是只為應(yīng)付考試，學(xué)習(xí)就應(yīng)該學(xué)有所成。這次課程設(shè)計(jì)讓 我對(duì)我們所學(xué)的知識(shí)能干什么有了更直觀的了解，比如說我就認(rèn)識(shí)到了我 們學(xué)好了知識(shí)就可以設(shè)計(jì)出我們身邊隨處可見的數(shù)字鐘。以前那些神秘的 東西在不斷的學(xué)習(xí)過程中變得不再那么神秘，我相信，在以后的學(xué)習(xí)生活 中我們的好奇心將被一個(gè)個(gè)的擊破。 在設(shè)計(jì)過程中 EWB 軟件給我們的設(shè)計(jì)提供了很大的便利，它提供大量 的元器件庫(kù)，提供修改電路設(shè)計(jì)的靈活性、提供實(shí)驗(yàn)室在數(shù)量、質(zhì)量上難
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以相比的虛擬儀器、儀表，使設(shè)計(jì)時(shí)間大為縮短，設(shè)計(jì)過程更直觀、方便。 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生走向就業(yè)必須的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。這次課程設(shè) 計(jì)中我們碰到了很多的問題，我們激情過、悲傷過、甚至絕望過，但是碰 到的問題越讓人絕望，解決問題之后的喜悅程度就越高。作為工科類的學(xué) 生，以后工作了難免要碰到許許多多的問題，我想，有了課程設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán) 節(jié)的鍛煉，以后我會(huì)敢于直面我所碰到的任何難題。 這次課程設(shè)計(jì)，收獲頗豐，無論是在培養(yǎng)自己實(shí)踐能力方面還是培養(yǎng)自 己的性情方面。

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附錄：元件清單
序號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 元件名稱 74LS160 555 定時(shí)器 數(shù)碼顯示器 74LS151 74LS00 74LS08 發(fā)光二極管 瓷介電容 可調(diào)電阻 電阻 瓷介電容 數(shù)量 9 1 6 1 1 2 1 1 1 1 1 0.1uf 4.1 千歐 5.1 千歐 0.01uf 規(guī)格

參考書目
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與仿真》 《電子技術(shù)與 EDA 課程設(shè)計(jì)技術(shù)》 高等教育出版社 中南大學(xué)出版社 中南大學(xué)出版社

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整體電路原理圖

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電氣與信息工程系課程設(shè)計(jì)評(píng)分表
評(píng) 項(xiàng) 目 優(yōu) 良 中 及格 差 價(jià)

設(shè)計(jì)方案的合理性與創(chuàng)造性

軟件設(shè)計(jì)完成情況

硬件調(diào)試完成情況

設(shè)計(jì)說明書與設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量

答辯情況

獨(dú)立工作能力

完成任務(wù)情況

出勤情況

綜 合 評(píng) 分

指導(dǎo)教師簽名：________________ 日 期：________________

注：①表中標(biāo)*號(hào)項(xiàng)目是硬件制作或軟件編程類課題必填內(nèi)容； ②此表裝訂在課程設(shè)計(jì)說明書的最后一頁。課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、 評(píng)分表、附件（非 16K 大小的圖紙及程序清單） 。

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