完整数字钟电路设计与制作实验报告.docx

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完整数字钟电路设计与制作实验报告

（完整）数字钟电路设计与制作实验报告

编辑整理：

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数字钟电路设计与制作实验报告

一、实验目的：

1、综合应用数字电路知识；

2、学习使用protel进行电子电路的原理图设计、印制电路板设计

3、学习电路板制作、安装、调试技能。

二、实验任务及要求：

任务：

设计一个12小时或24小时制的数字钟，显示时、分、秒,有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到准确时间.可以根据兴趣增加其它与数字钟有关的功能。

要求：

画出电路原理图，元器件及参数选择，PCB文件生成、制板及实物制作

三、实验原理及电路设计：

1、设计方案与模块框图

利用74LS161和74LS00,555,数码管，开关来设计24小时数字时钟，构造它们主要实现时钟的显示,以及对时、分、秒进行调整，即实现调时的功能。

其数字钟系统整体结构

①74LS161和74LS00计数器:

用来设计24小时

②开关与74LS00结合：

用来校时，校分，校秒。

③利用555振荡器:

产生脉冲信号

④数码管：

用来显示时分秒。

2、各子模块电路设计及原理说明

74LS161：

十六进制的计数器,当秒到60时要进位当分上利用74LS161与74LS00的结合，当秒、分到60时对其进行清零，进位。

当时24时，对其进行清零。

当时分秒个位到9时,对其本位（时分秒）清零和进位。

74LS00与开关:

74LS00与开关的结合，以此来控制校对。

555振荡器：

利用555设计一个振荡器产生一个脉冲信号，以此来控制信号的进行与停止、时间的校对。

数码管:

显示时分秒。

3、仿真图及仿真方法说明

连好图，按一下仿真键,

①若能仿真且准确无误,会出现24小时的显示则成功了。

②若不能仿真，数码管不会显示出来示数，或者显示紊乱，则失败，检查电路是否正确，有没有连错，少连错连，不断地改正，不断改进，直到可以仿真，可以显示无错.

③对校时、校分、校秒：

按一下开关,脉冲过来就可以，增加一个数，依次按键对其进行时分秒校对.

四、主要实验元件及器材清单：

五、系统设计与实现

1、总电路图

2、工程变化订单

3、PCB图（单独A4纸打印，如有飞线请彩色打印，以区别红蓝二色）

4、3D图（彩色打印）

六、总结

1、电路图、PCB图设计及实物制作过程中遇到的主要问题及解决方法

电路图:

①:

清零端与置数端混淆：

使用不同的端口，有不同的连接方式.认清自己要选的，做出正确的选择。

②:

接地，与接电源的混淆：

认清哪个接地哪个接电源。

③：

PCB图设计：

①：

选错原件，错选了贴片型的:

双击原件更改原件，看它的图是否为穿孔型的，更改为穿孔型的。

②：

编译中出现signalwithnodriver：

创建一个PCb项目把它放进项目当中。

③：

没有编号导致出现错误：

重新编号.

④：

编译出现:

containsfloatinginputpins：

属性引脚类型改成别passive就可以了。

⑤:

出现虚接的线，悬空的端口：

找到用放置线的哪个十字叉放于端口出现一个十字红叉重新练好。

⑥：

在执行变化过程中，若未加载原件库：

右击原件找到属性找到原件在那个库里将其一个一个加载过来。

实物制作过程:

①：

布局没不好导致自动布线完成后，有的线出去了:

重新将没有布好的弄好,然后重新

自动布局。

②:

在转换为3D图时：

出现的3D图没有立体效果，经过XX一下，说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件，经查找发现真的没有,安装另外一个protel软件,重新来一遍成功出现了3D图。

③选择的单双层板不正确导致：

自动布线的时候易出现红线。

经改过属性可以弄好了。

2、收获与体会

我非常高兴我又学到了一门软件，知道了它使用和功能。

制作数字钟，是一个非常繁琐又艰巨的过程，有好多的步骤，好多的困难，需要好多的指导,耗费了我很多的时间。

但又是一次获益匪浅的实验。

Protel对于我来说是一个新的、陌生的软件，对于我初学者来说的，开始是不知道是个用来干什么的，只知道是一个软件。

Multisim软件由于我接触过,也知道一点知识,对于我的使用还不是很难。

在设计电路图的时候，感觉有点棘手，但是还有有点眉目的，经过理论知识的巩固和理解，以及资料的帮助下，完成的第一项工作（设计电路图）。

接着按照老师的安排下，进行第二项工作，把电路图放到multisim软件中进行仿真,依照设计好的电路图，我连好图了发现运行不了，电路图有写漏洞和不足，经改正之后，但是还是没成功，有些导线未连,或是有的地方连错,或是仪器使用错误了，经过漫长的修修改改,一个晚上的时间multisim仿真出来的。

第二项工作完成。

接着就是在protel上连好原理图，刚开始的时候我觉得这项工作是最艰难的。

因为对这软件不熟悉,刚开始的时候我都不会查找器件，在同学的指导下，东西找到了,但器件全部找到，按图连好了.就不知道接下来该干嘛了，待老师的指点下，进行了编译,发现存在着很多错误：

如signalwithnodriver我看不懂，不知道如何解决这个问题，XX了但还是看不懂，自个乱想，所以问了一下同学，说我没有建立项目所造成的。

然后我建立了PCB项目,这个错误提示没有了,但是出现了更多的新错误提示,好多类似的错误，我莫名的无力了，脑子里忽闪过同学说的那就话要编号的，不编号也会出错的。

经查找发现原来我没有编号,重新编号了.幸运的事发生了，编完号了,所有的错误不见了。

编译成功了。

接着就是导入到PCB当中去了,将那些元器件按照你自己的原理图放好，就可以了在制作PCB当中不得不说这是一个非常高端的软件，自己布线，有时布线没怎么好，你改一下它会更改,重新布线,等到结果出来,发现布出来的图非常完美。

然后转换为3D图。

发现没有立体感。

经过XX一下,说我的那个library里可能没有3D模型的那个库文件,经查找发现真的没有,安装另外一个protel软件，重新来一遍成功出现了3D图。

没有非线的存在。

整个过程就这么完成了。

过程当中要注意：

按照要求把该截的图截一截，该保存的保存着。

整个数字中的制作就这么完成的,从中获到的是

①连图要仔细,干什么都要仔细,不仔细的话，等到你检查的途中就是一个非常浩大的工程了。

②不懂就要问,身边的同学，老师都是可用的资源，不要不好意思，有时问一问就可以解决很多的问题。

避免了一些无谓的纠结。

③学了的知识会有用的，有时的实践建立在理论的知识上.有了丰厚的理论知识才利于更好的实践，数字钟电路图的设计就建立在我们平时所学的知识上了.