成績(jī)成績(jī)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)名稱：電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)題目：數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)學(xué)院：電氣信息學(xué)院學(xué)生姓名：專業(yè)：電氣工程與自動(dòng)化學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：日期：2014年7月4日西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)PAGEI數(shù)字時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)摘要：該數(shù)字時(shí)鐘由中規(guī)模邏輯門(mén)電路構(gòu)成，以振蕩器，計(jì)數(shù)器和譯碼器為核心，由信號(hào)輸入整形、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)鎖存和數(shù)據(jù)顯示等功能模塊組成。信號(hào)產(chǎn)生電路由多諧振蕩器產(chǎn)生，主要芯片為555；計(jì)數(shù)電路是通過(guò)反饋置數(shù)的方法由74LS160構(gòu)成；譯碼電路由74HC4511構(gòu)成，對(duì)于計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)進(jìn)行譯碼控制七根二極管發(fā)光；顯示電路由六組用七根二極管組成的數(shù)字構(gòu)成，對(duì)74HC4511譯碼后輸出的數(shù)字信息進(jìn)行顯示。該設(shè)計(jì)中采用了模塊化設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用適當(dāng)?shù)恼袷幤骱陀?jì)數(shù)電路，完成了預(yù)期的結(jié)果，并且時(shí)間顯示十分準(zhǔn)確。最后經(jīng)過(guò)仿真測(cè)試，表明該數(shù)字時(shí)鐘可用。關(guān)鍵詞：數(shù)字鐘，計(jì)數(shù)器，譯碼器，555振蕩器，時(shí)間顯示Abstract：

The

digitalclock,

bythe

scaleof

logicgates

to

theoscillator,

counteranddecoder

asthecore,

shaping,

counting,datalatch

anddata

displayfunctionmodule

iscomposedofasignalinput.

Signalgeneratingcircuitgeneratesamultivibrator,themainchipis

555;

countingcircuit

isthroughthe

methodoffeedback

dataset

composedof74LS160;decodingcircuit

composedof74HC4511,

the

outputsignalofthecounter

decodingthe

controlofseven

light-emittingdiodes;

displaycircuit

iscomposedofsixgroups

ofseven

diodes

todisplay

digital,

digital

information

74HC4511decoding

output.The

designusesthe

modulardesignmethod,

usingthe

oscillator

andthecountingcircuitappropriate,

achievestheexpected

results,

andthetime

displayisvery

accurate.Finally,throughthe

simulation

test,

showthatthedigitalclock

isavailable.Keyword：

digitalclock,

counter,

decoder,

555oscillator,

timedisplay

目錄1 前言 11.1 設(shè)計(jì)背景 11.2 設(shè)計(jì)目標(biāo) 11.3 實(shí)施計(jì)劃 11.4 必備條件 12 總體方案設(shè)計(jì) 22.1 方案比較 22.1.1 方案一 22.1.2 方案二 22.1.3 方案三 32.2 方案論證 32.3 方案選擇 43 單元模塊設(shè)計(jì) 53.1 各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì) 53.1.1 電源電路模塊設(shè)計(jì) 53.1.2 多諧振蕩電路模塊設(shè)計(jì) 63.1.3 計(jì)數(shù)單元模塊設(shè)計(jì) 73.1.4 譯碼單元模塊 83.1.5 數(shù)碼顯示單元 103.1.6 校準(zhǔn)電路 113.2 主要器件的介紹 113.2.1 74LS160器件介紹 123.2.2 74LS14器件介紹 124 系統(tǒng)調(diào)試 134.1 調(diào)試環(huán)境 134.2 仿真調(diào)試 134.2.1 電源模塊的調(diào)試 134.2.2 數(shù)碼管共陰，共陽(yáng)的檢測(cè) 154.2.3 時(shí)鐘電路的調(diào)試 164.2.4 計(jì)數(shù)電路的調(diào)試 164.2.5 多諧振蕩器波形測(cè)試 175 系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù) 185.1 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能 185.2 系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析 186 結(jié)論 197 總結(jié)與體會(huì) 208 謝辭 219 參考文獻(xiàn) 22附錄 23第25頁(yè)前言時(shí)間是一個(gè)抽象的概念，看不見(jiàn)也摸不著。日常生活中，有很多的事情和工作要做，我們要如何合理的安排時(shí)間呢？這就要依靠的我們的計(jì)時(shí)儀器了?？梢?jiàn)，時(shí)鐘在日常生活中對(duì)我們有多么的重要，時(shí)鐘的發(fā)明是多么有用的創(chuàng)造。數(shù)字時(shí)鐘可廣泛應(yīng)用于生活中各種場(chǎng)所，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的方便，而且數(shù)字時(shí)鐘大大地?cái)U(kuò)展了鐘表功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)開(kāi)關(guān)路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟動(dòng)等等。所以，數(shù)字時(shí)鐘的研究及應(yīng)用有很大的意義。設(shè)計(jì)背景人類最早發(fā)明記時(shí)方法的國(guó)家是中國(guó)。早在二千多年前的周代開(kāi)始，中國(guó)就有了奎表、銅壺滴漏的記時(shí)、記更的方法。幾千年來(lái)人們就是依照著這種記時(shí)的方法而生活。十八世紀(jì)末由瑞士鐘表匠制成了世界上第一塊手表。第一只石英鐘出現(xiàn)在二十世紀(jì)二十年代，從三十年代開(kāi)始得到了推廣，從六十年代開(kāi)始，由于應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù)，成功地解決了制造日用石英鐘問(wèn)題，石英電子技術(shù)在計(jì)時(shí)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。并取代機(jī)械鐘作了更精確的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)目標(biāo)使用直流穩(wěn)壓電源，產(chǎn)生穩(wěn)定頻率（1Hz）的脈沖信號(hào)，輸入信號(hào)為方波信號(hào)，數(shù)碼管顯示時(shí)間，具有校準(zhǔn)、調(diào)時(shí)功能。實(shí)施計(jì)劃由555多諧振蕩器產(chǎn)生穩(wěn)定的分頻脈沖信號(hào)作為數(shù)字電子鐘的時(shí)間基準(zhǔn)，再經(jīng)過(guò)分頻器輸出標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。秒計(jì)數(shù)器滿60后向分計(jì)時(shí)器進(jìn)位，分計(jì)數(shù)器慢60后向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位，時(shí)計(jì)數(shù)器按“24翻1”規(guī)律計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的輸出分別由譯碼器譯出后送顯示器顯示。當(dāng)由于脈沖信號(hào)不穩(wěn)定，可以利用校時(shí)電路校時(shí)，校分，校秒，在數(shù)字顯示方面，本設(shè)計(jì)采用四段數(shù)碼管顯示，非常直觀。必備條件多諧振蕩器、計(jì)數(shù)器74LS160、74HC4511譯碼器、數(shù)據(jù)鎖存、數(shù)碼管

總體方案設(shè)計(jì)通過(guò)查閱大量相關(guān)技術(shù)資料，并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí)，我主要提出了三種技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將首先對(duì)這三種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分別進(jìn)行說(shuō)明，并分析比較它們的特點(diǎn)，然后闡述我最終選擇方案的原因方案比較方案一秒譯碼顯示器分譯碼顯示器時(shí)譯碼顯示器秒譯碼顯示器分譯碼顯示器時(shí)譯碼顯示器555振蕩器十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器十進(jìn)制分計(jì)數(shù)器十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器555振蕩器十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器十進(jìn)制分計(jì)數(shù)器十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器校分電路校時(shí)電路校分電路校時(shí)電路圖2.1方案一原理框圖方案一原理簡(jiǎn)述：利用555振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定高頻脈沖信號(hào)。在計(jì)數(shù)器方面采用計(jì)數(shù)器74LS160，方案選擇的是靜態(tài)顯示。方案二秒譯碼顯示器分譯碼顯示器時(shí)譯碼顯示器秒譯碼顯示器分譯碼顯示器時(shí)譯碼顯示器晶體振蕩器器十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器十進(jìn)制分計(jì)數(shù)器十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器晶體振蕩器器十進(jìn)制秒計(jì)數(shù)器十進(jìn)制分計(jì)數(shù)器十進(jìn)制時(shí)計(jì)數(shù)器校分電路校時(shí)電路校分電路校時(shí)電路圖2.2方案二原理圖方案二原理簡(jiǎn)述：利用晶體振蕩器產(chǎn)生的穩(wěn)定高頻脈沖信號(hào)。在計(jì)數(shù)器方面采用計(jì)數(shù)器74LS161，方案選擇的是靜態(tài)顯示。方案三數(shù)碼管數(shù)碼管圖2.3方案三系統(tǒng)框圖 方案三工作原理簡(jiǎn)述：采用單片機(jī)stc89C52，為主要控制芯片，89C52具有功耗低的特點(diǎn)。其內(nèi)部資源較齊全，有定時(shí)器0，定時(shí)器1.以及方便操作的外部中斷0和外部中斷1.本方案旨在借用單片機(jī)的定時(shí)器，實(shí)現(xiàn)時(shí)間的記錄。單片機(jī)不僅能完成計(jì)時(shí)，而且能實(shí)現(xiàn)外圍器件的控制。比如按鍵的讀取，數(shù)碼管顯示的驅(qū)動(dòng)。使得外部電路變得簡(jiǎn)單。方案論證設(shè)計(jì)方案一采用555構(gòu)成多諧振蕩器，震蕩周期為T(mén)=(R1+2R2)*0.7。可以通過(guò)調(diào)節(jié)電阻的值和電容的值，改變震蕩周期，當(dāng)適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻和電容，就可以實(shí)現(xiàn)一秒的計(jì)時(shí)。再通過(guò)其他電路即可實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)。但由于電容電阻受環(huán)境影響，所以誤差較大。及時(shí)存在上訴誤差，本次任然采用本方案。設(shè)計(jì)方案二采用石英晶體振蕩器作為時(shí)鐘源，采用分頻電路將所得信號(hào)分頻。得到1HZ的頻率。實(shí)現(xiàn)一秒計(jì)數(shù)。設(shè)計(jì)方案三采用單片機(jī)的定時(shí)器中斷，實(shí)現(xiàn)一秒的定時(shí)。并通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管顯示的驅(qū)動(dòng)，其操作方便為本方案的優(yōu)點(diǎn)。但由于本次設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，用數(shù)電只是足以，況且本方案花費(fèi)比較大，故不采用此方案。方案選擇經(jīng)過(guò)上面三個(gè)方案的分析，第三個(gè)方案的可行性高，所以我選擇第三個(gè)方案作為最后的設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)開(kāi)始前我先確定好我的總體方案，為驗(yàn)證我電路的正確性我將我設(shè)計(jì)的電路都先在ProteusISIS上仿真。先分別驗(yàn)證各個(gè)模塊的能否正確實(shí)現(xiàn)其功能，再將整個(gè)電路進(jìn)行仿真解決模塊和模塊的接口問(wèn)題，最后畫(huà)出整個(gè)電路圖。整個(gè)設(shè)計(jì)流程如圖4所示：圖4設(shè)計(jì)規(guī)劃流程

單元模塊設(shè)計(jì)本節(jié)主要介紹系統(tǒng)各單元模塊的具體功能、電路結(jié)構(gòu)、工作原理、以及各個(gè)單元模塊之間的聯(lián)接關(guān)系；同時(shí)本節(jié)也會(huì)對(duì)相關(guān)電路中的參數(shù)計(jì)算、元器件選擇、以及核心器件進(jìn)行必要說(shuō)明。各單元模塊功能介紹及電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要分為6個(gè)單元模塊，它們分別是：電源電路模塊設(shè)計(jì)、多諧振蕩電路模塊設(shè)計(jì)、計(jì)數(shù)單元模塊設(shè)計(jì)、譯碼單元、數(shù)碼顯示單元、校準(zhǔn)電路，各單元模塊功能及相關(guān)電路的具體說(shuō)明如下。電源電路模塊設(shè)計(jì)圖3.1電源電路圖電路中使用的穩(wěn)壓器是可調(diào)式集成三端穩(wěn)壓器，常見(jiàn)集成穩(wěn)壓器有固定式三端穩(wěn)壓器與可調(diào)式三端穩(wěn)壓器。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO-220的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的TO-92封裝。固定式的三端穩(wěn)壓器在有些場(chǎng)合使用不太方便。所以這里選用的是有LM317、LM337組成的正、負(fù)輸出電壓可調(diào)的穩(wěn)壓器。這類穩(wěn)壓器的穩(wěn)定性高、內(nèi)部電路有完善的保護(hù)措施，且使用方便。所以這里選擇使用可調(diào)式穩(wěn)壓器。多諧振蕩電路模塊設(shè)計(jì)圖3.2555組成的多諧振蕩電路用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器如圖3.2所示。接通電源后，電容被充電，當(dāng)上升到時(shí)，使為低電平，同時(shí)放電三極管T導(dǎo)通，此時(shí)電容C通過(guò)和T放電，下降。當(dāng)下降到時(shí)，翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器C放電所需的時(shí)間為：（式3-1）當(dāng)放電結(jié)束時(shí)，T截止，將通過(guò)R1、R2向電容器C充電，由上升到所需的時(shí)間為： （式3-2）當(dāng)上升到時(shí)，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。如此周而復(fù)始，于是，在電路的輸出端就得到一個(gè)周期性的矩形波。電路的振蕩頻率為：（式3-3）圖3.3震蕩波形由于555定時(shí)器內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路形式，用555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小，在電子電路中獲得廣泛應(yīng)用。計(jì)數(shù)單元模塊設(shè)計(jì)圖3.4計(jì)數(shù)單元電路圖74ls160十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器(異步清除)。160的計(jì)數(shù)是同步的,靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的.當(dāng)CEP,CET均為高電平時(shí),在CP上升沿作用下Q0-Q3同時(shí)變化,從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰.對(duì)于54/74160,只有當(dāng)CP為高電平時(shí),CEP,才允許由高至低電平的跳變。譯碼單元模塊圖3.5譯碼單元電路譯碼電路使用的是74HC4511七段顯示譯碼器，該譯碼器在輸入為8421BCD時(shí)有效，輸入為0000—1001，是十進(jìn)制數(shù)譯碼器，用于驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器，在該設(shè)計(jì)中用74HC4511譯碼器很合適。4511是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管的BCD碼—7段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路，能提供較大的拉電流，可直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。圖3.674HC4511管腳圖74HC4511管腳功能介紹：LE：是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。

低電平時(shí)允許譯碼輸出BL：消隱功能端，當(dāng)BI=0

時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處消隱于（即熄滅）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。正常顯示時(shí)，BI端應(yīng)加高電平。LT：lamp

test,燈測(cè)試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)（前提是BI=1），不管輸入

DCBA

狀態(tài)如何，譯碼輸出全為1，七段均點(diǎn)亮，顯示“8”。以檢查數(shù)碼管是否有故障。D0D1D2D3BCD

碼輸入端，D0為最低位abcdefg：譯碼輸出端，輸出數(shù)碼管的段碼，輸出為高電平1有效，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。表3.174HC4511功能表表3.274HC4511功能表續(xù)數(shù)碼顯示單元圖3.7數(shù)碼顯示單元圖發(fā)光二極管(LED)由特殊的半導(dǎo)體材料砷化鎵、磷砷化鎵等制成，可以單獨(dú)使用，也可以組裝成分段式或點(diǎn)陣式LED顯示器件(半導(dǎo)體顯示器)。分段式顯示器(LED數(shù)碼管)由7條線段圍成8型，每一段包含一個(gè)發(fā)光二極管。外加正向電壓時(shí)二極管導(dǎo)通，發(fā)出清晰的光。只要按規(guī)律控制各發(fā)光段的亮、滅，就可以顯示字形或符號(hào)。圖3.5.1是共陰式LED數(shù)碼管的原理圖，圖3.5.2是其表示符號(hào)。使用時(shí)，公共陰極接地，7個(gè)陽(yáng)極a～g由相應(yīng)的BCD七段譯碼器來(lái)驅(qū)動(dòng)(控制)。校準(zhǔn)電路圖3.8校時(shí)電路當(dāng)數(shù)字電子鐘接通電源或者計(jì)時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，需要校正時(shí)間（或稱校時(shí)）。校時(shí)是數(shù)字電子鐘應(yīng)具備的基本功能。一般電子手表都具有時(shí)、分、秒等校時(shí)功能?？梢约訒r(shí)，亦可減時(shí)。按動(dòng)紅色點(diǎn)處的按鈕即可校時(shí)。按下紅色按鈕，則向計(jì)數(shù)器強(qiáng)制輸入一次計(jì)數(shù)脈沖，使譯碼器+1，數(shù)碼管就+1，時(shí)鐘向前調(diào)整一小時(shí)或一分鐘。以此達(dá)到調(diào)時(shí)的功能。主要器件的介紹本系統(tǒng)中主要使用了如下一些功能器件：74LS160、74LS00、LED、4511、74LS14、電阻。下面就這些器件的功能特點(diǎn)、主要參數(shù)和使用方法作相應(yīng)說(shuō)明。表3.3器件表74LS160器件介紹用于快速計(jì)數(shù)的內(nèi)部超前進(jìn)位，用于n位級(jí)聯(lián)的進(jìn)位輸出，同步可編程序，有置數(shù)控制線，二極管箝位輸入，直接清零，同步計(jì)數(shù)。表3-174LS160的參數(shù)表參數(shù)名稱符號(hào)單位最小值典型值最大值電源電壓V4.75V5V5.25V輸入高電平電壓V2V2V輸入低電平電壓V0.8V時(shí)鐘頻率Hz0HZ25HZ輸出短路電流IA-20A-100A工作溫度T度-40度85度74LS14器件介紹74LS14是一個(gè)非門(mén)的6反相器芯片，1A-6A為輸入端，1Y-6Y為輸出端

圖3.974LS14引腳圖

系統(tǒng)調(diào)試本部分主要對(duì)電源、數(shù)碼管、時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)電路、555多諧振蕩器進(jìn)行了調(diào)試。調(diào)試環(huán)境Proteus軟件是英國(guó)Labcenterelectronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。具有4大功能模塊智能原理圖設(shè)計(jì)（ISIS）豐富的器件庫(kù)超過(guò)27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過(guò)模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡(jiǎn)單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間；支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明清晰；可輸出高質(zhì)量圖紙。ProSPICE混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE3F5，實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合仿真；超過(guò)27000個(gè)仿真器件：可以通過(guò)內(nèi)部原型或使用廠家的SPICE文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，Labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能，支持主流的CPU類型：如ARM7、8051/52、AVR、PIC10/12、PIC16、PIC18、PIC24、dsPIC33、HC11、等。實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)，先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能；支持器件的自動(dòng)/人工布局；支持無(wú)網(wǎng)格自動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換/門(mén)交換功能使PCB設(shè)計(jì)更為合理；完整的PCB設(shè)計(jì)功能；可以輸出多種格式文件。原理圖及PCB板繪制：AltiumDesigner提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開(kāi)發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。AltiumDesigner在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級(jí)和FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)以及PCB版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能,使得AltiumDesigner成為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的完整解決方案－一個(gè)既滿足當(dāng)前，也滿足未來(lái)開(kāi)發(fā)需求的解決方案。仿真調(diào)試電源模塊的調(diào)試圖4.1220V交流電源測(cè)試以及原件參數(shù)從電壓表上數(shù)值可以看出，交流輸出電壓達(dá)到了220V。圖4.2直流穩(wěn)壓電源圖4.3直流穩(wěn)壓電源仿真波形圖結(jié)論：當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)時(shí)，變壓器次級(jí)電壓、整流電壓與濾波電壓均發(fā)生改變，但穩(wěn)壓電壓依舊為5V，可知：當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生改變時(shí)，穩(wěn)壓器輸出電源電壓不變。數(shù)碼管共陰，共陽(yáng)的檢測(cè)在proteus的仿真軟件中將數(shù)碼管的的a,b,c,d,e,f,g的任意一段或者幾段置于高電平，數(shù)碼管剩下的另一管腳置于低電平，如果數(shù)碼管發(fā)亮且輸出的字符是對(duì)應(yīng)輸入的字符的，那么此數(shù)碼管為共陰數(shù)碼管。如果數(shù)碼管不亮，沒(méi)有反應(yīng)則說(shuō)明數(shù)碼管是共陽(yáng)的數(shù)碼管。 （a） (b) (c) (d)圖4.4數(shù)碼管測(cè)試結(jié)論：在（a）圖中，在數(shù)碼管的公共端加上+5V電源，數(shù)碼管不亮，而在圖（b）中數(shù)碼管的公共端加上GND低電平，數(shù)碼管亮，說(shuō)明該數(shù)碼管時(shí)共陰極數(shù)碼管；在圖（c）和（d）中的8位BCD數(shù)碼管上，加上高電平，則該部分?jǐn)?shù)碼管亮，說(shuō)明該數(shù)碼管需要高電平驅(qū)動(dòng)。

時(shí)鐘電路的調(diào)試

將晶體振蕩器電路產(chǎn)生的信號(hào)脈沖通過(guò)proteus軟件進(jìn)行仿真。

1將仿真的示波器記到晶體振蕩電路的波形的輸出端，在示波器上顯示出波形信號(hào)的頻率為32768HZ。

2

再將仿真的示波器接到經(jīng)過(guò)CD4060分頻器后的輸出端，得到的輸出波形信號(hào)的頻率為2HZ。

3

最后將仿真里面的示波器接到二分頻器后的輸出端得到的信號(hào)波形的頻率為1HZ即為整個(gè)設(shè)計(jì)需要的標(biāo)準(zhǔn)基信號(hào)。計(jì)數(shù)電路的調(diào)試

在秒計(jì)數(shù)器上加入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的1HZ脈沖信號(hào)，在proteus仿真軟件上進(jìn)行計(jì)數(shù)器的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的調(diào)試。這部分主要調(diào)試的是“秒”計(jì)數(shù)器，“分”計(jì)數(shù)器的60進(jìn)制得到調(diào)試，當(dāng)“秒”或“分”的計(jì)數(shù)達(dá)到“59”時(shí)，“秒”或者“分”能夠正確的清零并向前一計(jì)數(shù)器進(jìn)位。其數(shù)碼管的顯示如圖：圖4.5計(jì)數(shù)器電路多諧振蕩器波形測(cè)試圖4.6多諧振蕩器電路圖圖4.7多諧振蕩器波形圖系統(tǒng)功能、指標(biāo)參數(shù)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)時(shí)分秒的計(jì)時(shí)，小時(shí)的計(jì)時(shí)為“12翻1”，分和秒的計(jì)時(shí)為60進(jìn)制進(jìn)位。此外還可以校正時(shí)間。調(diào)試結(jié)果如圖所示：圖5.1調(diào)試波形系統(tǒng)功能及指標(biāo)參數(shù)分析基信號(hào)的頻率1電路供電+5v工作溫度范圍：0℃～70℃從仿真圖波形得到=3，=2,f=10，而對(duì)555多諧振振蕩器的實(shí)際計(jì)算值為=9.93，結(jié)果相差不多，所以調(diào)試結(jié)果正確。

結(jié)論這次對(duì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)，完成了電子鐘的計(jì)時(shí)、校時(shí)、調(diào)零等基本時(shí)鐘功能的設(shè)計(jì)與仿真。最后電子鐘能夠準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)和達(dá)到了基本功能的完善，基本達(dá)到了預(yù)期的要求。通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試，能夠準(zhǔn)確的以一秒為周期的在數(shù)碼管上顯示時(shí)間，并且二個(gè)按鍵也能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)它們各自的功能，讓人們能很好的調(diào)節(jié)時(shí)間。在設(shè)計(jì)中所采用的各個(gè)芯片都在運(yùn)行很好的實(shí)現(xiàn)了它們各自在設(shè)計(jì)中的功能作用。整個(gè)設(shè)計(jì)的原理簡(jiǎn)單，可靠性能高，成本低，功能很容易實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)現(xiàn)的效果也非常的良好，得到了比較理想的結(jié)果。

總結(jié)與體會(huì)數(shù)字時(shí)鐘可廣泛應(yīng)用于生活中各種場(chǎng)所，給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了極大的方便，而且數(shù)字時(shí)鐘大大地?cái)U(kuò)展了鐘表功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)開(kāi)關(guān)路燈、定時(shí)開(kāi)關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、