数字钟电路设计与制作实验报告.docx

数字钟电路设计与制作实验报告数字钟电路设计与制作实验报告 一、实验目的： 1、综合应用数字电路知识； 2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计 3、学习电路板制作、安装、调试技能。 二、实验任务及要求： 任务：设计一个12小时或24小时制的数字钟，显示时、分、秒，有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到准确时间。可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。 要求：画出电路原理图，元器件及参数选择，PCB文件生成、制板及实物制作 三、实验原理及电路设计： 1、设计方案与模块框图 利用74LS161和74LS00 ，555，数码管 ，开关来设计24小时数字时钟，构造它们主要实现时钟的显示，以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。其数字钟系统整体结构 74LS161和74LS00计数器：用来设计24小时 开关与74LS00结合：用来校时，校分，校秒。 利用555振荡器：产生脉冲信号 数码管：用来显示时分秒。 2、各子模块电路设计及原理说明 74LS161 ：十六进制的计数器，当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合，当秒、分到60时对其进行清零，进位。当时24时，对其进行清零。当时分秒个位到9时，对其本位清零和进位。 74LS00 与开关:74LS00与开关的结合，以此来控制校对。 555振荡器：利用555设计一个振荡器 产生一个脉冲信号，以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。 数码管：显示时分秒。 3、仿真图及仿真方法说明 连好图，按一下仿真键， 若能仿真且准确无误，会出现24小时的显示则成功了。 若不能仿真，数码管不会显示出来示数，或者显示紊乱，则失败，检查电路是否正确，有没有连错，少连错连，不断地改正，不断改进，直到可以仿真，可以显示无错。 对校时、校分、校秒：按一下开关，脉冲过来就可以，增加一个数，依次按键对其进行时分秒校对。 四、主要实验元件及器材清单： 五、系统设计与实现 1、总电路图 2、工程变化订单 3、PCB图 4、3D图 六、总结 1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法 电路图： ：清零端与置数端混淆 ：使用不同的端口 ，有不同的连接方式。认清自己要选的，做出正确的选择。 ：接地，与接电源的混淆：认清哪个接地哪个接电源。 ： PCB图设计： ：选错原件，错选了贴片型的：双击原件更改原件，看它的图是否为穿孔型的，更改为穿孔型的。 ：编译中出现signal with no driver：创建一个PCb项目把它放进项目当中。 ：没有编号导致出现错误：重新编号。 ：编译出现：contains floating input pins ：属性 引脚类型改成别passive 就可以了。 ：出现虚接的线，悬空的端口：找到用放置线的哪个十字叉放于端口出现一个十字红叉重新练好。 ：在执行变化过程中，若未加载原件库：右击原件找到属性找到原件在那个库里将其一个一个加载过来。 实物制作过程： ：布局没不好导致自动布线完成后，有的线出去了：重新将没有布好的弄好，然后重新 自动布局。 ：在转换为3D图时：出现的3D图没有立体效果，经过百度一下，说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件，经查找发现真的没有，安装另外一个protel软件，重新来一遍成功出现了3D图。 选择的单双层板不正确导致：自动布线的时候易出现红线。经改过属性可以弄好了。 2、收获与体会 我非常高兴我又学到了一门软件，知道了它使用和功能。制作数字钟，是一个非常繁琐又艰巨的过程，有好多的步骤，好多的困难，需要好多的指导，耗费了我很多的时间。但又是一次获益匪浅的实验。 Protel对于我来说是一个新的、陌生的软件，对于我初学者来说的，开始是不知道是个用来干什么的，只知道是一个软件。Multisim软件由于我接触过，也知道一点知识，对于我的使用还不是很难。 在设计电路图的时候，感觉有点棘手，但是还有有点眉目的，经过理论知识的巩固和理解，以及资料的帮助下，完成的第一项工作。 接着按照老师的安排下，进行第二项工作，把电路图放到multisim软件中进行仿真，依照设计好的电路图，我连好图了发现运行不了，电路图有写漏洞和不足，经改正之后，但是还是没成功，有些导线未连，或是有的地方连错，或是仪器使用错误了，经过漫长的修修改改，一个晚上的时间multisim仿真出来的。第二项工作完成。 接着就是在protel上连好原理图，刚开始的时候我觉得这项工作是最艰难的。因为对这软件不熟悉，刚开始的时候我都不会查找器件，在同学的指导下，东西找到了，但器件全部找到 ，按图连好了。就不知道接下来该干嘛了，待老师的指点下，进行了编译，发现存在着很多错误：如 signal with no driver 我看不懂，不知道如何解决这个问题，百度了但还是看不懂，自个乱想，所以问了一下同学，说我没有建立项目所造成的。然后我建立了PCB项目，这个错误提示没有了，但是出现了更多的新错误提示，好多类似的错误，我莫名的无力了，脑子里忽闪过同学说的那就话 要编号的，不编号也会出错的。经查找发现原来我没有编号，重新编号了。幸运的事发生了，编完号了，所有的错误不见了。编译成功了。 接着就是导入到PCB当中去了，将那些元器件按照你自己的原理图放好，就可以了在制作PCB当中不得不说这是一个非常高端的软件，自己布线，有时布线没怎么好，你改一下它会更改，重新布线，等到结果出来，发现布出来的图非常完美。然后转换为3D图。发现没有立体感。经过百度一下，说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件，经查找发现真的没有，安装另外一个protel软件，重新来一遍成功出现了3D图。没有非线的存在。整个过程就这么完成了。过程当中要注意：按照要求把该截的图截一截，该保存的保存着。 整个数字中的制作就这么完成的，从中获到的是 连图要仔细，干什么都要仔细，不仔细的话，等到你检查的途中就是一个非常浩大的工程了。 不懂就要问，身边的同学，老师都是可用的资源，不要不好意思，有时问一问就可以解决很多的问题。避免了一些无谓的纠结。 学了的知识会有用的，有时的实践建立在理论的知识上。有了丰厚的理论知识才利于更好的实践，数字钟电路图的设计就建立在我们平时所学的知识上了。