数字时钟课程设计论文讲解

精品文档---下载后可任意编辑 课程设计成果 学院: 数理学院 班 级: 2024级应用物理学1班 学生姓名: 学 号: 设计地点（单位）： 荆楚理工学院 设计题目:数字时钟课程设计 完成日期：2024 年 11 月 17 日 指导老师评语：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 成绩(五级记分制): 老师签名: 精品文档---下载后可任意编辑 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 专业课程设计 关于数字时钟课程设计 学 院数理学院 专 业应用物理学 年级班别2024级应用物理（1）班 学 号 学生姓名 指导老师 2024年11月17日 关于数字时钟课程设计 摘要 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而且数字时钟又具有重量轻、走时准确、结构简单、耗电量少等优点而在生活中被广泛使用，因此本次设计就用数字集成电路来设计一个数字时钟，使其完成多功能。本文主要介绍由单片机控制的带有温度显示的数字时钟的设计。随着人们生活水平的日益提高，人们对生活的要求越来越高，原有的事物已经不能满足人们的生活需求了，一些带有新功能的事物已经在慢慢的取代旧事物。就像数字时钟一样，人们用数字时钟不仅仅只是看时间了，人们还需要看温度了。越来越多的新功能更贴近人们的生活了，所以也越来越受人们所喜爱。 关键词：数字时钟，光敏电阻，集成电路 1提出课题 在科技飞速进展的今日，电子技术获得了飞速的进展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，推动了社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。数字时钟已成为人们日常生活中必不可少的必需品，广泛用于个人家庭以及办公室等公共场所，给人们的生活、学习、工作、娱乐带来极大的方便。由于数字集成电路技术的进展，使数字时钟具有准确、性能稳定的特点。因此在许多电子设备中被广泛应用。 2课题分析 数字时钟是一个将“时”，“分”，“秒”显示于人的视觉器官的计时装置。它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒，另外应有校时功能和报时等附加功能。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”计数器，校时电路、报时电路和振荡器组成。干电路系统由秒信号发生器、“时、分、秒”计数器、译码器及显示器、校时电路、整点报时电路组成。“秒”信号产生器是整个系统的时基信号，它直接决定计时系统的精度，一般用振荡器加分频器来实现。将标准“秒”信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采纳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。“分计数器”也采纳60进制计数器，每累计60分钟，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。 3模型原理 图1 模型电路原理 个位与十位计数器之间采纳同步清零方式，将个位计数器的进位输出控制端接至十位计数器的容许端,完成个位对十位计数器的进位控制。将个位计数器的RCO端和十位计数器经过输出，作为六十进制的进位输出脉冲信号。当计数器的状态为59时，一端输出高电平，在同步级连接方式下，容许高位计数器（分钟的个位计数器）计数。电路创建完成后，进行仿真实验时，利用信号源库中的1HZ方波信号作为计数器的时钟脉冲源。 由于数字时钟的分钟只有在秒钟的显示数码管为59时方会跳一下，因此将秒钟的进位分钟个位计数器的容许端，再由分钟个位计数器的进位以及容许端通过与门输入十位计数器的容许端。个位与十位计数器均接成十进制计数器形式，采纳同步清零方式。 由于数字时钟只有在分钟和秒钟的显示数码管为59时方会跳一下，因此将分钟以及秒钟的进位通过一个与门输入时钟个位计数器的容许端，再由个位计数器的进位以及容许端通过与门输入十位计数器的容许端。 4数字时钟的制作 制作元件 序号 名称 规格 位号 数量 1 电阻 330Ω R1-R8 8 2 电阻 Ω R9 、R10、R11、R12、R13 5 3 电阻 10KΩ R14、R17、R18、R19、R20、R21、 6 4 电解电容 10uF/35V C1 1 5 瓷片电容 22pF C2、C3、C4、C5 4 6 独石电容 104 C6、C7 2 7 晶振 Y2 1 8 晶振 12M Y1 1 集成块插座 8PIN 1 集成块插座 28PIN 1 集成块 DS1302 U2 1 集成块 STC12C5410AD U1 1 电池座 CR1220 1 电池 CR1220/3V BT1 1 单排针 4位 ISP 1 光敏电阻 5516\5mm R15 1 热敏电阻 MF58 R16 1 有源蜂鸣器 LS1 1 按键开关 弯脚 S1、S2 2 三极管 8550 Q1、Q2、Q3、Q4、Q5 5 数码管 DS1、DS2、DS3、DS4 4 USB电源线 1 亚克力外壳 1套（选配） 元件安装图 图2 元件安装示意图 制作过程 1) 首先熟悉各元件，明确各元件的作用。 2) 读懂并了解电路图并明确清楚电路图中各原件的作用以及焊接方法。 3) 根据图1所示电路图用焊枪将各元件根据电路图焊接到PBC板上，焊接成品如图3。 4) 元件按线路板上的标识安装，对三极管等极性元件安装时一定要注意方向。 5) 发射电路安装完成后，可先单独调试。 6) 接通电源，有条件的可用频谱仪对发射电路进行检测。 7) 将焊接好的电路板放入外壳中。接收线路板为了节约空间，电阻全部采纳立式安装，制作插元件时要注意。集成电路是有方向的元件，安装时注意查看半圆缺口，须与线路板上的标识符号相一致。 8) 全部元件安装完成后，可不接电机，先调试。电子元件参数在出厂时已全部设计好，制作时只要元件安装无误，都能正常工作。 图3 电路板焊接图 在焊接中需要注意的地方 1) 遵循先小件后大件的焊接顺序。 2) 先焊电阻，后焊零部件的顺序，以防电路损坏。 3) 焊接各元件时各接头要独立，不要加入过多的焊锡使其连接照成电路的短路。 4) 使用焊枪时要注意温度，注意安全。 5) 焊枪在焊接中焊丝不要太多，假如焊接时过多，用吸笔枪将多余的吸出。 6) 在此次制作过程中，发现了很多问题，也学到了很多，焊接、连线、元件的