数字钟电路设计教案

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授课日期
班级
专业
教学内容
数字钟电路设计
教学目的
1、巩固、扩展已学的数字逻辑电路的知识;
2、会将所学知识综合应用于实际的电路设计,学会查阅集成电路手册,正确选择和使用集成器件。
3、学会检查所搭接电路中出现的故障,积累一定的解决问题的能力和经验
重点难点
重点:信号发生器,计时电路的设计
一、主要技术指标
石墨密封圈  1.能直接显示时,分,秒十进制数字。
  2. 走时精度要高于普通机械时钟,并且具有校时功能。
二、确定总体方案无线充电ic
数字钟主要由秒信号发生器,时,分,秒计数电路和译码显示电路三个部分组成,如框图1所示。
                            框图1
三、单元电路设计
1:秒信号发生器的设计
秒信号发生器产生时间标准信号----秒信号。
由于时间标准信号频率的稳定性和精度直接决定着数字钟的精度,因此,采用石英晶振振荡器,选用频率f0为32768HZ,须经过十五级二分频(215)获得“秒”信号。
①石英晶体振荡器的设计
振荡器是数字钟的核心,其作用是产生一个标准频率的信号,选用的石英晶体振荡器输出信号频率f0为32768HZ,电路如图2.
        图2
Rf:反馈电阻,10~100MΩ,为反相器G1提供偏置
C1:频率微调电容,5~25pF
C2:温度校正电容,20~25pF
G2:整形且提高带负载能力
deepbit
②分频器的设计
               
方案:选CD4060及CD4013完成上述振荡及分频器的设计,如图3所示。
2: 计时电路的设计
计时电路由CC4518双BCD码同步加法计数器构成。其中秒计时,分计时电路为60进制计数器,电路原理图如图4.
小时计时电路为24进制计数器,电路原理图(略)都是按照相同的原理组成的。
3:译码/驱动/显示电路的设计
    译码/驱动/显示电路选用CC4511(七段BCD显示译码器)芯片,CC4511输出高电平有效,Iomax=25mA
                              图3
                    图4  六十进制原理图
将秒,分,时计时电路中的各位输出端Q4Q3Q2Q1信号分别作为各块CC4511的代码输入信号,对应接入DCBA端,而CC4511的七个输出端a~g分别对应接入共阴数码管各段。如秒个位计时电路与CC4511的连接如图5所示。
                          图5
另外,在实际接线时,要注意CC4511各功能引脚的正确使用。
由于CC4511为输出高电平有效,可以选用5101AE共阴数码管,在CC4511输出端与数码管之间串联限流电阻R.
四: 课程设计知识准备
1.熟悉振荡器,计数器,分频器,译码驱动显示电路的工作原理。
2.熟悉七段数码管的结构及工作原理。
3.查阅数字集成电路手册,选取并熟悉各集成电路的引脚排列,功能及使用注意事项。
包括:CD4060, CD4013, CD4518, CD4511, CD4069, CD4011, 共阴数码管, CD4081(四-2输入与门)。
五: 课程设计成品要求
1. 写出课设报告
2. 画出数字钟电路接线图(3#图纸)
3. 在面包板上搭接整机接线原理图,实时测试。
注意:1: 学会面包板的正确使用
      2: 插接电路不能带电工作,接好电路之后,再接通电源进行测试。
铣床飞刀      3: 所有集成电路芯片缺口朝一个方向插接,所有元器件,导线的插接必须接触良好。
      4: 先进行单元电路插接与测试,单元电路功能正常之后,再进行整机连接测试。
      5: 电源正,负极不能短接或接反。

本文发布于:2024-09-23 17:24:28,感谢您对本站的认可!

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标签:电路   信号   显示   频率   插接   计时
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