電子技術(shù)綜合設(shè)計--多功能數(shù)字鐘

1、<p><b>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計</b></p><p>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計專題： 電子技術(shù)綜合設(shè)計</p><p>　　設(shè)計題目：多功能數(shù)字鐘</p><p><b>　　設(shè)計內(nèi)容和要求：</b></p><p><b&

2、gt;　　1. 主要內(nèi)容：</b></p><p>　?、?用 CC4518雙四位BCD同步計數(shù)器設(shè)計60秒、60分、24小時歸0</p><p><b>　　的計數(shù)電路</b></p><p>　?、?用CC4511 七段譯碼驅(qū)動/鎖存器及LG5011AH共陰數(shù)碼管設(shè)計譯碼及顯示電路（數(shù)碼管需加限流電阻）</p>&

3、lt;p>　?、?用555設(shè)計CP脈沖源 (f=1KH)</p><p>　?、?具有系統(tǒng)校準(zhǔn)功能</p><p>　　2. 整體電路原理圖</p><p>　　60秒、60分、24小時---- 計數(shù)、譯碼、顯示電路</p><p><b>　　3. EWB仿真圖</b></p><p>　

4、　60秒、60分、24小時---- 計數(shù)、譯碼、顯示電路</p><p><b>　　4. 設(shè)計原理圖</b></p><p>　　用PROTEL99設(shè)計原理圖</p><p>　　5. 設(shè)計PCB版圖</p><p>　　用PROTEL99設(shè)計PCB板圖</p><p><b>　　6

5、. 功能擴展要求</b></p><p>　　設(shè)計：①定點報時功能</p><p>　　指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)字鐘是現(xiàn)代計時器，也可用作時間控制的時鐘源。數(shù)字鐘由于其具有走時準(zhǔn)，顯示直觀，款

6、式新穎，附加功能多等優(yōu)點而受到人們的歡迎。設(shè)計一個具有整點報時，可對時的數(shù)字鐘 。由于數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠遠超過老式鐘表, 鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地擴展了鐘表原先的報時功能。如定時自動報警、按時自動打鈴、定時廣播、自動起閉路燈、甚至各種定時電氣的自動啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實的意義。</p>

7、<p>　　數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實現(xiàn)時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機械裝置，具有更更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路，其中包括了組合邏輯電路和時序電路。因此，我們此次設(shè)計與制做數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會制作數(shù)字鐘.而且通過數(shù)字鐘的制作進一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及實用方法.且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和

8、時敘電路.通過它可以進一步學(xué)習(xí)與掌握各種組合邏輯電路與時序電路的原理與使用方法，學(xué)會應(yīng)用仿真軟件EWB、PROTEL等。用 CC4518雙四位BCD同步加計數(shù)器設(shè)計60進制，24進制計數(shù)器以實現(xiàn)60秒、60分、24小時歸0的計數(shù)電路，CC4518為雙位計數(shù)器，所以每個計數(shù)器分為十位和個位兩部分，當(dāng)秒計數(shù)器計數(shù)到60時向分計數(shù)器進位同時秒計數(shù)器歸零，分計數(shù)器向時計數(shù)器工作原理同秒計數(shù)器，當(dāng)時計數(shù)器計數(shù)到24時歸0。利用CC4511 七段譯

9、碼驅(qū)動/鎖存器及LG5011AH共陰數(shù)碼管設(shè)計譯碼及顯示電路將時間的以顯示。</p><p>　　關(guān)鍵詞：CC4518、CC4511、數(shù)字鐘 、定點報時</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　附錄：簡介.............

10、..................................5</p><p>　　1數(shù)字鐘電路的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　1.1數(shù)字鐘主體電路計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　1.2 方案確定．．．．．．．．．．．．．．

11、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6</p><p>　　1.3秒脈沖發(fā)器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　1.3.1 555芯片介紹：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　1.3.2 555芯片功能說明．．．．．．．．．．

12、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　1.3.3 555構(gòu)成多諧振蕩器電路圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7</p><p>　　1.4 秒、分、小時計數(shù)電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　1.4.1 芯片功能介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

13、．．．．．．．．．．8</p><p>　　1.4.2 CC4518構(gòu)成60、24進制計數(shù)單元電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．8</p><p>　　1.5 譯碼、顯示電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9</p><p>　　1.5.1 芯片功能介紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

14、9</p><p>　　1.5.2 分頻器的設(shè)計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10</p><p>　　1.6 校時電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11</p><p>　　1.7 擴展功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12&l

15、t;/p><p>　　1.7.1 芯片紹．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　1.7.2 定點報時電路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12</p><p>　　2 焊接板電路分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14</

16、p><p>　　2.1 石英晶體振蕩器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14</p><p>　　2.2 晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14</p><p>　　2.3 二極管與門工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p&

17、gt;　　2.4 校準(zhǔn)開關(guān)工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p>　　2.5 發(fā)光二極管工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15</p><p>　　2.6 整流橋部分的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16</p><p>　　3 焊接與調(diào)試．．

18、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17</p><p>　　3.1 系統(tǒng)硬件安裝、調(diào)試中遇到的問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17</p><p>　　3.2 問題現(xiàn)象、分析存在原因．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17</p><p>　　3.3 排除方法和效果．．．．．．．．．．．．．

19、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17</p><p>　　4 附錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18</p><p>　　4.1 系統(tǒng)整體仿真圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18</p><p>　　4.2 數(shù)字鐘電路Protel設(shè)計圖．．．．．．．．

20、．．．．．．．．．．．．．．．．．．19</p><p>　　4.3 印刷電路板的元件分布圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20</p><p>　　4.4 印刷電路板布線圖．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21</p><p>　　4.5基本電路元件清單．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

21、．．．．22</p><p>　　4.6擴展電路元件清單．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22</p><p>　　5 參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23</p><p>　　6 致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

22、．．．．．．．24</p><p>　　7 總結(jié)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25</p><p><b>　　簡介</b></p><p>　　1.1、電子技術(shù)綜合設(shè)計性質(zhì)</p><p>　　電子技術(shù)綜合設(shè)計是在學(xué)完《模擬電子術(shù)》《數(shù)字電子技術(shù)》課程

23、 之后，安排的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。使學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識，進行實際電子線路的設(shè)計、裝接、調(diào)試等。*通過完成一個課題的電路設(shè)計、理論計算及實驗調(diào)試任務(wù)，鞏固和加深電子技術(shù)課程中所學(xué)理論知識和實驗技能。 *在實踐中提高分析問題、解決實際問題的能力，為今后的畢業(yè)設(shè)計、工程實踐打下一定基礎(chǔ)。</p><p>　　1.2綜合設(shè)計主要特點</p><p>　　1、  不同于平時的習(xí)題作習(xí)題主要是

24、為了加深對課堂上講解知識的理解，題目內(nèi)容涉及面較單一，在給定的理想化的條件下，經(jīng)過抽象加工后，不難得出標(biāo)準(zhǔn)答案。而電子技術(shù)綜合設(shè)計任務(wù)，多是實際的“模擬”或“數(shù)字”電路裝置，它涉及的知識多而廣，沒有固定的答案，只能從實際出發(fā)，通過調(diào)查研究，查詢資料，方案比較，設(shè)計計算得到比較好的設(shè)計方案后，再通過實驗調(diào)試，使理論設(shè)計逐步完善，最后達到實際要求。</p><p>　　2、  不同于一般的基礎(chǔ)實驗</

25、p><p>　　基礎(chǔ)實驗著重點是放在驗證基本理論和電路性能上，通過實驗只能初步了解電路實驗的步驟和基本方法，熟悉常用電子儀器設(shè)備的使用方法。而電子技術(shù)綜合設(shè)計，正是為學(xué)生創(chuàng)造一個動腦又動手，獨立開展電路設(shè)計、調(diào)試的機會?？梢赃\用實驗手段檢驗理論設(shè)計中的問題所在，又可運用學(xué)過的知識，指導(dǎo)電路調(diào)試工作，使電路更加完善。</p><p>　　3、 不同于畢業(yè)設(shè)計</p><p&g

26、t;　　畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)工科學(xué)生的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生綜合運用公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識，去解決工程實際問題；</p><p>　　完成工程技術(shù)人員必須具有的基本能力的訓(xùn)練；</p><p>　　從題目的廣泛和深度上，畢業(yè)設(shè)計比電子技術(shù)綜合設(shè)計要難。 </p><p>　　4、 電子技術(shù)綜合設(shè)計</p><p>　　

27、圍繞一門課程內(nèi)容做綜合性的訓(xùn)練，題目雖出自實際電路，但比較簡單，比較定型，一般不是真實的生產(chǎn)、科研任務(wù)， 基本上是有章可循。</p><p>　　著眼點是讓學(xué)生開始從理論學(xué)習(xí)軌道→引向?qū)嶋H方面。把過去熟悉的定性分析，定量計算方法與工程估算，實驗調(diào)整等手段結(jié)合起來。</p><p>　　逐步掌握工程設(shè)計的步驟和方法，了解科學(xué)實驗的程序和實施辦法。使理論和實際有機結(jié)合，真正實現(xiàn)由知識向智能的轉(zhuǎn)

28、化。 </p><p>　　鍛煉分析問題、解決電路實際問題的本領(lǐng)。 </p><p>　　1.3綜合設(shè)計目的 </p><p>　　1、鞏固和加深對電子線路基本知識的理解，提高學(xué)生綜合運用電子技術(shù)課程所學(xué)知識的能力，使理論和實際有機結(jié)合，真正實現(xiàn)由知識向智能的轉(zhuǎn)化。</p><p>　　2、培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)課題需要選學(xué)參考書，查閱手冊和文獻資料

29、的自學(xué)能力。通過獨立思考，深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　3、通過實際電路的設(shè)計方案的分析比較、參數(shù)計算、元件選取，安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步</p><p>　　掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。 </p><p>　　4、掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學(xué)會簡單電路的實驗調(diào)試和整機指標(biāo)測試方法，提高動手能力。 <

30、/p><p>　　5、能按設(shè)計任務(wù)書的要求，編寫設(shè)計說明書，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖。 </p><p>　　6、培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度，發(fā)揚團隊精神。 </p><p>　　1 數(shù)字鐘電路的設(shè)計</p><p>　　1.1 數(shù)字鐘主體電路設(shè)計</p><p>　　數(shù)字鐘實際上是一個對標(biāo)準(zhǔn)頻率（

31、1Hz）進行計數(shù)的計數(shù)電路。由于計數(shù)的起始時間不可能與標(biāo)準(zhǔn)時間一致，故需要在電路上加一個校時電路，同時標(biāo)準(zhǔn)的1Hz時間信號必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定。采用555芯片構(gòu)成的多諧振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。</p><p>　　圖1.1-1 數(shù)字鐘主體電路圖</p><p>　　1.2 方案確定（方框圖）</p><p>　　圖1.2-1 數(shù)字鐘方框圖</p><p

32、><b>　　1.3秒脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　1.3.1 555芯片介紹：</p><p>　　圖1.3-1 555芯片管腳圖</p><p>　　1.3.２ 555芯片功能說明：</p><p><b>　　引出端功能符號說明</b></p><p>

33、　　1.3.3 555構(gòu)成多諧振蕩器電路圖（f=1HZ）</p><p>　　圖1.3-2 多諧振蕩器電路 圖1.3-3 多諧振蕩器波形</p><p>　　參數(shù)計算：f=1HZ 、 R1= 428.5k、 R2=500k 、 C1=1uF、C2=0.01uF、0.65s、0.35s、T=1s</p><p>　　1.4 秒、分、小時計數(shù)電路&l

34、t;/p><p>　　1.4.1 芯片功能介紹： 功能表：</p><p>　　圖1.4-1 CC4518管腳圖</p><p>　　用CC4518構(gòu)成60進制</p><p>　　1.2 CC4518構(gòu)成60、24進制計數(shù)電路</p><p>　　①60進制計數(shù)電路（個位向十位的進位脈沖，需

35、用Q4的下降沿,接EN端。）</p><p>　　圖1.4-2 60進制計數(shù)電路</p><p>　　②60進制計數(shù)電路工作原理：Cp向個位提供進位脈沖，個位向十位提供進位脈沖，十位計數(shù)到6時，兩個高電平相與傳給CRA、CRB，計數(shù)器清零，達到效果。</p><p><b>　?、?4進制計數(shù)電路</b></p><p&g

36、t;　　圖1.4-3 24進制計數(shù)電路</p><p>　?、?4進制計數(shù)電路工作原理：Cp向個位提供進位脈沖，個位向十位提供進位脈沖，十位計數(shù)到2時，個位計數(shù)到4時，兩個高電平相與傳給CRA、CRB，計數(shù)器清零，達到效果。</p><p>　　1.5 譯碼、顯示電路</p><p>　　CC4511實現(xiàn)譯碼，LG5011AH共陰數(shù)碼管實現(xiàn)顯示電路。</p&g

37、t;<p>　　1.5.1 芯片功能介紹：</p><p>　　①CC4511管腳圖 ②CC4511功能表</p><p>　　圖1.5-1 CC4511管腳圖</p><p><b>　　功能說明：</b></p><p>　?。?）燈測試功能：LT可檢查七段顯示

38、器各字段是否能正常發(fā)光。當(dāng)LT = 0時，不論Q0－Q3狀態(tài)如何，七段全部顯示，以檢查各字段的好壞。</p><p>　　（2）消隱功能： 當(dāng)BI=0時，輸出a－b都為低電平，各字段熄滅。</p><p>　　（3）數(shù)碼顯示： 當(dāng)BI=1 LT=1 LE=0，譯碼器工作，當(dāng)Ｑ3Ｑ2Ｑ1Ｑ0端輸入8421BCD碼時，譯碼器對應(yīng)的輸出端輸出高電平1，數(shù)碼顯示相應(yīng)的數(shù)字。</p>

39、<p>　?。?）鎖　　存：在LE從“0”轉(zhuǎn)換到“1”時，輸出顯示由輸入的BCD碼決定。</p><p>　?、跮G5011AH管腳圖</p><p>　　圖1.5-2 LG5011-11 LED/7段（共陰極）數(shù)碼管</p><p>　　1.5.2 分頻器的設(shè)計（秒、分、小時計數(shù)電路的設(shè)計）</p><p>　　①60進制計數(shù)

40、、譯碼、顯示單元電路</p><p>　　圖1.5-3 60進制計數(shù)、譯碼、顯示單元電路</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　個位進位時提供給十位一個脈沖，使十位計數(shù)，當(dāng)十位計數(shù)到六時，兩個高電平相與傳給MRB端，進行清零。</p><p>　?、?4進制計數(shù)、譯碼、顯示單元電路<

41、/p><p>　　圖1.5-4 24進制計數(shù)、譯碼、顯示單元電路</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　個位進位時提供給十位一個脈沖，使十位計數(shù)，當(dāng)十位計數(shù)到二個位計數(shù)到四時，兩個高電平相與傳給MRB端，進行清零。</p><p><b>　　1.6 校時電路</b>&l

42、t;/p><p>　　圖1.6-1 校時電路圖</p><p><b>　　1.7 擴展功能</b></p><p>　　1.7.1 芯片介紹</p><p>　?、侔薉鎖所存器管腳圖 ②內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖1.7-1 八D鎖所存器管腳圖 圖1.7-2 八D鎖

43、所存器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　?、?4LS266（2輸入4同或門） ④74LS21（4輸入2與門）</p><p>　　圖1.7-3 2輸入4同或門圖 圖1.7-4 4輸入2與門圖</p><p>　　1.7.2 定點報時電路</p><p>　　工作原理：通過CC4518計時器設(shè)定好報時時刻（如：12時12分24秒），

44、 通過74LS273鎖存器進行鎖存；CC4518計時器進行正常計時，當(dāng)計時時間和設(shè)定的報時時間相同時，74LS266全部輸出高電平，經(jīng)74LS21與門輸出高電平，使三極管導(dǎo)通，音樂芯片發(fā)出報時聲音，達到效果。</p><p><b>　　2 焊接板電路分析</b></p><p>　　2.1 石英晶體振蕩器</p><p>　　選用32768H

45、z的晶振構(gòu)成振蕩電路：</p><p>　　晶體振蕩器工作原理：在振蕩頻率上，閉合回路的相移為2πn。 當(dāng)開始加電時，電路中唯一的信號是噪聲。滿足振蕩相位條件的頻率噪聲分量以增　大的幅度在回路中傳輸，增大的速率由附加分量，即小信號，回路益增和晶體網(wǎng)絡(luò)的帶寬決定。 幅度繼續(xù)增大，直到放大器增益因有源器件（自限幅）的非線性而減小或者由于某一自動電平控制而被減小。 在穩(wěn)定狀態(tài)下，閉合回路的增益為1。</p>

46、<p>　　圖2.1-1 晶體振蕩器工作原理圖</p><p>　　2.2 晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器</p><p>　　32768Hz晶振構(gòu)成秒信號發(fā)生器，先經(jīng)過CD4060的14級分頻分出2Hz，再經(jīng)過CD4040的2分頻分出秒脈沖。</p><p>　　2.2.1 CD4060分頻器（國外同類型號：CD4060、MC4060）</p>

47、<p>　　分頻原理： Q4： 24 = 16</p><p><b>　　↓ </b></p><p>　　Q14： 214 = 32768/2</p><p>　　CD4060由一振蕩器和14級二進制串行計數(shù)器位組成，振蕩器的結(jié)構(gòu)可以是RC或晶振電路，CR為高電平時，計數(shù)器清零且振蕩器使用無效。所有的計數(shù)器位均為主從觸發(fā)器。在CP

48、1(和CP0)的下降沿計數(shù)器以二進制進行計數(shù)。在時鐘脈沖線上使用斯密特觸發(fā)器對時鐘上升和下降時間無限制。</p><p>　　圖2.2-1 CD4060分頻器管腳圖</p><p>　　2.2.2 分頻電路圖</p><p>　　圖2.2-2 RC振蕩圖 圖2.2-3 晶體振蕩圖</p><p>　　2.3 二極管與

49、門工作原理</p><p>　　電路圖： 真值表：</p><p>　　圖2.3-1 二極管與門工作電路圖</p><p>　　工作原理：二極管與門電路的工作原理用的是二極管的正向?qū)ㄌ匦裕?lt;/p><p>　　當(dāng)A、B都置為高電平時，二極管截止，Y輸出為高電平；</p><

50、p>　　當(dāng)A、B中最少有一個置為低電平時，二極管導(dǎo)通，電阻承擔(dān)了高電平電壓，所以輸出低電平。</p><p>　　2.4 校準(zhǔn)開關(guān)工作原理</p><p>　　如圖1.6-1中，S1、S2用作校時切換，其中S1作?！皶r”， S2作?！胺帧庇?。當(dāng)S1不與地連時，“秒脈沖”信號經(jīng)兩級與非門送到“時”輸入，實現(xiàn)快速“時”校準(zhǔn)；而S1接地時，“分進位”信號送入“時”輸入，實現(xiàn)正常計時。而當(dāng)S

51、2向右撥時，使“秒脈沖”信號經(jīng)過兩級與非門送到“分”輸入端，實現(xiàn)分的快速校準(zhǔn)；當(dāng)J2向左撥時，“秒進位”信號經(jīng)兩級與非門送到“分”輸入端，即實現(xiàn)正常計時。</p><p>　　2.5 發(fā)光二極管工作原理</p><p>　　發(fā)光二極管簡稱為LED。由鎵（Ga）與砷（AS）、磷（P）的化合物制成的二極管，當(dāng)電子與空穴復(fù)合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管，在電路及儀器中作為指示燈，

52、或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。</p><p>　　它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能；常簡寫為LED。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦浴．?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。不同的半導(dǎo)體材料中電子和空穴所

53、處的能量狀態(tài)不同。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長越短。常用的是發(fā)紅光、綠光或黃光的二極管。</p><p>　　2.6 整流橋部分的工作原理</p><p>　　圖2.6-1 整流濾波電路圖 圖2.6-2 整流濾波電路波形圖</p><p>　　整流橋就是能夠通過二極管的單向?qū)ǖ奶匦詫㈦娖皆诹泓c上下浮動

54、的交流電轉(zhuǎn)換為單向的直流電，作用就是整流，把交流電變?yōu)橹绷麟?。實質(zhì)上就是把4個硅二極管接成橋式整流電路之后封裝在一起用塑料包裝起來，引出4個腳，其中2個腳接交流電源，2個腳是直流輸出。 </p><p><b>　　3 焊接與調(diào)試</b></p><p>　　3.1 介紹系統(tǒng)硬件安裝、調(diào)試中遇到的問題；</p><p>　　安裝好后，發(fā)現(xiàn)有一組

55、二極管不發(fā)光。</p><p>　　3.2 記錄問題現(xiàn)象、分析存在原因；</p><p>　　原因可能是二極管有損壞或者電路虛焊或者其他原因。</p><p>　　3.3 說明排除方法和效果。</p><p>　　用電表接二極管，二極管導(dǎo)通說明不是損壞，再檢查電路是否虛焊，發(fā)現(xiàn)電路完好不是虛焊，最后檢查各個器件是否焊錯，發(fā)現(xiàn)有兩個電阻焊錯地方

56、，交換后二極管正常發(fā)光，排除問題。</p><p><b>　　4 附錄</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)整體仿真圖</p><p>　　4.2 數(shù)字鐘電路Protel設(shè)計圖</p><p>　　4.3 印刷電路板的元件分布圖</p><p>　　4.4 印刷電路板布線圖</p>

57、;<p>　　4.5基本電路元件清單</p><p>　　4.6擴展電路元件清單</p><p><b>　　5 參考文獻</b></p><p>　　[1] 曹國清.數(shù)字電路與邏輯設(shè)計. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，1998</p><p>　　[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ). 武漢：高等教育出

58、版社，2006</p><p>　　[3] 高吉祥.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計. 電子工業(yè)出版社.2002.</p><p>　　[4] 呂思忠.數(shù)子電路實驗與課程設(shè)計. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2001.</p><p>　　[5] 謝自美.電子線路設(shè)計、實驗、測試. 華中理工大學(xué)出版社.2003.</p><p><b&g

59、t;　　6 致謝</b></p><p>　　這次實驗的經(jīng)歷使我終身受益，我感受到做實驗是要真正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破。</p><p>　　在設(shè)計中使我掌握典型數(shù)字電路的分析與設(shè)計以及數(shù)字集成芯片的運用。將已經(jīng)學(xué)過的比較零散的數(shù)字電路知識有機的、系統(tǒng)地聯(lián)系起來，培養(yǎng)綜合分析、設(shè)計電路

60、的能力。它也鍛煉了我獨立思考問題的能力和通過查看相關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。</p><p>　　在這次設(shè)計中，最重要的是設(shè)計的過程，設(shè)計的思想和設(shè)計電路中的每一個環(huán)節(jié)，電路中各個部分的功能是如何實現(xiàn)的。各個芯片能夠完成什么樣的功能，使用芯片時應(yīng)該注意那些要點。同一個電路可以用那些芯片實現(xiàn)，各個芯片實現(xiàn)同一個功能的區(qū)別。本次設(shè)計得到了老師的幫助，她們提出了許多的意見和建議，在此表示衷心的感謝。</p>

61、<p>　　由于本人能力有限，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)錯誤與不足，希望各位老師給予批評并提出寶貴意見。</p><p><b>　　7總結(jié)</b></p><p>　　在課程設(shè)計中，我學(xué)習(xí)到了很多的東西：</p><p>　　首先，怎么樣去查閱資料，收集與課設(shè)要用的有關(guān)的知識。其次，要完成一件工作，還得專心致志才行，細心耐心。第三，遇到困

62、難要冷靜，要多想解決辦法，多嘗試。 </p><p>　　通過這次實驗，我們也進一步熟悉數(shù)字電路的設(shè)計與特點，同時也基本上掌握了用555振蕩器和74LS系列的集成對秒、分、時及其進位的實現(xiàn)。而且讓我們了解了電路設(shè)計的基本思路，增強了實踐動手能力，理論結(jié)合實際的能力加強。除此以外，我們還深深地認(rèn)識到嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度在科學(xué)實驗中發(fā)揮的重要作用。</p><p>　　數(shù)字鐘是本次課設(shè)中原理比

63、較簡單的一個，但是它的組成部分多，電路連接有些復(fù)雜，出現(xiàn)問題后分析起來比較困難，所以我們養(yǎng)成了完成一個部分就調(diào)試檢驗一個部分，確保正確才進行下一步工作，出現(xiàn)了問題只要在未檢驗的部分查尋就可以很快找出。</p><p>　　數(shù)字鐘電路實現(xiàn)了對時、分、秒數(shù)字顯示的計時裝置,周期為24小時，顯示滿刻度為23時59分59秒，并具有校時功能和定點報時功能。我也熟悉了六進制、十進制、六十進制的進位及十二進制，邏輯電路及其芯片

64、各引腳的功能。在此次的數(shù)字鐘設(shè)計過程中，更進一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及掌握了各芯片的工作原理和其具體的使用方法。本次設(shè)計說明書共分七部分：第一部分是數(shù)字電子鐘的設(shè)計，其中主要設(shè)計了數(shù)字鐘電路是由譯碼顯示器、校準(zhǔn)電路、報時電路、時計數(shù)、分計數(shù)、秒計數(shù)器組成的；第二部分是焊接板電路分析，其中主要講述了石英晶體振蕩器和二極管與門、校準(zhǔn)開關(guān)、發(fā)光二極管、整流橋的工作原理；第三部分是焊接與調(diào)試，其中主要介紹了系統(tǒng)硬件安裝與調(diào)試中出現(xiàn)的問題和解決方法

65、；第四部分是附錄，包含系統(tǒng)整體仿真圖、數(shù)字鐘Protel設(shè)計圖、印刷電路板的原件分布圖、印刷電路板布線圖、基本原件清單、擴展電路原件清單；第五部分是參考文獻，指出完成設(shè)計參考的書目；第六、七部分是致謝和總結(jié)。</p><p>　　無可否認(rèn)機械時代已經(jīng)過去，電子時代已經(jīng)到來。做為新時代的我們，更應(yīng)該提高自身能力，適應(yīng)新時代的發(fā)展。知識來自實踐，多去生活中探詢所需要的。對于上述所提到的課題，我們應(yīng)盡量考慮到人的因素，