1、数字电子钟课程设计模板数字电子钟设计 -数字电子技术基础简明教程课程设计姓名： 学号： 班级： 学院： 指导老师： 设计时间: 目 录1、数字电子钟设计任务 32、数字电子钟原理图设计 33、数字电子钟PCB版设计 74、数字电子钟焊接 95、数字电子钟设计总结 9附录 91、数字电子钟设计任务一、课程设计目的 1、熟练掌握数字电子技术组合逻辑电路和时序逻辑电路的相关知识。2、熟练掌握数字电子钟的电路原理图。3、熟练掌握利用Protel99 se设计印刷电路板。4、熟悉电子工艺流程，会识别各种电子元器件，组装一个数字电子钟。 二、设计内容和基本功能1、显示时、分、秒。2、可以24小时制或12小
2、时制。3、具有校时功能，可以对小时和分单独校时4、具有正点报时功能。5、为了保证计时准确、稳定，由晶体振荡器提供标准时间的基准信号。三、发挥功能 1、增加秒表功能 2、实现闹钟功能四、实践步骤 1、收集相关资料，完成相关电路的设计图，正确选用适合设计内容的集成电路、器件和器材，并列出“领料清单”； 2、根据所设计的电路图，画出PCB板。3、根据提供的实验套件完成电路的安装、调试，并完善其设计功能。五、实践标准： 完成设计制作安装，实现其设计基本内容和功能，装配工艺美观，电路运行稳定、可靠；能完成并实现其“发挥功能”的要求。六、完成该课程设计报告。2、数字电子钟原理图设计数字电子钟实训是基于数字
3、电子电路技术课程的一个课程设计，对数字电子电路技术课程中的组合逻辑电路和时序逻辑电路相关知识的综合。数字电子钟就是一个计时器，从计时信号产生到LED显示，要经过多个环节，数字电子钟逻辑结构图如图1所示：图1 数字电子钟逻辑结构图 各部分电路原理图如下： 1、1Hz标准信号脉冲的产生：可先用32768hz的时钟石英晶体振荡器产生32768Hz的标准时钟信号，外加14分频电路cd4060，产生2Hz信号脉冲，再加一个二分频电路，可产生1Hz标准时钟信号。如图2：图2 1Hz信号产生电路 2、计数器电路：用74ls390可实现60进制、24进制，完成秒、分钟、小时计数功能。如下图3（60进制）：图3
4、 60进制计数器电路 3、显示译码电路：74ls390是二进制计数，要想把此数在数码管上显示出来必须要用cd4511译码器，如下图4（60进制计数显示）：图4 60进制译码显示电路 4、按键控制电路：有时候需要用按键调整时、分，可以用双稳态RS触发器实现。如下图5所示：图5 键盘控制原理电路 5、分校正、时校正电路：一个完整的时钟必须要有分钟、小时调整电路，这样才能准确反映当地的时间，如下图6所示：图6 分校正、时校正原理电路 6、整点报警功能：可用一个单稳电路实现，一到整点，就产生一短脉冲，驱动蜂鸣器报警！如下图7所示：图7 整点报警电路3、数字电子钟PCB版设计（1）、新建PCB文件 第1
5、步，点击File/New，出现新建文件对话框。 第2步，选择Pcb Document ，单击OK即可建立自己的PCB文件，取名数字电子钟.pcb。（2）、 画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。 （3）、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框 第1步，进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境，包括设置格点大小和类型，光标类型，版层参数，布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值，而且这些参数经过设置之后，符合个人的习惯，以后无须再去修改。点击Design/Options。第2步，规划电路版，主要是确定电路版的边框，包括电路版的尺
6、寸大小等等。在绘制电路版地边框前，一定要将当前层设置成Keep Out层，即禁止布线层。进入pcb文件，单击工具栏上如下图所示，在编辑区任意单击一下。 然后单击，按下ctrl+end组合键，使光标于设定的新起点重合，就可画出想要的pcb板范围。设定PCB板尺寸：长=170MM，宽=100MM。（4）、打开所有要用到的PCB 库文件后，调入网络表文件和修改零件封装常用pcb库文件：general ic.lib、miscellaneous.lib、pcb footprints.lib步骤：进入pcb文件，执行design/load nets。 出现调入网络表对话框，把上步自动生成的数字电子时钟.N
7、ET调入PCB文件即可。 如果调入网络表时出现错误，说明PCB库中缺少原理图中的元器件对应的封装文件，解决的方法调入相应的PCB封装库，或者自己动手制作PCB封装库加入即可。调入的网络表要保证全部正确。点击Execute，调入网络表。（5）、布置零件封装的位置，也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局，运行Tools下面的Auto Place。 不满意，可手动调整。注意：零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。（6）、
8、自动布线和手工调整 第1步，点击菜单命令Auto Route/Setup 对自动布线功能进行设置。 第2步，点击菜单命令Auto Route/All 开始自动布线。假如不能完全布通则可手工继续完成或UNDO 一次（千万不要用撤消全部布线功能，它会删除所有的预布线和自由焊盘、过孔）后调整一下布局或布线规则，再重新布线。完成后做一次DRC，有错则改正。布局和布线过程中，若发现原理图有错则应及时更新原理图和网络表，手工更改网络表（同第一步），并重装网络表后再布。第3步、对布线进行手工初步调整，需加粗的地线、电源线、功率输出线等加粗，某几根绕得太多的线重布一下，消除部分不必要的过孔，再次用VIEW3D
9、 功能察看实际效果。手工调整中可选Tools-Density Map 查看布线密度，红色为最密，黄色次之，绿色为较松，看完后可按键盘上的End 键刷新屏幕。红色部分一般应将走线调整得松一些，直到变成黄色或绿色。需要单独加电源等接插件时，可根据接插件尺寸手动加到PCB途中，手动画线即可。 （7）、对所有过孔和焊盘补泪滴补泪滴可增加它们的牢度，但会使板上的线变得较难看。顺序按下键盘的S 和A 键（全选），再选择Tools-Teardrops，选中General 栏的前三个，并选Add 和Track 模式，如果你不需要把最终文件转为PROTEL 的DOS 版格式文件的话也可用其它模式，后按OK 钮。
10、完成后顺序按下键盘的X 和A 键（全部不选中）。对于贴片和单面板一定要加。（8）、放置覆铜区 选Place-Polygon Plane 在各布线层放置地线网络的覆铜。点击进入设置对话框，选择GND网络，顶层（Toplayer）。点击OK，用光标依次选中要敷铜的区域的四个顶点即可。底层（Bottomlayer）敷铜方法同上。4、数字电子钟焊接（1）、分别认识自己拿到的电路板和元器件（2）、焊接晶体振荡器的时候要断电焊接（3）、不要直接焊接IC集成芯片，要焊接IC芯片座，焊接完毕后，把芯片插上即可。（4）、把数码管，小按键插接到元件面的背面即焊接面。（5）、焊接三机管的时候注e、b、c三极顺序。从
11、左向右依次是e、b、c （6）、焊接蜂鸣器的时候要注意，蜂鸣器的正负极，蜂鸣器的标签上有，注意观察。（7）、焊接要仔细，不要出现虚焊、断路等现象！5、数字电子钟设计总结通过这次课程设计，使我从以前以考试以成绩而学习的思维误区走出来，认识到了我们电子信息工程专业的真正应用价值，让我们真正感受到了设计的奇妙，不再觉得数字，信号，通信是那么的遥不可及。我们不仅对数字电路课程所学的纯理论的知识进行了复习巩固，还亲自进行数字电子钟的设计。初步学会了使用EDA（PROTEL99SE）软件绘制电路图及PCB板图。掌握焊接的基本知识，学会调试焊接的电路。在设计过程中我们对设计的电路图一步步理解，在实践过程中我们按照电路图一步步安装，做到步步到位，争取不遗留步骤。这次实践中，我们在指导老师耐心指导中，基本掌握了电子设计的基本思路，从设计，到画图，到焊接，再到调试成功，都是自己动手。希望在今后的学习中，通过多次的设计，能加强动手实践，自主创新，自主设计等能力的培养。附录1、电子钟设计原理图2、电子钟设计PCB版图
