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本科课程课程设计专用封面
课程设计题目： 所修课程名称： 修课程时间： 年 月至 年 月 完成课程设计日期： 年 月 评阅成绩： 评阅意见：
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一、设计任务和要求 ............................................................................................................................ 4 二、可选用器材 ..................................................................................................................................... 4 三、设计方案 ......................................................................................................................................... 4
1：数字电子钟总体方案框图 ..................................................................................................... 4 74LS161构成的时、分、秒计数部分电路图 ......................................................................... 8 四、电路板焊接 ..................................................................................................................................... 9 五、故障分析及其解决方法 ................................................................................................................ 9
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六、电路原理图 .................................................................................................................................. 10 七、数字电子钟仿真图： ................................................................................................................. 11 八、数字电子钟实物图： ................................................................................................................. 12
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一、设计任务和要求 任务：
用中、小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟 要求：
1.用晶振电路产生1Hz 标准秒信号。 2.秒、分为00~59六十进制计数器。 3.时为00~23二十四进制计数器。
4.可手动校正：能分别进行秒、分、时的校正。只要将开关置于手动位置，可分别对秒、分、时进行手动脉冲或连续脉冲输入的校正。 二、可选用器材
直流稳压电源，集成电路：CD4060、74LS74、74LS161、74LS248及门电路，晶振：32768Hz，电容100μF、22pF，电阻：200Ω、10kΩ、22MΩ，电位器：2.2kΩ，共阴显示器，开关：拨动开关、单次按键开关 三、设计方案
1：数字电子钟总体方案框图
计
2数译码显示
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秒、分、时分别为60、60、24进制计数器。秒、分均为六十进制，即显示00~59，它们的各位为十进制，十位为六进制。时为二十四进制计数器，显示为00~23，个位仍为十进制，而十位为二进制，但当十进位到二，而个位计到4时清零，就为二十四进制了。 我们选用常用的共阴极半导体数码管及其译码驱动器，它们的型号分别为LC5011-11共阴数码管，74LS248 BCD码4-7段译码驱动器。译码驱动器显示的原理框图如图1所示。 LC5011-11共阴数码管和74LS248译码驱动器管脚排列如图2，图3所示。
图1译码显示原理图
图2-LC5011-11管脚图 图3-74LS248管脚图
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74LS248芯片逻辑功能表如下图：
十进制 或功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 × × × × × × × × × × × × × × × D C B A 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 输入 输出 a b c d e f g 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 标准
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灭灯 灭零 灯测试 × 1 0 × 0 × × × × × 0 0 0 0 × × × × 0（入） 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1
74LS248是4线-7线译码器/驱动器。其逻辑功能见表1.9.1。它的基本输入信号是4位二进制数（也可以是8421 BCD码），D、C、B、A，基本输出信号有七个：a、b、c、d、e、f、g。用74LS248驱动LC5011-11的基本接法如图1.9.4所示。当输入信号从0000至1111 16种不同状态时，其显示相应的字形
从逻辑功能表中可以看出，除了上述基本输入和输出外还有几个辅助输入、输出端，其辅助功能为：a.灭灯功能：只要/
置入0，则无论其它输入处于何状态，a～g各段均为0，
=1且/
作输出，不输入低电平时，如果
显示器这时为整体不亮。b.灭零功能：当
=1时，则在D、C、B、A的所有组合下，仍然都是正常显示。如果RBI=0时，DCBA
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≠0000时仍正常显示，当DCBA=0000时，不再显示0的字形，而是a、b、c、d、e、f、g各段输出全为0。与此同时，
输出为低电平。
74LS161是4位二进制同步加法计数器，功能表如下图所示：
用74LS161实现秒、分、时的计数，秒、分两组六十进制计数电路完全相同。当计数到59时，再来一个脉冲变成00，然后再重新开始计数。利用异步清零反馈到CR端，从而实现个位十进制，十位六进制的功能。
时计数器为二十四进制，当开始计数时，个位按十进制计数，当计数到23时，这是在来一个脉冲，应该回到“零”。所以，这里必须使个位既能完成十进制计数，又能在高低位满足“23”这一数字后，时计数器清0，采用十位的2和个位的4相“与非”后再清0。
74LS161构成的时、分、秒计数部分电路图
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四、电路板焊接
1.器材：电烙铁、导线、焊锡丝、钳子、电路板、小刀。
2.准备工作：根据电路原理图找到需要的元件、芯片，理清各元件、芯片对应的引脚编号。根据板子的大小和电路原理图对芯片进行排版，先安装芯片基座。 3.开始焊接：
第一步：焊接译码显示电路，将LED显示器与74LS248各对应引脚相连，进行焊接。 第二步：焊接计数器与译码器，将74LS248与74LS161各引脚对应相连进行焊接，中间同时焊接用于进位功能和清零功能的74LS00与74LS08。
第三步：焊接用于手动调整和自动调整的电路,根据电路图焊接74LS00与74LS04和相应电阻电容。
第四步：焊接秒脉冲电路。
第五步：从头到尾焊接各个芯片的电源和地，同时检查原来的焊接是否正确，将所有的电源和地焊到不同的两根线引出用于与试验台相接。 五、故障分析及其解决方法
1，七段显示器与七段译码器的测量
把显示器与74LS248相连，第一次接时，数码管完全没有显示数字，检查后发现是数码管未接地而造成的，接地后发现还是无法正确显示数字，用万用表检测后，发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的，所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。 2，时间计数电路的连接与测试
六进制、十进制都没有什么大的问题，只是芯片引脚的老问题，只要重新插过芯片就可以解决了。但在六十进制时，按图接线后发现，显示器上的数字总是100进制的，而不是六十进制，检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。最后，在重对连线时
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发现是线路接错引脚造成的，改过之后，显示就正常了。 六、电路原理图
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七、数字电子钟仿真图：
74LS16174LS00U13:A345674LS00D0D1D2D3710291Q0Q1Q2Q3RCOENPENTCLKLOADMRU474LS1613456D0D1D2D3710291Q0Q1Q2Q3RCOABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQGENPENTCLKLOADMRU674LS161实用文案
3456D0D1D2D3710291Q0Q1Q2Q3RCOABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQGENPENTCLKLOADMRU874LS161345674LS00D0D1D2D3710291ENPENTCLKLOADMR54Q0Q1Q2Q3RCOU1074LS1613456D0D1D2D3ENPENTCLKLOADMR710291Q0Q1Q2Q3RCO&6&311413121115ABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQG71264531312111091514&1113&810&64&标准
3456D0D1D2D3710291Q0Q1Q2Q3RCOABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQG141312111571264531312111091514U1ENPENTCLKLOADMR74LS24821U25321&U13:B374LS08U15:A1413121115ABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQG71264531312111091514U374LS248974LS00U13:C141312111571264531312111091514U574LS2481274LS00U13:D141312111571264531312111091514U774LS2482U14:AU974LS24874LS00U14:B1413121115U12(CLK)7126453ABCDBRBORBLTQAQBQCQDQEQFQG1312111091514U1174LS248U1274LS161 实用文案
八、数字电子钟实物图：
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