电子技术综合设计内容要求.ppt

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1、 电子技术综合设计主要内容,1.题目：多功能数字钟2.技术指标：基本功能 实现60秒、60分、24小时的计数、译码、显示；具有校准功能；自带秒脉冲信号发生器 扩展功能 定点报时 闹时控制 仿广播电台整点报时 自动报整点时数 提高功能 小时的计数要求为“12归1”,一、设计说明书包括的主要内容,3.功能要求,计数电路：用CC4518计数器译码电路：用CC4511译码显示电路：用LG5011AH共阴数码管秒脉冲信号发生器：用555构成多谐振荡器（用发光二极管作输出显示）,4.器件要求,5.设计要求,按功能要求设计每个单元电路；提供芯片管脚图及功能表，首先设计单元电路并简述工作原理；然后系统级联；对

2、调试中出现的主要问题应作出分析，从理论和实践的结合上讲清故障原因及改进措施；总结本设计的特点和存在问题及改进措施；收获和心得体会；附录（电路图、元件清单）；参考文献；,（1）.CC4518双BCD同步加法计数器 管脚图（国外同类型号：CD4518、MC4518）,6.芯片介绍,计数状态表,功能表（硬件芯片）,60进制计数电路（个位向十位的进位脉冲，需用Q4的下降沿,接EN端。）,（2）.CC4511 7段锁存/译码/驱动器（国外同类型号：CD4511、MC4511）管脚图：,功能表：,（1）灯测试功能：LT可检查七段显示器各字段是否能正常发光。当LT=0 时，不论Q0Q3状态如何，七段全部显示

3、，以检查各字段的好坏。（2）消隐功能：当BI=0时，输出ab都为低电平，各字段熄灭。,（3）数码显示：当BI=1、LT=1、LE=0，译码器工作，当3210 端输入8421BCD时，译码器对应的输出端输出高电平1，数码显示相应的数字。（4）锁存：在LE从“0”转换到“1”时，输出显示由输入的BCD码决定。,（3）.LC5011-11 LED/7段（共阴极）数码管（,(3、8),译码/显示电路:,1.数码管内部已将3端、8端连接在一起，所以使用时，3端接地，8端悬空)。2.限流电阻计算：数码管的工作电压为U（手册数据），工作电流为I（手册数据），译码器输出的高电平Uag，则限流电阻上的电压应该为

4、UU，限流电阻阻值：R（UagU）I,图25 60进制计数电路,图26 24进制计数电路,24进制计数电路工作原理:,60进制计数电路工作原理:,7.电路设计（1）.CC4518构成60、24进制计数电路,（2）.60进制计数、译码、显示单元电路,需要说明工作原理：,注意：仿真软件中，3个控制端需全部接高电平。,（3）.24进制计数、译码、显示单元电路,需要说明工作原理：,*系统启动后，发现秒个位进行计数还未向秒时位进位时，其高位自动生成1，这是软件所存在的漏洞；*为了解决这一问题，需要在电路中加入消1功能。,问题：触发器的CP是否可以接Q0A-Q2A端？,（5）.系统消1方法-1,（5）.系

5、统消1方法-2,个位计数器从0000计数到0111期间，03A=0，a=0,十位未开始计数b=0,所以MRB=C=1,十位计数器清0；个位计数到10001001时03A=1，MRB=C=0，十位处于计数状态；个位计数第10个CP到来后(状态由1001到0000）CP1B=03A出现下降沿，十位计数器进行计数；Q0B=1，b=1，C=0保持计数状态。,注意:CP1B=03A出现下降沿经过2个与门延时，滞后十位计数。,（5）.系统消1方法-3,（5）.系统消1方法-4,（5）.系统消1方法-5,原理:上电瞬间D触发器状态随机Q=0,4518的VDD=0，芯片不工作，译码显示为0（躲避了软件设计出现

6、的上电瞬间多计一个1）；第一个CP上升沿到来后，触发器导通翻转，Q=1,4518的VDD=1处于高电平状态，满足4518的工作条件。,原理：1.上电瞬间，个位的FF1随机状态Q1=0，个位计数器不工作，第一个 CP1 使FF1翻转，个位Q1=CP0A=1，等CP1 计数器开始计数。2.个位FF1翻转后Q1=D2=1,个位计数到（1000）时，CPD2=Q3A产生 时，十位FF2翻转，CP0B=Q2=1，个位计数从（1001）计数到（0000）时，十位正常计数。,（5）.系统消1方法-6,1.当CP1上升沿到来，F1=CP0A=1，同时这个1反馈到输入端，维持F1始终为1;CP1下降沿到来个位计

7、数器开始计数。2.个位计数器计到（1001）时，与门F3输出为1，或门 F2=CP0B=1,同时这个1反馈到输入端，维持F2始终为1;个位计数器由（1001）到（0000）时，十位CP1B得到下降沿，开始计数。,原理：,（5）.系统消1方法-7,（5）.系统消1方法-8,（1）.555构成多谐振荡器（f=1HZ）555芯片介绍：管脚图：,10.秒脉冲发生器,功能说明：,图21 555芯片管脚,（2）.555构成多谐振荡器电路图（f=1HZ）,图22 多谐振荡器电路,图23 多谐振荡器波形,多振荡器电路中各参数计算,电容充电时间tw1=0.7(R1+R2)C电容放电时间tw1=0.7 R2 C脉

8、冲周期T=tw1+tw2=0.7(R1+2R2)C频率f=1/T=1.43/(R1+2R2)C占空比q=tw1/T=(R1+R2)/(R1+2R2),11.校时电路,12.扩展功能,M=1(为上午的信号输出）,（1）.闹时功能电路,工作原理：,（2）.仿电台报时电路,需要说明工作原理：,（3）.定点报时电路-1,需要说明工作原理：,八D锁存器,管脚图：,内部结构图：,（3）.定点报时电路-2,（4）.12归1计数电路,提示：,需要说明工作原理：,13.数字钟电路原理图（8K白纸手工画图）,60秒、60分、24小时计数、译码、显示电路,14.数字钟电路Protel设计图（1）,与仿真图相同,14

9、.数字钟电路Protel设计图（2）,15.印刷电路板的元件分布图,与仿真图相同,16.印刷电路板布线图,与仿真图相同,17.数字钟焊接板（Protei设计图）,18.数字钟焊接板（元件分布图）,19.数字钟焊接板（布线图）,20.焊接板电路分析,（1）.石英晶体振荡器,选用32768Hz的晶振构成振荡电路：晶体振荡器工作原理：,电路图,32768Hz晶振构成秒信号发生器 先经过CD4060的14级分频分出2Hz，再经过CD4040的2分频分出秒脉冲。,电路图：,（2）.晶振构成秒信号发生器,CD4060 CD4040 管脚图、功能表介绍,（3）.二极管与门工作原理,（4）.校准开关工作原理,（5）.发光二极管工作原理,（6）.整流桥部分的工作原理,四.焊接与调试,介绍系统硬件安装、调试中遇到的问题；记录问题现象、分析存在原因；说明排除方法和效果。,15.附录,数字钟电路原理图（8K白纸手工画图）,系统整体仿真图（计算机打印）,数字钟电路Protei设计图（计算机打印）,印刷电路板的元件分布图（计算机打印）,印刷电路板布线图（计算机打印）,装订线,图横放置,.基本电路元件清单,.扩展电路元件清单,参考文献,结束语,要求：设计总结 每个人要独立完成,