数字电子技术课程计指导书(新).doc

数字电子技术课程设计指导书 设计课题: 数字电子钟的设计 姓 名: 李凯 专 业: 电气工程及其自动化 班 级: 电气6班 学 号: 日 期 2010年 12月1日——2010年12月28日 设计的任务与要求…………………………………………………………………1 2方案论证与选择……………………………………………………………………1 3单元电路的设计和元器件的选择………………………………………………………………5 3.1六进制电路的设计……………………………………………………………6 3.2十进制计数电路的设计………………………………………………………6 3.3六十进制计数电路的设计……………………………………………………6 3.4双六十进制计数电路的设计…………………………………………………7 3.5时间计数电路的设计…………………………………………………………8 3.6校正电路的设计………………………………………………………………8 3.7时钟电路的设计…………………………………………………………8 3.8整点报时电路的设计…………………………………………………………9 3.9主要元器件的选择…………………………………………………………10 4系统电路总图及原理……………………………………………………………10 5经验体会…………………………………………………………………………10 参考文献……………………………………………………………………………11 附录A：系统电路原理图……………………………………………………………12 附录B：元器件清单…………………………………………………………………13 数字电子钟的设计 1. 设计的任务与要求 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，此次设计数字钟就是为了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 1.1设计指标 1. 时间以12小时为一个周期； 2. 显示时、分、秒； 3. 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； 4. 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； 5. 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。 1.2 设计要求 1. 画出电路原理图（或仿真电路图）； 2. 元器件及参数选择； 3. 编写设计报告 写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。 2. 方案论证与选择 2.1 数字钟的系统方案 数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。( c ) 数字钟整机框图形式 ( d ) 数字钟整机框图形式三 图.1 数字电子钟方案框图 2.2 晶体振荡器电路 石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚 上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。石英晶体振荡器是一种高精度和高稳定度的振荡器，被广泛应用于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中，以及通信系统中用于频率发生器、为数据处理设备产生时钟信号和为特定系统提供基准信号。 国际电工委员会（IEC）将石英晶体振荡器分为4类：普通晶体振荡（SPXO），电压控制式晶体振荡器（VCXO），温度补偿式晶体振荡（TCXO），恒温控制式晶体振荡（OCXO）。目前发展中的还有数字补偿式晶体损振荡（DCXO）微机补偿晶体振荡器（MC