周立宇论文UZIXIN.doc

中国矿业大学徐海学院 电子技术综合设计 姓 名： 周立宇 学 号： 专 业： 信息工程 题 目： 多功能数字钟 专 题： 电子技术综合设计 设计地点： 电工电子实验室 设计时间：2011年11月 成绩: 指导老师: 2011 年 11 月 电子技术综合设计任务书 学生姓名 周立宇 专业年级 信息09-2班 学号 设计日期： 2011年 11月 设计题目： 电子技术综合设计 设计专题题目：多功能数字钟 设计主要内容和要求： ①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 ② 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 ③ 提高功能 小时的计数要求为“1122归111” 指导老师签字： 摘 要 数字钟实际上是一个对标准频率（1H）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1秒响1秒停地响5次。 为了使数字钟使用方便，在设计上使用了一个变压器和一个整流桥来实现数字钟电能的输入，使得可以方便地直接插入220V的交流电就可以正常地使用了。 在数字钟设计过程中，首先要根据功能要求，合理的选择芯片，正确的设计电路。同时熟练运用EWB仿真软件进行电路仿真，确保电路设计的正确。 然后利用PROTEL99SE软件进行电路板的设计。最后进行数字钟的组装、焊接及调试。 关键词：数字钟； EWB； PROTEL;焊接; 目 录 一、 数字钟的构成 5 二、 数字钟电路的设计 5 2.1 数字钟主体电路 5 2.2 秒脉冲发生器 5 2.2.1 NE555构成多谐振荡器（f=1HZ） 6 2.3 计数电路的设计 8 2.4 译码、显示电路设计 8 2.5 电路设计及仿真 10 2.6 校时电路设计 12 2.7 定点报时功能 13 2.8 12归1电路 14 2.9 焊接与测试....................................... 15 三、总结 15 四 参考文献 16 五 附录 16 附录一 元件清单 16 附录二 系统整体仿真图 17 附录三 数字钟电路PROTEL设计图 18 附录四 数字钟电路PCB设计图 19 一、 数字钟的构成 数字钟实际上是一个对标准频率（1H）进行计数的计数电路2.1 数字钟主体电路设计 数字钟主板的构成框图如图2所示： 2.2秒脉冲发生器 方案一：采用频率fs＝32768Hz的石英晶体经过分频集成电路，使其输出端产生1HZ的标准脉冲。 方案二：NE555多谐振荡电路进行提供标准的1HZ脉冲。 由于振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度。一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高。本次设计采用NE555多谐振荡电路进行提供脉冲。 NE555构成多谐振荡器（f=1HZ） 芯片介绍 表1 NE555功能表 管脚图及功能表 图3 管脚图 1． 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. VCC NE555振荡电路的工作原理 电容C1放电时间为：t1=R2*C1*ln2,充电时间为：t2=(R1+R2)*CI*ln2,则其振荡频率为f=1/(t1+t2)。选择适当的R1、R2、C1值可使f＝1HZ。 图3 555构成的多谐振荡器 图5