2017畢業(yè)論文-數(shù)字鐘兼鐘控定時器的設計

1、<p><b>　　數(shù)字鐘兼鐘控定時器</b></p><p><b>　　第1章 概述</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　由于我門學習了數(shù)字電子技術等課程，另外還做過模擬、數(shù)字電子技術等實踐訓練。為了達到設計要求，所以根據(jù)自己掌握的數(shù)字電路

2、知識，再結合其他專業(yè)課知識，我選擇了《數(shù)字電子鐘兼鐘控定時器》這個題目。在制作這個電路的基礎上可以看出自己對數(shù)字電路及其它專業(yè)課的掌握程度，因而很適合畢業(yè)設計的題目要求。再者數(shù)字電子鐘在我們的實際生活中經(jīng)常見到，它的精度、穩(wěn)定性遠遠超過了機械鐘表，因此得到了廣泛的使用。</p><p><b>　　1.2 發(fā)展現(xiàn)狀</b></p><p>　　隨著社會的進步，信息化產

3、業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)的高科技產品的技術含量也越來越來高，數(shù)字電子技術的掌握和發(fā)展是對新知識新技術接軌的一種直接途徑；再加上定時器部分自動設置的結合可以說這也是一個現(xiàn)代化產品。雖然現(xiàn)在它的技術含量并不高，但我相信通過努力創(chuàng)新和不斷的改進與改裝，也將會成為一種實用性強、水平高的產品?？梢灾馈稊?shù)字電子鐘兼鐘控定時器》這是以社會生活相接軌的課題，因此它會得到社會的認可和使用。</p><p>　　第2章 設計工具的簡介&l

4、t;/p><p>　　2.1 Protel DXP簡介</p><p>　　隨著科技與技術的發(fā)展，手工制作印制板逐漸被軟件代替了。Protel DXP就</p><p>　　取代了在電子行業(yè)的手工印制板，Protel DXP功能具有：電路原理圖的設計<Schematic Document>，原理圖元件編輯器<Shematic Library>，印

5、制電路板設計編輯器<PCB Document>，印制電路板元件封裝編輯器<PCB Library>，印制板打印編輯器<PCB Printer>等等。它是第一個將所有設計工具集成于一身，完成電路原理圖到最終印制電路板設計全過程的應用型軟件，成為當今最為流行的電路設計制版軟件。</p><p>　　2.2 數(shù)字電子技術簡介</p><p>　　數(shù)字電子技術是

6、一門發(fā)展迅速、實踐性和應用性很強的技術。《數(shù)字電子技術》內容包括數(shù)制和碼制、邏輯代數(shù)基礎知識、邏輯門電路、集成觸發(fā)器和脈沖信號的產生和整形等。還包括內容有組合邏輯電路、時序邏輯電路、數(shù)模和模數(shù)轉換器、半導體存儲器和可編程邏輯器件，介紹了中規(guī)模集成電路的邏輯功能及其擴展運用，側重于培養(yǎng)學生綜合運用所學知識正確選擇集成器件進行邏輯設計和解決較復雜問題的能力。</p><p>　　第3章 基本原理與方案設計</

7、p><p><b>　　3.1 基本原理</b></p><p>　　數(shù)字電子鐘一般由六個部分組成，其中振蕩器和分頻器組成標準的秒信號發(fā)生器，由不同進制的計數(shù)器、譯碼器和顯示器組成計時系統(tǒng)。秒信號送入計時器進行計數(shù)，把累計的結果以“時”、“分”、“秒”的十進制數(shù)字顯示出來?！皶r”顯示由二十四進制計數(shù)器、譯碼器和顯示器構成，“分”、“秒”顯示分別由六十進制計數(shù)器、譯碼器和顯

8、示器構成。</p><p><b>　　3.2 方案設計</b></p><p><b>　　3.2.1 方案一</b></p><p>　　分析數(shù)字電子鐘的原理，可分為以下幾個模塊進行設計：①60Hz標準脈沖發(fā)生器：60Hz標準脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質量。通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)

9、過整形、分頻獲得60Hz的標準秒脈沖。②計數(shù)譯碼顯示:秒、分、時分別為六十、六十、二十四進制，可以采用同步或異步中規(guī)模計數(shù)器完成。 ③譯碼采用4/7譯碼器驅動共陽極數(shù)碼管。④校正電路：由于走時不準確而造成顯示的時間快或慢，就要對表進行校準。這一功能利用手動單脈沖或連續(xù)脈沖對其進行校準。⑤整點報時電路：當數(shù)字鐘顯示59min變?yōu)?0min時，開始整點報時。⑥定時定鬧電路：如定開時間到，則繼電器開觸點閉合，如定關時間到，則繼電器常開觸點斷開

10、。其原理框圖如圖3.2.1所示。</p><p>　　振蕩器可采用集成電路555定時器與RC組成的多諧振蕩器，或者石英晶體振蕩器；分頻器可以采用CD4060通用型集成電路產生標準的分頻信號；可以采</p><p>　　用4片雙十進制計數(shù)器74LS390構成8位十進制計數(shù)器，采用74LS48組成譯碼</p><p><b>　　驅動電路。</b>

11、</p><p><b>　　3.2.2 方案二</b></p><p>　　根據(jù)設計任務和原理，數(shù)字鐘可用中小規(guī)模集成電路制作，也可用大規(guī)模集</p><p>　　圖3.2.1 數(shù)字鐘兼鐘控定時器方案一框圖</p><p>　　成電路制作。數(shù)字鐘專有集成電路有多種，有的沒有定時功能，有的只有單定時功能。而本課題要求具

12、有雙定時功能，通過查找資料可知，可以選用集成電路LM8364較為合適。 其原理框圖如圖3.2.2所示：</p><p>　　圖3.2.2 數(shù)字鐘兼鐘控定時器方案二框圖</p><p>　　LM8364除了用做數(shù)字鐘外，還可兼做鐘控定時器。這種鐘控定時器具有24h</p><p>　　任意時間開、任意時間關、1h定時輸出等功能，適合家庭某些電器每天一次的自動控制。數(shù)

13、字鐘由60Hz信號產生電路、時鐘IC、LED顯示、整點報時電路、定時定鬧電路、控制電路等組成。</p><p>　　3. 3 方案論證與比較</p><p>　　數(shù)字鐘可用中小規(guī)模集成電路制作，也可用大規(guī)模集成電路制作。若用方案</p><p>　　一的中小規(guī)模集成電路制作，至少需要震蕩器、分頻器、計數(shù)器、顯示器等電路，</p><p>　　

14、所用的元器件較多，僅計數(shù)器就需要好多塊，雖然原理簡單，但所畫出的原理圖比較復雜，功能單一。如果用方案二中的 LM8364設計數(shù)字鐘兼鐘控定時器，其電路較為簡單，而且實用可靠，走時準確，制作容易。如果僅顯示時間之用，只需振蕩器、時鐘集成電路和顯示器就能實現(xiàn)。因此本課題采用方案二中的時鐘專用大規(guī)模集成電路來設計制作。</p><p>　　第4章 核心器件介紹</p><p>　　4.1 LM

15、8364簡介</p><p>　　LM8364是日本三洋公司的產品，是采用PMOS工藝制成的大規(guī)模集成電路，電源電壓范圍寬（直接驅動LED顯示，電源為6.5~16V，驅動熒光數(shù)碼管顯示，電源為6.5~21V）。LM8364的引腳如圖4.1.1所示。</p><p>　　LM8364具有如下特點：除實時顯示“時/分”外，還可顯示“月/日” ；可按12h或24h方式工作，12h系統(tǒng)帶有AM/P

16、M顯示；可設置兩個報警輸出；有減法計時的定時功能，最大定時59min；在出現(xiàn)電源斷電等故障時可全位“閃爍”顯示。</p><p>　　4.2 LM8364內部電路框圖</p><p>　　CR輸入— —報警1輸出（定開輸出）</p><p>　　PM輸出— —AM輸出</p><p>

17、　　1 Hz輸出— —10小時b和c</p><p>　　24/12小時選擇— —f</p><p>　　（定開輸入）報警1顯示輸入— —g</p><p>　　50/60Hz選擇— —a</p><p>　　50/60Hz

18、輸入— —b小時</p><p>　　調小時— —d</p><p>　　調分鐘— —c</p><p>　　秒顯示輸入— —e</p><p>　?。ǘP輸入）報警2顯示輸入— —f<

19、/p><p>　　到計時顯示輸入— —g</p><p>　　VSS— —a與d10分</p><p>　　報警1關閉輸入— —b</p><p>　　到計時輸出— —e</p><p>　　報警2關閉

20、輸入— —c</p><p>　　（定關輸出）報警2輸出— —分f</p><p>　　打盹輸入/顯示月日— —分g</p><p>　　VDD— —分a</p><p>　　分c— —分b&l

21、t;/p><p>　　分d— —分e</p><p>　　圖4.1.1 LM8364的引腳圖</p><p>　　LM8364內部電路復雜，由振蕩器、分頻器、加計數(shù)器、減計數(shù)器、驅動電路等組成。LM8364內部電路方框圖如4.2.1所示。</p><p>　　4.3 LM8364的功能</p><

22、;p>　?。?）1腳CR輸入：1腳輸入RC=150k×6800pF時，則產生f0=1600Hz的振蕩，經(jīng)內部32級分頻后得到50Hz的時鐘信號；1腳輸入RC=130k×6800pF時，則產生f0=1920Hz的振蕩，經(jīng)內部32分頻后得到60Hz的時鐘信號。用50Hz交流電源時，工頻50Hz可作為時鐘輸入。</p><p>　?。?）4腳12/24小時選擇：懸空為12h工作，連接VDD為2

23、4小時（利用AM與PM及10小時b/c端。</p><p>　?。?）6腳50/60Hz選擇：懸空時用60Hz工作，連接VDD時用50Hz工</p><p><b>　　作。</b></p><p>　?。?）10腳秒顯示輸入：按S6，分鐘位置顯示秒數(shù)字（如圖4.3.1所示功能示意圖）。</p><p>　?。?）18腳

24、打盹輸入：按S7，顯示“月/日”，且使兩個報警輸出暫停10</p><p><b>　　分鐘。</b></p><p>　?。?）8腳調小時：按S2，可調小時。</p><p>　?。?）9腳調分鐘：按S3，可調分鐘。</p><p>　?。?）5腳定開輸入：按S1，顯示定開時間，同時按S2，可以調定開時間的“小時”時間

25、；按S1的同時按S3，可以調定開時間的“分鐘”時間。</p><p>　　（9）11腳定關輸入：按S4，顯示定關時間，同時按S3，可以調倒計時時間。倒計時時間可設置為1~59min的某一數(shù)值。</p><p>　?。?0）12腳倒計時輸入：按S5，顯示59min，同時按S3，可以調倒計時時間。倒計時時間可以設置為1~59min的某一數(shù)值。</p><p>　　（11

26、）定開功能：到定開時間，42腳輸出高電平，此時若按打盹輸入S7，則42腳輸出變?yōu)榈纂娖?，維持10min后又變?yōu)楦唠娖健?2腳輸出的高電平維持59min后自動變?yōu)榈纂娖?。?2腳為高電平時，按報警1關閉輸入S8，42腳變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p>　?。?2）定關功能：到定關時間，17腳輸出高電平，此時若按打盹輸入S7，</p><p>　　則17腳輸出變?yōu)榈纂娖剑S持10min后又變?yōu)楦唠?/p>

27、平。17腳輸出的高電平維持59min后自動變?yōu)榈纂娖?。?7腳為高電平時，按報警2關閉輸入S9，17腳變?yōu)榈碗娖健?lt;/p><p>　?。?3）計時功能：按S5，15腳輸出高電平，到倒計時時間后，15腳輸出變?yōu)榈碗娖?。為配合LM8364，應采用內部為共陰極且為單陰極連接的發(fā)光二極管顯示屏，共陰單陰LED顯示屏的第一腳為公共陰極。對于其余各腳，可自己測出對應的字段。</p><p><

28、b>　　CR輸入</b></p><p><b>　　12/24小時選擇</b></p><p>　　50/60Hz輸入</p><p><b>　　50/60Hz選擇</b></p><p><b>　　秒10小時</b></p>&l

29、t;p><b>　　數(shù)字顯示</b></p><p><b>　　報警輸出時</b></p><p><b>　　報警1關小時數(shù)</b></p><p>　　報警2關日字顯示</p><p><b>　　打盹</b></p>

30、<p>　　倒計時輸出月10分數(shù)</p><p><b>　　字顯示</b></p><p><b>　　報警1</b></p><p><b>　　分數(shù)字</b></p><p><b>　　報警2顯示</b></p>

31、<p><b>　　倒計時</b></p><p><b>　　調計時</b></p><p><b>　　調分鐘</b></p><p><b>　　報警1顯示</b></p><p><b>　　報警2顯示</b>&l

32、t;/p><p><b>　　秒顯示</b></p><p><b>　　到計時顯示</b></p><p>　　圖4.2.1 LM8364內部電路方框圖</p><p>　　圖4.3.1 8364功能示意圖</p><p><b>　　第5章 設計過程</

33、b></p><p>　　5.1 60Hz信號產生電路</p><p>　　數(shù)字鐘走時是否準確在于60Hz信號的精確度。LM8364的第一腳可外接RC產生50/60Hz信號，用此方法精度較低。圖5.1.1所示的3種電路能產生60Hz精密信號。（a）圖的集成電路為MM5369；（b）圖用CD4060和與非們CD4012構成，用MM5369電路雖然方便，但CD4060比MM5369更容易

34、買到；（c）圖用CD4040和反相器組成，CD4040是12級脈動進位二進制分頻電路，其12腳Q8輸出頻率f0≈60.01465201Hz，其誤差§≈2.442×10-4。本數(shù)字鐘采用（b）圖所示的電路作為時鐘信號。</p><p>　　60Hz信號產生電路圖（a）</p><p>　　60Hz信號產生電路圖（b）</p><p>　　60Hz

35、信號產生電路圖（c）</p><p>　　圖5.1.1 60Hz信號產生電路</p><p>　　CD4060為14位二進制串行計數(shù)器/分頻器，其內部帶有振蕩器，可外接電阻和電容構成RC振蕩器，也可以通過外接晶體構成高精度的振蕩器。CD4060有14級計數(shù)器，但只引出10個輸出端。CD4060還有一個公共的清零端，只要在清零端加一個高電平或正脈沖，即可使計數(shù)器輸出全部為“0”電平，并迫使

36、振蕩器停振。CD4060外接32768Hz的晶體和電阻產生32768Hz的振蕩信號，經(jīng)內部電路分頻后從13腳輸出64Hz的信號，從CD4060的第3，2，1，5，腳取出Q14（2Hz），Q13（4Hz），Q12（8Hz）,Q10(16Hz)四個信號，使其每半秒封鎖第2個與非門G2兩次（即每秒可去掉4個脈沖），從而輸出高精度的60Hz信號。其工作波形如圖5.1.2所示。</p><p>　　關于精密60Hz信號的產

37、生電路，除了圖5.1.1所示的3種外，還有其他的電路形式，這里就不一一介紹了。</p><p>　　圖.5.1.2 60Hz信號產生原理</p><p>　　5.2 整點報時電路</p><p>　　當數(shù)字鐘顯示59min變?yōu)?0min時，應整點報時。根據(jù)分析，十分位顯示數(shù)字2，3，4，5時，十分位的g段始終是亮的；十分位顯示數(shù)字0與1時，十分位的g段是滅的。因此

38、十分位的g段由亮變滅只發(fā)生在59min變?yōu)?min時，這樣可用十分位的g段作為整點報時的觸發(fā)信號。</p><p>　　數(shù)字鐘兼鐘控定時器原理圖如后附頁〈一〉所示，圖中沒標型號的二極管為IN4148，電解電容的耐壓為16V。</p><p>　　整點報時由NE555構成的單穩(wěn)態(tài)電路來控制。當十分位的g段由亮變滅時，經(jīng)微分限幅后觸發(fā)IC1的第二腳，IC1的第三腳輸出高電平，觸發(fā)音樂片，奏響一

39、手歌之后停止。由于第3腳的輸出接有光敏電阻，因此白天光敏電阻的阻值小可觸發(fā)音樂片，夜晚光敏電阻的阻值很大，不能觸發(fā)音樂片。沒有觸發(fā)時IC1的第二腳電壓大雨VDD/3（由R1，VD1，R2決定），第3腳輸出低電平。</p><p>　　假設忽略二極管VD1的壓降，根據(jù)IC1的第二腳電壓要求，應滿足</p><p><b>　　即</b></p><p

40、><b>　　2R1＞R2</b></p><p>　　取R2為51K，但R1不能取值過大，否則整點將無法觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)電路，這里取R1為30K。</p><p>　　R3與C2的取值應保證輸出暫穩(wěn)態(tài)的時間tp小于音樂片一手歌的時間，這里取R3為30K，C2為33F/16V的電解電容（因電源為9V），則tp為</p><p>　　tp=1.1

41、R3C2=1.1301033310-6=1.1S</p><p>　　音樂片選擇HL9300F，R6選390/ 1/4W，光敏電阻選擇暗電阻大雨10M的元器件。</p><p>　　5.3 定時鬧鐘電路</p><p>　　根據(jù)雙定時功能，如定開時間到，則繼電器常開觸點閉合，如定關時間到，則繼電器常開觸點斷開。定時定鬧電路應為RS或JK觸發(fā)器，在整機電路圖中IC3A

42、和IC3B構成基本RS觸發(fā)器，C8與R34組成微分電路（它們的取值要根據(jù)經(jīng)驗來定），從而保證電源接通瞬間或者非門IC3的第1腳為高電平，第3腳輸出低電平，三極管VT1截止，蜂鳴器不會向，繼電器不會吸合。當定開定鬧的時間到時，數(shù)字鐘集成電路LM8364的第42腳輸出輸出高電平，使RS觸發(fā)器置高電平，IC3的第3腳輸出高電平，蜂鳴器響，繼電器吸合。當定關時間到時，LM8364的第17腳輸出高電平，RS觸發(fā)器復位，VT1截止，繼電器斷開。&l

43、t;/p><p>　　倒計時：按S5 ，LM8364的第15腳輸出高電平，同時按S3，則調整倒計時時間，第15腳輸出的高電平使VT1導通，繼電器吸合；當?shù)褂嫊r時間到時，第15腳輸出低電平，繼電器斷開。</p><p>　　5.4 誤報時控制電路</p><p>　　VD11～VD15和IC5及或非門是為了防止調整時間產生誤報時、繼電器誤動作</p><

44、;p>　　或始終誤鬧。調小時/分鐘、調定開/定關時間、調倒計時時間可能會出現(xiàn)十分位</p><p>　　的g段由亮變滅的情況。為了防止誤報時,調時間時,觸發(fā)IC5構成的第二腳, 由IC5構成的單穩(wěn)態(tài)電路的輸出反相后使IC1復位,從而不能觸發(fā)音樂片。調各種時間時可能經(jīng)過定開/定關的時間,為了防止蜂鳴器誤響或繼電器誤動作,調時間時, IC5第三腳輸出的高電平加到LM8364的第14腳和第16腳,從而保證定開輸出

45、和定關輸出為低電平,使VT1截止,保證繼電器不會誤動作,蜂鳴器不響。</p><p>　　R32與R9的取值方法與R3與C2相同,此時暫穩(wěn)態(tài)的時間約取1～2min。整點</p><p>　　報時和定鬧共用一個蜂鳴器,整點報時蜂鳴器唱歌,定鬧時蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲。</p><p>　　第6章 原理圖與PCB板設計</p><p>　　6.1 原

46、理圖的設計</p><p>　　根據(jù)對單元電路的分析和設計,我們可以設計出本課題的電路原理圖,因此采用Protel DXP設計軟件我們就可以很方便的畫出電路原理圖。但是在設計電路原理圖之前,必須按照規(guī)范的流程進行設計,掌握好相關的原理圖設計工具,并設置好相關的參數(shù),這樣才能方便快捷地設計出所需要的原理圖。原理圖如后附錄一所示。</p><p>　　6.2 PCB板的設計</p>

47、<p>　　由于此電路采用單面板制作, 所以我們用Prtel DXP工具來設計生成PCB板, 其設計步驟為：</p><p>　　(1)單擊File/New,新建設計數(shù)據(jù)庫。</p><p>　　(2)進入剛建立的數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行File\New命令，從選擇原理圖編輯器需（schemati Document）圖標，雙擊該圖標，建立原理圖設計文檔。</p><p

48、>　　(3)雙擊文檔圖標，進入原理圖設計編輯器，完成原理圖設計。（需加載的:Miscellaneous.lib,路徑C:\program files\Design Exploer 99\Liberey\Sch文件夾）</p><p>　　(4)使用Prtel 99的電器規(guī)則，執(zhí)行菜單命令Tool\ERC對畫好的電路原理圖進行電器規(guī)則檢查。若有錯誤情況進行改正。</p><p>　　(

49、5)創(chuàng)建網(wǎng)絡表可以生成具有元件名、元件封裝、參數(shù)及元件之間連接關系的網(wǎng)絡表 。</p><p>　　(6)執(zhí)行File\New菜單命令，從框中選擇PCB設計編輯器（PCB Document）圖標，雙擊圖標建立PCB設計文檔。</p><p>　　(7)裝入元件封裝庫執(zhí)行菜單命令Design\Add\Renove\Library或單擊Browes PCB選項卡中的按鈕，在“添加/刪除元件庫”

50、對話框中選取所有元件所對應的</p><p>　　元件封裝庫1.Miscel laneous.lib，路徑在(C:\program files\99\Liberey\PCB\Generic Footprints)文件夾。添加后，在該庫中瀏覽到所要的元件</p><p>　　封裝，進入元件編輯器，修改封裝；2.自己所創(chuàng)建的各個元件封裝庫。路徑在自己的數(shù)據(jù)庫</p><p&

51、gt;　　(8)根據(jù)設計的電路確定電路板的尺寸。在 K層，執(zhí)行菜命令，繪制電路的邊框。</p><p>　　(9)設置參數(shù), 執(zhí)行菜單Desing\Options，把電路板設置定義為單面板。設置布線規(guī)則：，Design\Rules左鍵單擊Routing按鈕，根據(jù)要求，在規(guī)則類(Rules Classos)中設置參數(shù)。選擇Routing Layer，對布線工作層進行設置：左鍵單擊Properties，在“布線工作層

52、面設置”對話框“Pule Attributes”選項中設置Top Layer 為“Nt Used”設置Bottom Layer為 “Any”。選擇Width Constraint，左鍵單擊Prperties，對整扳導線的寬度進行設置。若還需設置地線和電源的寬度，1.地線寬度設置：左鍵單擊按鈕，進入線寬規(guī)則設置界面，首先在Rule Scope區(qū)域的Filter king選擇框中選擇Net，然后Net在下拉框中選擇GND（或），再在Rule

53、 Attributes區(qū)域將Minimum width 、Maximum width和Preferred三個輸入框的線寬設置為2.5個mm。2.電源線寬的設置：左鍵單擊Add按鈕，進入線寬規(guī)則設置界面，首先在Rule Scope區(qū)域的Filter ki</p><p>　　(10)裝入網(wǎng)絡表執(zhí)行菜單命令，然后在彈出的窗口中單擊按鈕，再在彈的窗口中選擇電路原理圖設計生成的網(wǎng)絡表文件（礦展名為N）。如果沒有錯誤，單擊

54、若出現(xiàn)錯誤提示，必須改正。若是返回原理圖修改，改好后必須重新創(chuàng)建網(wǎng)絡表再來加載。</p><p>　　(11)元件布局, 執(zhí)行菜單命令Tools\Auto placement\Auto placer可以自動布局。布局關鍵性的一步，為了使布局更加合理，再進行手工調整，調整元件的位置和方向。</p><p>　　(12)行菜單命令Auto Routing\All，并在彈出的窗口中單擊Route

55、 all按鈕，程序即對印制電路板進行自動布線.</p><p>　　(13)如果對整板布線的結果不滿意，可執(zhí)行Tools\Un-Route\All命令，拆除</p><p>　　布線，調整布局偶在布線。如果對某根導線的結果不滿,可執(zhí)行命令Tools\Un-Route\Conection，光標變?yōu)槭?，單擊不滿意的導線即可拆除，然后執(zhí)行Place\Interactive routing。光標

56、變?yōu)槭郑煤驮韴D中布線的相同方法手工繪制導線。</p><p>　?。?4）步線完畢后，即可得到數(shù)字鐘兼鐘控定時器的PCB板圖，如后附頁〈二〉所示。 </p><p>　　第7章 安裝、調試及功能實現(xiàn)</p><p><b>　　7.1 安裝</b></p><p>　　穩(wěn)壓二極管的好壞與正負極性的判別方法與普通二

57、極管一樣。開關二極管IN4148和玻璃外殼的3V穩(wěn)壓管外形一樣，外殼上有字可以區(qū)別。但用久了，字都看不清，僅從外形來區(qū)分比較困難，因此可用萬用表電阻擋來加以區(qū)分。將萬用表撥到R×10k擋，用黑表棒接待測管的負極，紅表棒接其正極，由表內疊層電池向管子提供反向電壓。觀察表針，若指針基本不動，停在“∞”處或有微小偏轉的我為二極管；若表針有一定的偏轉，則為穩(wěn)壓管。此方法適用于反向擊穿電壓比R×10K擋的表內疊層電池電壓低的穩(wěn)

58、壓管。</p><p>　　根據(jù)PCB圖制作硬制板，根據(jù)工藝要求正確安裝元器件，焊接MOS集成電路時，要求烙鐵接地良好，最好斷開電源用烙鐵余熱焊接。在焊接音樂片上的三極管和音樂片的引線時，烙鐵速度要快。正確安裝完畢并檢查后按下6.2的調試步驟進行調試。</p><p><b>　　7.2 調試</b></p><p>　　數(shù)字鐘兼鐘控定時器的調

59、試步驟為：</p><p>　?。?）接通電源，觀察顯示屏上的秒點是否閃爍，用頻率計測試LM8364的第</p><p>　　7腳輸入信號的頻率是否為60Hz。</p><p>　?。?）按S2，觀察能否調“小時”（ 按住S2可調快“小時”）；按S3，觀察能</p><p><b>　　否調“分鐘”。</b></p

60、><p>　?。?）整點報時時按按S3，將分鐘設置為59min，然后聽下一分鐘從59min變?yōu)?0min時，蜂鳴器能否奏一首歌。若不能，用萬用表測IC1的第2腳電壓，分鐘從59min變?yōu)?0min時，第2腳電壓應從高電平變?yōu)榈碗娖?，IC1的第3腳輸出應從低電平變?yōu)楦唠娖?。若IC1的第3腳能從低電平變?yōu)楦唠娖?，需要再檢查音樂片電路，測量音樂片的電源電壓是否為3V、音樂片及上所焊的三極管是否</p><

61、;p>　　燒壞、蜂鳴器是否損壞。不能整點報時的主要原因是IC2的第2腳沒有負脈沖觸發(fā)信號，可以通過調整R1和R2的阻值之比使負脈沖觸發(fā)第2腳。沒有觸發(fā)時，</p><p>　　IC1的第2腳電壓應大于VDD/3，觸發(fā)時應小于VDD/3。本電路中對R1、R2的阻值要求比較嚴格。另一主要原因是音樂片燒壞。由于音樂片比較容易燒壞，因此一定要檢查音樂片的電源電壓是否為3V（不能太高），而且觸發(fā)的電壓也不能太高。&l

62、t;/p><p>　　（4）定開/定關，按S1設置定開時間，按S4設置定關時間。定開時間到時，用萬用表測量LM8364的第42腳電壓應為高電平，測IC3的第3腳電壓應為高電平，VT1導通。當S6閉合（撥段開關處于定時位置）的時候，繼電器吸合，當S7閉合的時候，蜂鳴器鳴叫。定關時間到的時候，測LM8364的第17腳，其輸出應為高電平，而且RS觸發(fā)器復位，三極管VT1截止，繼電器斷開。</p><p&

63、gt;　?。?）倒計時按S5，用電壓表測LM8364的第15腳輸出電壓應為高電平，繼電器吸和。按S5同時按S3，可設置倒計時時間，倒計時時間到時，再測LM8364的第15腳電壓是否為低電平，此時繼電器應斷開。</p><p>　?。?）調整分鐘時間，使分鐘時間經(jīng)過59min和00min（如原來時間 AM 2：30，現(xiàn)調整為AM 3：10），聽蜂鳴器是否唱歌。閉合S7（撥段開關處于定鬧位置），設置定開時間，使時間經(jīng)

64、過定開時間（如原來的時鐘時間為AM 2：30，設定開時間為AM 4：30，將時鐘時間改為AM 5：40），聽蜂鳴器是否鳴叫。用同樣的方法設置定關時間，調整時鐘時間，使時鐘時間經(jīng)過定關時間，測量LM8364的第17腳電壓是否為底電平。</p><p>　　7.3 功能實現(xiàn)及拓展</p><p>　　對6.2中各項調整完畢后，觀察數(shù)字鐘走時是否準確，這項工作需要較長時間（如1個月或3個月或更長

65、時間）才能完成。如果走時不準，可調節(jié)微調電容進行調整。根據(jù)長期實踐，利用原理圖（附錄一）制作的數(shù)字鐘兼鐘控定時器，走時準確，工作可靠，整點報時時間為早上7點至傍晚7點。</p><p>　　鑒于時間和水平的限制，其實我們還可以對數(shù)字鐘的功能進行擴展，如增加星期顯示，增加用發(fā)光二極管做成的擺鐘，是數(shù)字鐘的功能更齊全。</p><p>　　第8章 總結與致謝</p><p

66、><b>　　8.1 總結</b></p><p>　　本課題使用LM8364核心集成塊，結合數(shù)字電子技術并采用Protel DXP進行原理圖和PCB板的設計，完成和實現(xiàn)了一個運用電路基礎分析、模擬數(shù)字電路、電子電路制作等綜合知識的設計目的以及功能要求，完成了時、分、秒數(shù)字的準確顯示同時兼并了各種定時的功能，超過了其他傳統(tǒng)的機械性鐘表，完全實現(xiàn)數(shù)字化，具有較強的通用和實用價值。<

67、/p><p>　　雖然在設計本系統(tǒng)之初，我已對一個完整課題的設計有一定的基礎和了解，但是在格式和綜合運用各方面等方面還存在較大的問題。通過在指導老師等幫助下，我首先用了一段時間對數(shù)字電路的知識進行了溫習，然后再根據(jù)以前對Protel DXP的實訓操作進行反復練習，最后對各個需要用到的知識有了一定的掌握和分析能力。 </p><p>　　在這之后的幾個星期中，我計劃的安排了設計時間，即此課題的

68、需求分析、總體設計、詳細設計、系統(tǒng)調試等步驟，分階段地完成各設計任務。接著，根據(jù)設計任務書以及需求分析的要求，對設計內容進行規(guī)范化和具體化，并以前臺Word作為界面的設計工具對本課題進行了詳細的設計。 在完成本設計的過程中，我既感受到面對復雜問題時的懵懂，也體會到問題得以解決時的快樂。同時，也總結了以下一些經(jīng)驗： （1）一個詳細完整的設計計劃對完成一項任務的重要性。實際上，我對這次設計著手較早，但由于剛開始時間較松，進度較

69、慢。到后來感覺設計時間的緊迫性才全身心投入到制作之中，以便按時完成了任務。 （2）學習設計一個系統(tǒng)課題，實踐是最好的方法。我對電路和軟件設計的學習實際上分為兩個階段。前一階段因課時內容而學習，而在這一階段中，我總有隔霧觀花的感覺，一些知識不是很扎實。后一階段通過實踐學習，很多前一階段不甚了解的問題都迎刃而解。 </p><p>　?。?）要學會抓住課本和運用互聯(lián)網(wǎng)工具。課本是完成設計的基礎，而互聯(lián)網(wǎng)是一

70、個具有大量資源的信息寶庫，我們必須綜合運用。</p><p>　　總結這次設計的過程，取得了更多的收獲，但也有些地方設計的不是很完美。還有一些需要提高和改進的地方。 （1）是系統(tǒng)的功能實現(xiàn)并不完全，有一些實際工作中需要用到的功能在分析時沒有考慮進去，也沒能實現(xiàn)。 （2）是設計過程中時間分配不合理，后期較為緊張的時間給我的工作帶來很大的被動。 （3）是知識積累的不夠完整，有很多知識都是臨到用了才去

71、重點補習，這樣學到的知識畢竟不牢，而且用起來也不靈活。 總之，經(jīng)過這次畢業(yè)設計，我感覺自己從理論到實際操作都有很大的提高，也深刻認識到要完成一項任務，首先必須要有一個詳細周密的計劃，系統(tǒng)的思維方式與方法。對待一個新的問題要有耐心，要善于運用已有的資源來解決，其次要勇于實踐，在實踐中發(fā)現(xiàn)和解決問題，要相信自己有解決問題的信心和能力。</p><p><b>　　8.2 致謝</b>&l

72、t;/p><p>　　在設計和論文寫作的整個過程中，指導教師趙老師在各個方面都給予了全面的指導和幫助。老師精深淵博的知識，求實創(chuàng)新、勤奮嚴謹?shù)闹螌W風范，忘我的工作作風時刻熏陶著我。老師的因材施教、誨人不倦的授業(yè)精神給我留下了深刻的印象，這將使我受益終身。</p><p>　　感謝四川航天職業(yè)技術學院電子工程系老師多年來在學習、工作上給予我的熱情關懷、指導與幫助。</p><

73、p>　　另外，也感謝一些同學在我完成設計時提出了很多寶貴的意見和無私的幫助。</p><p>　　最后，特別感謝父母多年來在學習上、生活上的理解與大力支持。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　1 胡翔駿.電路基礎簡明教程.北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　2

74、 胡宴如.模擬電子技術.第二版.北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　3 楊志忠.數(shù)字電子技術.第二版.北京：高等教育出版社，2003</p><p>　　4 王浩全.Protel DXP電路設計與制版.北京：人民郵電出版社，2005</p><p>　　5 陳曉文.電子線路課程設計.北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><

75、;p>　　6 汪琳.電子工程師. PMOS電路設計，2007年9月：21-24頁</p><p>　　7 廖先蕓.電子技術實踐與訓練.北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　8 孫萍編.電子專業(yè)英語.北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　9 http://www.phei.com.cn</p><p>