多功能数字电子钟PCB板的设计.doc

实验课程名称 电子课程设计 实验项目名称 多功能数字电子钟的设计 专 业 班 级 学 生 姓 名 学 号 指 导 教 师 绪论 20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和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车站、码头、剧场、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发展和采用了先进的石英技术，使数字钟具有走时准确、性能稳定、集成电路有体积小、功耗小、功能多、携带方便等优点，，因此在许多电子设备中被广泛使用。 电子钟是人们日常生活中常用的计时工具，而数字式电子钟又有其体积小、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应用，因此本次设计就用数字集成电路和一些简单的逻辑门电路来设计一个数字式电子钟，使其完成时间及星期的显示功能。 多功能数字钟采用数字电路实现对“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。具有时间显示、走时准确、显示直观、精度、稳定等优点。电路装置十分小巧,安装使用也方便。同时在日期中，它以其小巧，价格低廉，走时精度高，使用方便，功能多，便于集成化而受广大消费者的喜爱。 、数字钟的基本原理 数字钟电路系统由主体电路和扩展电路两大部分组成，其中主体电路完成数字钟的基本功能，扩展电路完成数字钟的扩展功能。 本电路主要由整荡器和分频器产生1s的脉冲信号，用秒脉冲驱动“秒” 计数器，在“秒”计数器满60之后就产生进位信号，驱动“分”计数器计数。“分”、“秒”计数器分别为24进制和60进制的计数器，实际的“分”、“秒”计数器作为理想的“时”、“分”来进行实验，便于实现不同进制的计数器构造，同时也在有效的时间内看到进位效果。计数器使用74ls90来构造。最后进行译码和显示，在数码管上即可得到数字时钟的数值显示。其系统组成原理的框图如下： 第二章、Proteus概述 Proteus软件的功能强大，它集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身，不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析，还能够对微处理器进行设计和仿真，并且功能齐全，界面多彩，是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线路设计与仿真软件。 Proteus是一个基于Pro-SPICE混合模型仿真器的、完整的嵌入式系统软硬件设计仿真平台。它包含ISIS和ARES应用软件。ISIS---智能原理图输入系统，系统设计与仿真的基本平台，ARES---高级PCB布线编辑软件。在Proteus中，从原理图设计、单片机编程、 系统仿真到PCB设计一气呵成，真正实现了从概念到产品的完整设计。 Proteus的特点： （1）、实现了单片机仿真和SPICE电路仿真结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 （2）、支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有：68000系列、8041系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC17系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。 （3）、提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能，同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态，因此在该软件仿真系统中，也必须具有这些功能；同时支持第三方的软件编译和调试环境，如Keil C51 uVision2等软件。 （4）、具有强大的原理图绘制功能。总之，该软件是一款集单片机和SPICE分析与一身的仿真软件，功能极其强大。 第三章、原理图设计 一、Proteus ISIS软件操作的简单介绍 （1）、打开Proteus ISIS软件 打开Proteus ISIS软件，如图1所示。 图1 Proteus ISIS的界面 （2）、文件的新建和保存 在Proteus ISIS 窗口中，选择【文件】→【新建设计】菜单项，弹出如图2所示的对话框。 图2建立新的设计文件 选择合适的模板（通常选择DEFAULT模板），单击“OK”按钮，即完成新设计文件的创建。选择【文件】→【保存设计】