杭电短学期数字电子钟整点报时系统实验报告

极连接在一起并接到5V电源上，其余的7个负极接到74LS47相应的abcdefg输出端上。无论共阴共阳7段显示电路，都需要加限流电阻，否则通电后就把7段译码管烧坏！限流电阻的选取是：5V电源电压减去发光二极管的工作电压除上10ma到15ma得数即为限流电阻的值。发光二极管的工作电压一般在1.8V--2.2V，为计算方便，通常选2V即可！本实验选取100Ω限流电阻。

BCD码译码显示器

4. 校时模块

校时电路是数字中不可缺少的部分，当数字显示与实际时间不符时，就要根据标准时间进行校时。其简单电路如下所示：

秒、分的“校时”电路

K1、K2分别控制校“秒”和校“分”。具体是这样的，当K1断开时，G1与非门打开，正常进行计秒。当需要校秒时，闭合K1，此时G1与非门被断开，此时暂停秒计时,时间正确时打开K1正常计秒。需要校分时闭合K2，G3与非门输出高电平，秒信号直接通过G2、G4门电路被送到分计数器中，使分计数器以秒的节奏快速计数。当分计数器的显示与标准时间数值相符时，松开K2。当松开K2时，门电路G2封锁秒脉冲，输出高电平，门电路G4接受来自秒计数器的输出进位信号，使分计数器正常工作。这就是校时电路的基本原理。

5. 整点报时模块

当计数器在每次计时到整分前6秒时,开始报时。即当“秒”计数器为54时，产生一信号,该信号持续时间为5秒钟,在这5秒内使低音信号送入蜂鸣器,鸣叫5声。当计数器运行到59秒时，产生一信号,该信号持续时间为1秒钟，在这1秒钟内使高音信号送入蜂鸣器,鸣叫l声。设计的整点报时电路如图所示。

利用CD4013触发器的记忆功能，可完成实现所要求的信号。当 “秒”计数器输出状态为54秒时，与门G1输出一高电平，使CD4013的第一个触发器的输出lQ被置成高电平，此时整点报时的低音信号(512Hz)与秒信号同时被引入到蜂鸣器，使蜂鸣器每次鸣叫0.5秒。一旦“秒”计数器输出状态为59秒时，与门G2输出高电平，使触发器的输出1Q变成低电平，同时将CD4013的第二个触发器的输出2Q置数为高电平。此时封锁报时低音信号，开启高音报时信号(1024Hz), 与秒信号同时被引入到蜂鸣器。

整点报时电路（实际报告不画小时单元） 1.2.5整体电路设计原理图

2.器件选择

参数分析计算以及选择依据请见1.2节 CD4060x1, CD4013X1, CD4081X1, CD4029X4, 74LS47X4, CD4011X1, 74HC02x1, CD4082X1

IC座：16脚x9，14脚x5，40脚x1 石英晶体:32768Hz x1

电阻：10MΩx1,100kΩx2,10kΩx2,1kΩx1,100Ωx4

电容：300pfx2， 轻触开关:2只

三极管：8050（或9013）x1 蜂鸣器：1只 共阳极数码管x4 实验板x1

3.调试方法和注意事项 3.1调试要点

1.标准秒信号调试（仪器：示波器）

在实验板上焊好CD4060和CD4013组成的分频模块后，用示波器观察CD4013上的13脚的输出波形，理想值为秒信号标准波形。

但事实上观察到的波形为频率为5HZ的方波信号（晶振问题），将晶振外壳接地即可使晶振频率变慢。

2.分、秒及显示电路的调试（仪器：SBL实验箱）

在实验板上焊好分模块和秒模块后，将秒信号分别引入到分、秒计数器单元电路中，观察数码管显示情况。

首次测试时观察到数码管分十位显示乱码，经检查和老师讲解后发现为CD4029的Q3脚未与74LS47焊接，正常焊接后数码管显示正常 3.校时电路的测试

将秒信号分别引入到校时电路中，分别按下K1和K2，检查分计数器和秒计数器的工作情况（工作正常） 4. 整点报时电路测试

将整点报时模块焊接好，检查数字钟在整分前及整分时的工作情况

测试时发现蜂鸣器报时时声音较小，最后去除了1K电阻和三极管后蜂鸣器正常鸣叫

3.2注意事项

1.焊接时注意焊接工艺，切勿造成虚焊

2.焊接时切勿将芯片放入IC座中，防止温度过高烧坏芯片 3.飞线时应尽量按最短距离原则，应贴近实验板焊接

4.焊接时要防止电源正极和地极短路，测试前要用万用表检查是否短路，防止供电时芯片烧坏 4.体会与建议

经过近多日的努力，终于将本次课程设计做完了，但由于水平有限，文中肯定有很多不恰当的地方，请老师指出其中的错误和不当之处，使我能做出改正，我会虚心接受。在本次课程设计过程中，我增强了自己的动手能力和分析能力。通过跟老师和同学的交流，也通过自己的努力，我按时完成了这次课程设计。在此过程中，我学会了很多，也看到了很多自己的不足之处。在以后的学习生活中，我会努力学习专业知识，完善自我，为将来的发展做好充分的准备。