电子钟的设计(电子技术课程设计)
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数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子时钟的基本原理,掌握计时器的基础知识。
2. 学生能描述数字电子时钟的组成部分,包括时钟电路、计数器、显示装置等。
3. 学生能解释数字电子时钟中二进制数与十进制数之间的转换关系。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的数字电子时钟电路。
2. 学生能够通过实验操作,完成数字电子时钟的组装和调试。
3. 学生能够利用计数器等电子元件解决实际问题,培养动手操作能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子技术的兴趣,激发创新精神。
2. 学生通过实践操作,体会团队合作的重要性,增强沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到科技发展对社会生活的积极影响,提高社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和创新能力为核心。
课程目标具体、可衡量,便于后续教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生能够掌握数字电子时钟的基本原理和组装技巧,提高解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生对科技的兴趣和情感态度,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 数字电子时钟的基本原理- 时钟电路的工作原理- 计数器的作用与分类- 显示装置的原理与种类2. 数字电子时钟的组成与功能- 时钟芯片:时钟振荡器、分频器等- 计数器:二进制计数器、十进制计数器等- 显示装置:LED数码管、LCD液晶显示屏等3. 数字电子时钟的制作与调试- 电路图的绘制与解读- 元器件的选择与安装- 电路的调试与故障排除4. 二进制与十进制数的转换- 二进制数与十进制数的对应关系- 转换方法:除2取余法、位权展开法等5. 实践操作与团队协作- 分组合作,设计并组装数字电子时钟- 交流展示,分享制作过程中的经验与问题- 评价与反馈,提高制作质量与团队协作能力教学内容依据课程目标制定,注重科学性和系统性。
教学大纲明确,按照以下进度安排:第一课时:数字电子时钟的基本原理第二课时:数字电子时钟的组成与功能第三课时:二进制与十进制数的转换第四课时:数字电子时钟的制作与调试(实践操作)第五课时:实践操作与团队协作(交流展示、评价与反馈)教学内容与课本紧密关联,确保学生能够掌握课程知识,培养实际操作能力。
adm电子时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子时钟的基本原理,掌握adm电子时钟的组成及功能。
2. 学生能描述电子时钟的显示方式,了解其与数字时钟的区别。
3. 学生掌握adm电子时钟的设置方法,包括时间、闹钟等功能的调整。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成adm电子时钟的组装和调试。
2. 学生能够通过实际操作,解决adm电子时钟使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用编程思维,对adm电子时钟进行简单的程序设计。
情感态度价值观目标:1. 学生在课程学习中,培养对电子产品的兴趣,提高信息素养。
2. 学生通过合作学习,培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生在探索电子时钟的过程中,培养创新精神,增强解决问题的自信心。
课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,旨在帮助学生掌握电子时钟的基本原理和操作方法。
学生特点:学生处于好奇心强、动手能力逐步提高的年级,对电子产品有一定的兴趣。
教学要求:注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素质。
二、教学内容1. 电子时钟基础知识:介绍电子时钟的发展历程、基本原理和组成部分,以课本第三章第一节为基础,让学生了解电子时钟的工作原理和显示技术。
2. adm电子时钟结构:详细讲解adm电子时钟的电路结构、显示原理和功能特点,结合课本第三章第二节内容,让学生掌握adm电子时钟的组成和功能。
3. 电子时钟编程与设置:教授adm电子时钟的编程方法和设置技巧,以课本第三章第三节为参考,使学生能够独立完成电子时钟的时间调整、闹钟设置等操作。
4. 实践操作:安排学生进行adm电子时钟的组装、调试和编程实践,结合课本附录实践指导,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
5. 案例分析与创新设计:分析实际案例,启发学生思考,引导学生进行创新设计,以课本第四章内容为参考,培养学生的创新意识和编程思维。
《电子技术》课程设计报告-数字电子钟设计一、背景介绍数字电子钟是一个实时的计时器,它可以按照设定的时刻精确地表示时间。
它使用微处理器和时钟芯片来处理时间。
因此,它可以被视为一个微处理器系统,系统中含有存储器、计数器、报警功能等。
最新的电子时钟如石英钟使用特制石英晶片来制定时钟。
由于石英可以产生完美的电振动,因此可以更准确地检测时钟改变。
二、数字电子钟的设计原理1、时钟驱动电子时钟的操作需要一定的时间和精度,主要是依靠特殊的驱动器来实现的。
驱动器有石英、硅、力学和光学等多种。
其中石英芯片是电子时钟的核心部件并且最常用。
可以让电子时钟每秒产生32千分之一秒的精度。
2、晶振电路晶体振荡器电路是将电能转换成振荡信号和时钟信号的基础电路。
在电子时钟中,晶振电路可以将3.3V的DC电源转换成正弦波信号。
3、控制电路控制电路是接收电子时钟信号,并将其转换为可读取的数字信号的电路。
它通过检测当前的时钟值与它预设的标准值,来决定是否需要重新设定。
4、显示电路为了使时间显示准确,显示电路需要有一定的能力,它可以将控制电路经过变换后的数字转化为可视的数字或符号信号,比如LED。
我们首先使用PIC16F628A微控制器来控制数字电子钟,PIC16F628A是一款常用的单片机,在实现数字电子钟的最基本功能时天然的具有很多优势,即具有丰富的I/O口及高性能的CPU。
而在驱动这个数字电子时钟时,我们选择了普通的石英晶振,其工作电压为3.3V,频率为32.768kHz。
它的作用是将电源电压转换成正弦波信号,然后此信号可以被PIC单片机读取,从而实现全电子时钟功能。
在处理每秒钟走过的时间时,我们使用计数器根据晶振输入的时钟信号逐渐计数,而当计数器计数到一定值时,PIC单片机就知道一秒的时间已经过去,然后继续进行计算.最后,我们选用一个4位共阳极数码管来将这些数据转化为显示数字的动作,它从数据地址上读取数据,然后一次送到一位,就可以实时显示电子时钟的实时时间。
电子时钟课程设计论文一、课程目标知识目标:1. 学生理解电子时钟的基本工作原理,掌握电子时钟的组成及各部分功能。
2. 学生学会读取和设置电子时钟的时间,了解电子时钟的时间计算方法。
3. 学生掌握电子时钟的调整和设置方法,了解电子时钟的常见故障及其解决方法。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立完成电子时钟的组装和调试。
2. 学生能够通过观察、分析,解决电子时钟使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用电子时钟相关知识,设计并制作简单的电子时钟。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发学生探索科学技术的热情。
2. 培养学生合作学习的意识,提高学生的团队协作能力。
3. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的观念,引导学生树立正确的时间价值观。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,旨在通过电子时钟的制作与调试,帮助学生掌握电子技术基础知识,提高学生的动手实践能力。
学生特点:五年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢探索和实践。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调动手实践,培养学生解决问题的能力和创新意识。
通过课程目标的具体分解,使学生在学习过程中达到预期的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电子时钟基础知识- 电子时钟的组成与工作原理- 电子时钟的显示器件(如LED、LCD等)- 电子时钟的时间计算方法2. 电子时钟的组装与调试- 元器件的认识与选用- 电路图的识读与连接- 电子时钟的组装过程- 电子时钟的调试与故障排除3. 电子时钟的使用与维护- 电子时钟的设置与调整方法- 常见故障现象及解决方法- 电子时钟的保养与维护教学大纲:第一课时:电子时钟基础知识- 介绍电子时钟的组成、工作原理- 讲解电子时钟的显示器件及特点第二课时:电子时钟的组装与调试- 认识元器件,学会选用- 识读电路图,进行电路连接- 组装电子时钟,进行初步调试第三课时:电子时钟的使用与维护- 学习电子时钟的设置与调整方法- 掌握常见故障的解决方法- 了解电子时钟的保养与维护方法教学内容依据课程目标,结合教材章节进行组织,保证科学性和系统性。
数字电子钟的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字电子钟的基本原理,掌握计时、显示等关键功能的工作机制。
2. 学生能够阐述数字电子钟中常见电子元件如晶体振荡器、计数器、显示器的功能及其相互关系。
3. 学生能够运用所学知识,分析并解释数字电子钟电路图的构成及工作原理。
技能目标:1. 学生能够通过小组合作,完成数字电子钟的搭建,并对其进行调试。
2. 学生能够运用基本的电路知识和编程技能,实现对数字电子钟功能的修改和优化。
3. 学生能够运用信息检索和问题解决策略,自主解决在搭建和调试过程中遇到的技术难题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术和物理科学的兴趣,激发他们探索未知、创造新知的欲望。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与协作能力,培养共同解决问题的责任感。
3. 通过对数字电子钟的学习与实践,增强学生的环保意识和科技伦理观念,引导他们合理使用电子设备,关注电子产品对环境的影响。
课程性质分析:本课程属于电子技术领域,结合物理科学与工程技术,注重理论联系实际,强调实践操作能力。
学生特点分析:考虑到学生所在年级,应具备一定的物理知识和数学基础,同时具备初步的电路理解和动手能力。
教学要求:结合学生特点,教学应注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,通过项目式学习,促进学生深度理解和技能掌握。
通过具体的学习成果分解,为教学设计和评估提供明确的标准。
二、教学内容1. 数字电子时钟原理:晶体振荡器、时钟芯片、计数器、显示器工作原理及其在数字电子钟中的应用。
- 教材章节:第二章第三节《计时器与电子时钟》2. 电路元件功能与连接:介绍常见电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等在数字电子钟中的作用及连接方式。
- 教材章节:第一章《电子元件及其特性》3. 数字电子钟电路分析与设计:分析典型数字电子钟电路图,学习电路设计方法和技巧。
- 教材章节:第三章《数字电路分析与设计》4. 数字电子钟编程与调试:介绍简单的编程知识,使用编程软件对数字电子钟进行编程与调试。
数字电子钟 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数字电子钟的基本原理,掌握其组成结构,包括时钟芯片、数字显示管等;2. 学生能掌握数字电子时钟的电路连接方式,了解各部分功能及相互关系;3. 学生能运用所学知识分析并解决数字电子钟在实际应用中出现的问题。
技能目标:1. 学生能运用所学知识设计简单的数字电子钟电路,具备实际操作能力;2. 学生能通过查阅资料、合作交流等方式,提高自主学习能力和团队协作能力;3. 学生能运用数字电子钟的设计原理,进行创新设计,提高创新能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,树立学习信心,培养勇于探索、积极进取的精神;2. 学生认识到数字电子钟在生活中的广泛应用,了解科技发展对人类生活的影响,增强社会责任感;3. 学生在设计和制作过程中,培养耐心、细致的工作态度,提高审美观念。
本课程针对初中年级学生,结合电子技术学科特点,注重理论与实践相结合。
在教学过程中,关注学生个体差异,充分调动学生的主观能动性,培养其创新思维和实际操作能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,提高综合素养。
二、教学内容1. 数字电子钟原理及组成- 时钟芯片工作原理- 数字显示管工作原理- 数字电子钟的组成结构及功能2. 数字电子钟电路设计- 电路连接方法- 各组成部分的选型与参数- 电路图的绘制与解读3. 数字电子钟编程与调试- 基本编程知识- 编程控制数字显示- 电路调试与故障排查4. 数字电子钟的创新设计- 创新设计理念与方法- 功能拓展与优化- 设计实例分析教学内容依据课程目标,结合教材相关章节,按照以下进度安排:第一课时:数字电子钟原理及组成第二课时:数字电子钟电路设计第三课时:数字电子钟编程与调试第四课时:数字电子钟的创新设计在教学过程中,注重理论与实践相结合,引导学生通过观察、实践、思考,掌握数字电子钟的设计与应用。
同时,鼓励学生进行创新设计,提高其解决问题的能力和创新思维。
电子时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子时钟的基本组成部分,掌握时钟的运行原理;2. 学生能运用所学知识,分析电子时钟的电路图,并解释各部分功能;3. 学生能掌握电子时钟的设置与调整方法,了解其应用场景。
技能目标:1. 学生能通过实际操作,完成电子时钟的组装和调试;2. 学生能运用所学知识,解决电子时钟使用过程中遇到的问题;3. 学生能运用电子时钟的设计思路,进行简单的电子制作。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情;2. 学生养成合作学习的习惯,学会与他人分享和交流;3. 学生认识到科技发展对社会生活的影响,树立创新意识。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,以培养学生的动手能力和创新意识为主。
学生特点:学生为初中生,具有一定的物理知识和动手能力,对电子技术感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,引导学生运用所学知识解决实际问题,培养创新思维。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 电子时钟的基本原理与组成- 时钟电路的运行原理- 电子时钟的组成部分及功能2. 电子时钟的电路分析与设计- 电路图的识别与分析- 元器件的选择与应用- 电路连接与调试方法3. 电子时钟的组装与调试- 组装过程的步骤与方法- 调试技巧与故障排查- 电子时钟的优化与改进4. 电子时钟的使用与设置- 时钟显示与调整方法- 闹钟、定时器等功能的应用- 电子时钟的日常维护与保养5. 电子时钟的制作实践- 制作简单的电子时钟- 创新设计与应用- 成果展示与评价教材章节关联:1. 电子时钟基本原理与组成:对应教材第3章“电子时钟与计时器”2. 电路分析与设计:对应教材第4章“电子电路分析与设计”3. 组装与调试:对应教材第5章“电子制作实践”4. 使用与设置:对应教材第6章“常用电子设备的使用与维护”5. 制作实践:结合教材第5章和第6章内容,进行综合实践教学进度安排:第1-2课时:电子时钟的基本原理与组成第3-4课时:电子时钟的电路分析与设计第5-6课时:电子时钟的组装与调试第7-8课时:电子时钟的使用与设置第9-10课时:电子时钟的制作实践与评价三、教学方法1. 讲授法:- 对于电子时钟的基本原理与组成,采用讲授法进行教学,让学生掌握基本概念和原理;- 结合多媒体演示,以图文并茂的形式,帮助学生理解电路图的识别与分析;- 通过讲解实例,使学生了解电子时钟在实际应用中的功能与作用。
电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电子钟的基本原理,掌握电子钟的组成结构及其功能。
2. 学生能掌握时、分、秒的概念,学会电子钟时间的设置与调整。
3. 学生了解电子钟的制作过程,掌握相关电子元件的使用方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,动手制作一个简单的电子钟。
2. 学生通过实践操作,培养解决实际问题的能力,提高动手实践能力。
3. 学生能够运用电子钟的制作过程,学会分析问题、解决问题,提高创新思维。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发探索科学技术的热情。
2. 学生通过合作完成电子钟的制作,培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在电子钟制作过程中,学会珍惜时间,养成良好的时间观念。
4. 学生能够认识到科技对社会发展的作用,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和动手操作,培养学生的实际操作能力。
学生特点:五年级学生具有一定的认知能力、动手能力和创新能力,对新鲜事物充满好奇。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力和创新思维能力的培养。
在教学过程中,关注学生的个体差异,鼓励学生提问、思考、探索,实现课程目标的分解和达成。
二、教学内容1. 电子钟原理及组成:介绍电子钟的基本工作原理,电子钟的各部分组成及其功能,如振荡器、分频器、计数器、显示装置等。
2. 时、分、秒的概念与换算:学习时间的基本单位,掌握时、分、秒之间的换算关系,为电子钟时间设置打下基础。
3. 电子元件认识:学习常用电子元件,如电阻、电容、二极管、三极管等,了解其作用和正确使用方法。
4. 电子钟的制作:结合教材内容,指导学生动手制作一个简单的电子钟,包括电路图的绘制、元件的安装、电路调试等。
5. 时间设置与调整:教授电子钟时间设置的方法,让学生学会如何调整电子钟的时间,确保其准确运行。
6. 故障排查与解决:培养学生分析问题、解决问题的能力,当电子钟出现故障时,能够进行简单的排查与修复。
单片机电子时钟课程设计报告一、设计目的。
本课程设计旨在通过单片机技术的应用,设计并制作一个简单的电子时钟。
通过这一设计,学生将能够掌握单片机的基本原理和应用,培养学生的动手能力和创新意识,提高学生的实际操作能力。
二、设计原理。
本电子时钟采用单片机作为控制核心,通过晶振产生的时钟信号来实现时间的计时和显示。
利用数码管来显示小时和分钟,通过按键来调整时间。
同时,通过蜂鸣器发出报时信号,实现基本的闹钟功能。
三、设计方案。
1. 硬件设计。
(1)单片机选择,本设计选用常见的51单片机作为控制核心,具有成本低、易于编程的特点。
(2)时钟电路,采用晶振作为时钟信号源,通过单片机的定时器来实现时间的计时。
(3)显示模块,采用数码管来显示小时和分钟,通过数码管的扫描显示来实现时间的动态显示。
(4)按键输入,设计按键来调整时间,包括调整小时和分钟。
(5)报时功能,通过蜂鸣器来实现基本的报时功能,可以设置闹钟时间。
2. 软件设计。
(1)时钟控制,通过单片机的定时器来实现时间的计时和更新。
(2)显示控制,设计数码管的扫描显示程序,实现时间的动态显示。
(3)按键处理,设计按键扫描程序,实现对时间的调整。
(4)报时功能,设计蜂鸣器的报时程序,实现基本的闹钟功能。
四、设计实现。
1. 硬件实现。
根据上述设计方案,完成了电子时钟的硬件连接和布线,保证各个模块之间的正常通讯和工作。
2. 软件实现。
编写了单片机的程序,实现了时钟的计时、显示和控制功能,保证了电子时钟的正常运行。
五、实验结果。
经过调试,电子时钟能够准确显示当前的时间,并能够通过按键调整时间和设置闹钟功能,报时功能也能够正常工作。
六、总结与展望。
通过本课程设计,学生掌握了单片机的基本原理和应用,培养了动手能力和创新意识。
在今后的学习和工作中,学生将能够更好地应用单片机技术,设计和制作更加复杂的电子产品。
同时,也为学生今后的科研和创新工作奠定了良好的基础。
分秒电子钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解电子钟的基本原理,掌握时分秒的概念。
2. 学生能够运用电子元件搭建简单的分秒电子钟,并解释其工作过程。
3. 学生能够阐述电子钟在生活中的应用及其优点。
技能目标:1. 学生能够运用所学的电子知识,进行电子元件的连接和电路搭建。
2. 学生能够通过实际操作,提高动手能力,培养解决问题的能力。
3. 学生能够运用逻辑思维,分析电子钟的运行原理,并进行简单的故障排查。
情感态度价值观目标:1. 学生能够对电子技术产生兴趣,培养主动学习和探究的精神。
2. 学生能够意识到团队合作的重要性,培养合作意识,共同完成任务。
3. 学生能够关注电子科技的发展,认识到科技对生活的影响,激发创新意识。
课程性质:本课程为实践性课程,结合电子知识,培养学生的动手能力、合作能力和创新能力。
学生特点:六年级学生具备一定的电子知识基础,好奇心强,喜欢动手操作,但注意力容易分散。
教学要求:课程设计要注重理论与实践相结合,注重引导学生主动探究,激发学习兴趣,同时关注学生的个体差异,提高教学效果。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活,培养其解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 理论知识:- 电子钟的原理和结构- 时、分、秒的概念及其换算关系- 常用电子元件的识别及功能(如:电阻、电容、二极管、三极管等)- 电路图的阅读与理解2. 实践操作:- 电子元件的连接和电路搭建- 分秒电子钟的组装与调试- 故障排查与问题解决3. 教学大纲:- 第一课时:电子钟原理及结构的讲解,认识常用电子元件- 第二课时:时分秒概念及换算,学习电路图的阅读与理解- 第三课时:分组讨论,设计分秒电子钟的电路图- 第四课时:实践操作,组装和调试分秒电子钟- 第五课时:总结与展示,分享制作过程中的问题与经验,进行故障排查与问题解决教材关联性:教学内容与教材中电子技术章节相关,涵盖了电子元件、电路原理及实践操作等内容,旨在巩固学生所学知识,提高实际应用能力。
电子技术课程设计一、课程设计题目:多功能数字钟电路的设计/直流稳压电源的设计二、课程设计内容(含技术指标):①拟定多功能数字钟和直流稳压电源的组成框图,要求实现电路的基本功能,使用的器件少,成本低;②画出数字钟和直流稳压电源的主体电路逻辑图;③测试多功能数字钟的逻辑功能,同时满足基本功能与扩展功能的要求;④设计并安装各单元电路,要求布线整齐、美观,便于级联与调试;三、进度安排四、基本要求1.基本功能:要求设计出+5V的直流稳压电源。
数字钟要求以数字形式显示时、分、秒的时间。
小时计数器的计时要求为“12翻1”,要求具有手动校时功能。
2.扩展功能:定时控制,其时间自定;仿广播电台正点报时,自动报整点时数或触摸报整点时数(主要体现在理论知识上进行电路设计)。
(一)实训题目:直流稳压电源和多功能数字钟。
(二)实训目的:1、巩固和加深学生对模拟电子技术,数字逻辑电路等课程基本知识的理解,综合运用课程中所学到的理论知识去独立完成一个实际课题。
2、根据课程需要,通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
3、通过电路方案的分析、论证和比较,设计计算和选用元气件,通过电路组装,调试和检测环节,掌握电路的分析方法和设计方法。
4、熟用常用电子元气件的类型和特性,并掌握合理选用原则。
5、掌握电路图、PCB图的设计方法,学会电路的安装与调试。
6、掌握常用仪器、仪表的正确使用方法,学会电路整机指标的测试方法。
(三)实训要求1、数字钟的功能要求:准确计时,以数字形式显示时、分、秒的时间,小时时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进位,要有校正时间电路。
2、直流稳压电源的功能要求:输入220V交流电压,输出+5V直流电压一、整体方案原理框图1、直流稳压电源原理图如下直流稳压电源主要包括4个部分,电源变压器,整流电路,滤波器,稳压电路。
2、数字钟设计框图由上图的总体结构图可知,该设计大概可以分部分:秒脉冲产生部分、计数部分、显示部分、校时部分。
在秒脉冲产生部分中,可以用振荡器或者555定时器予以实现,为了保证准确性,优先选用振荡器,但是由于个人技术问题,我们选用了555定时器来产生秒脉冲;在计数电路中,我们采用CD4518计数器,4518为双BCD同步加法计数器。
在显示部分,我们采用CD4511芯片结合数码管来实现。
最后的校时部分用四2输入与非门的CD4011芯片结合瓷片电容来完成。
二、单元电路设计1、直流稳压电源的设计2、秒脉冲信号的设计“秒脉冲信号发生器”的设计原理图振荡器是数字钟的核心部分。
振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度,一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定,但是由于某种原因,本实验采用555定时器。
其中要求R1为168K 、 R2为68K 的电阻, C1为4.7μF 、C 2为0.01μF 的电容,Vcc 为+5V 电源,GND 接地。
8 4 5 6 2 7 3 1 55+V C u o R 1 R C 2 C 1 + – u C振荡器是数字钟的核心部分。
振荡器的稳定性及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度,一般来说555产生出来的秒脉冲不太稳定,但是由于某种原因,本实验采用555定时器。
其中要求R1为168K、 R2为68K的电阻 C1为4.7μF、C2为0.01μF的电容,Vcc为+5V电源,GND接地。
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器A1 的反相输入端的电压为2VCC /3,A2 的同相输入端的电压为VCC /3。
若触发输入端TR 的电压小于VCC /3,则比较器A2 的输出为1,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。
如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3,同时TR 端的电压大于VCC /3,则A1 的输出为1,A2 的输出为0,可将RS 触发器置0,使输出为0 电平。
3、时钟电路的设计秒计数、译码/驱动及显示部分的设计众所周知,秒、分、时分别为六十、六十、二十四进制(十二进制亦可)计数器那么“秒”和“分”计数器用两块十进制计数器级连来实现,它们的个位为十进制,十位为六进制,这样,符合人们通常计秒数的习惯。
“时”计数也用两个十进制集成块,只是做成二十四进制,上述计数器均可用反馈清零法来实现。
秒计数采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现,将“秒”信号送入“秒”计数器,秒计数器采用60进制计数器,每累计60秒发出一个“分”脉冲信号,该信号将作为“分”计数器的时钟脉冲,进位脉冲最终用CD4081的一个与门来实现。
而CD4511芯片具有锁存\译码\驱动的功能,可以外接电阻驱动七段口LED数码管显示出来,以下即为秒计数器的设计原理图。
原理图见数字钟及稳压电源原理图秒钟部分分计数、译码/驱动及显示部分的设计分计数和秒计数的原理差不多,也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现,将“秒”计数器的进位脉冲送入“分”计数器,每累计60分发出一个“时”脉冲信号,该信号将作为“时”计数器的时钟脉冲,进位脉冲最终用CD4081的又一个与门来实现,同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来,以下即为分计数器的设计原理图。
原理图见数字钟及稳压电源原理图分钟部分时计数、译码/驱动及显示部分的设计时计数和分计数的原理差不多,也是采用两个数码管、两个CD4511和一个CD4518来实现,将“分”计数器的进位脉冲送入“时”计数器,但是是计数器采用的是24进制、且不需要进位脉冲,同样是采用CD4511来驱动七位LED数码管显示出来,以下即为时计数器的设计原理图。
原理图见数字钟及稳压电源原理图时钟部分其中秒、分、时计数器都用到芯片CD4511、CD4518、CD4081和数码管,下面就针对秒、分、时的设计原理来介绍这些芯片的引脚及功能。
①数码管是数字钟的显示部分,由七段LED和一个点构成,其引脚图如下②CD4511是BCD锁存/7段译码器/驱动器,常用的显示译码器件,MAX7219和他功能差不多。
CD4511引脚功能: BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态是怎么样的,七段数码管都会处于消隐也就是不显示的状态。
LE:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出。
LE=1时译码器是锁定保持状态,译码器输出被保持在LE=0时的数值。
LT:3脚是测试信号的输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入 DCBA 状态如何,七段均发亮全部显示。
它主要用来检测数7段码管是否有物理损坏。
A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效。
③CD4518是十进制双BCD同步加法计数器,内含两个单元的加计数器,下图为CD4518的引脚图及功能表。
CD4518/CC4518是二、十进制(8421编码)同步加计数器,内含两个单元的加计数器,其功能表如真值表所示。
每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN,可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。
由表可知,若用ENABLE信号下降沿触发,触发信号由EN端输入,CLK端置“0”;若用CL℃K信号上升沿触发,触发信号由CL℃K端输入,ENABLE端置“1”。
RESET端是清零端,RESET端置“1”时,计数器各端输出端Q1~Q4均为“0”,只有RESET端置“0”时,CD4518才开始计数。
yds838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号CD4518采用并行进位方式,只要输入一个时钟脉冲,计数单元Q1翻转一次;当Q1为1,Q4为0时,每输入一个时钟脉冲,计数单元Q2翻转一次;当Q1=Q2=1时,每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次;当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时,每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。
这样从初始状态(“0”态)开始计数,每输入10个时钟脉冲,计数单元便自动恢复到“0”态。
若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号,便可组成两位8421编码计数器,依次下去可以进行多位串行计数。
4、分时校准电路的设计分时校准电路的原理是一样的。
均是采用瓷片电容103和与门电路用开关来实现的,具体电路图如下。
平常计时状态下,开关处于断开状态,当需要校时时,按下开关,瓷片电容则放电,CD4011的引脚1、2是低电平,3引脚输出高电平,此时8引脚送入时钟脉冲,则10输出低电平,那么4输出一定是高电平,而且这个高电平被送入CD4518的1号时钟引脚,此时“分”必定加1,同理,若连续按下开关则“分”就会连续加1,即完成分校时。
时校时电路的原理和分校时是一样的。
5、数码管显示电路的设计用CD4511和CD4518配合数码管组成一个一位计数显示电路,如下图所示:若要多位计数,只需将计数器级联,每级输出接一只CD4511 和LED 数码管即可。
所谓共阴LED 数码管是指7 段LED 的阴极是连在一起的,在应用中应接地。
限流电阻要根据电源电压来选取,电源电压5V时可使用300Ω的限流电阻。
三、实物效果图四、参考文献[1] 康华光主编.电子技术基础-数字部分(第五版).高等教育出版社,2006[2] 数字电子技术《实验指导书》[3] 杨素行主编.模拟电子技术简明教程 (第三版). 高等教育出版社,2005[4] 谢自美主编.电子线路设计、实验、测试.华中理工大学出版社,2000[5] 吕思忠主编.数子电路实验与课程设计.哈尔滨工业大学出版社,2001五、小结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
随着科学技术发展的日新月异,电子技术在生活中可以说是无处不在。
因此做为二十一世纪的大学生来说掌握电子技术是非常之重要。
回顾此次数字钟课程设计,至今我仍感慨颇多,的确,从得知选题到定稿,从理论到实践,在整整两周的日子里,可以说是苦多于甜,但是可以学到很多很多东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上无法学到的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合的重要性,只有理论知识是远远不够的。
只有理论与实际相结合才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计中遇到的问题有很多,这毕竟是第一次,难免会遇到各种各样的问题。
在这次设计中我发现我所学的知识这远远不够,在今后的学习中我要更加努力奋斗!通过此次课程设计,总体来说,收获很多,培养了自己的实验动手能力培养,同时中途遇到不少困难和同组的同学互相讨论最终得出结果,成功的做出了这个数字钟,心里十分的高兴,真的学到了不少东西。