1、项目名称：数字钟电路的安装与调试指导教师：实习时间：实习地点：电工电子训练中心一、 实习目的电子工艺实习是电类专业重要的实践教学环节，通过实习，使我们了解常用电子元件的识别与检测的方法，熟悉焊接、电子电路设计等工艺，增强感性认识，加深已学理论知识，提高基本操作技能，提高我们分析问题、解决问题的能力，为学好后续课程以及将来的工作打好坚实的基础。 二、实习要求1、熟悉和掌握常用仪器、仪表的使用。2、掌握常用电子元件的识别与检测方法。3、掌握安装、调试电子线路的基本方法。三、实习工具和仪器设备1、电烙铁 1 把2、烙铁架 1 个3、剪刀 1 把4、镊子 1 把5、尖嘴钳 1 把6、一字起 1 把7、
2、万用表 1 个8、锉刀、焊锡丝、松香 根据需要自取四、实习元件1、色环电阻 470 2 个2、色环电阻 100 6 个3、电解电容 1uF 1 个4、电容 0.1nF 14 个5、555 定时器 1 个6、4518 计数器 5 个7、74ls47 译码器 6 个8、74ls08 二输入端四与门 1 个9、共阳极 LED 数码管 6 个10、8 脚引脚座 1 个11、14 脚引脚座 1 个12、16 脚引脚座 11 个13、40 脚引脚座 2 个14、双面 PCB 1 块五、实习内容1、电路图数字钟电路2、电路原理数字钟电路由时钟信号（1KHZ 矩形脉冲）产生电路、千分频电路、加计数电路以及译码
3、显示电路构成。时钟信号（1KHZ 矩形脉冲）产生电路：该电路是由 555 定时器及外部阻容元件（R1、 R2、 C1、C2、 C3）构成的多谐振荡电路。多谐振荡器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，只有两个暂稳态，同时它不须要外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形脉冲（即自激振荡） 。 （a）电路图 （b）波形图接通电源 后，它经过电阻 和 对电容 C 充电，当 上升略高于 时，比较器 C1 的输出为“0”，将触发器置“0”， 为“0”。这时， 1，放电管 T 导通，电容 C 通过 和 T 放电，下降。当 下降略低于 时，比较器 C2 的输出为“0”，将触发器置“1”， 又由“0”变为“1”。由于
4、 0，放电管 T 截止，又经过 和 对电容 C 充电。如此重复上述过程， 为连续的矩形波。第一个暂稳状态的脉冲宽度 ，即 从 充电上升到 所需的（ ）Cln20.7（ ）C第二个暂稳状态的脉冲宽度 ，即 从 放电下降到 所需的时间：Cln20.7 C振荡周期T= + 0.7( 2 )C振荡频率由 555 定时器组成的振荡器，最高工作频率可达 300kHZ。输出波形的占空比D= =21tpR若 R1=R2,则 D=2/3千分频电路：十进制加计数器的计数过程如上图。第一片计数器（左）的CLK（时钟输入端，上升沿有效）端，送入的脉冲信号是多谐振荡电路产生的 1000HZ 矩形脉冲。第一片计数器的计数
5、输出端 Q3 与第二片计数器（中）的 EN（时钟输入端，下降沿有效）端连接，即将Q3 的输出信号作为第二片计数器的时钟信号。因为 EN 作为时钟输入端，是下降沿有效，只有当 Q3 的状态由 “1”变成“0”时，才能触发第二片计数器做一次加计数，在这个过程中，第一片计数器已经做了十次加计数，因此第二片计数器的计数频率是第一片计数器的十分之一。同理，第三片计数器（右）的计数频率是第二片计数器的十分之一。第三片计数器的输出端 Q3 与加计数电路中的“秒”的个位计数器的 EN 端相连。加计数电路中的所有计数器与千分频电路中的计数器是相同的，都是十进制加计数器。因此，加计数电路中的“秒”的个位计数器的计
6、数频率又是千分频电路中第三片计数器的十分之一。综上所述，加计数电路中的“秒”的个位计数器的计数频率是多谐振荡电路产生的矩形脉冲频率（1000HZ）的一千分之一，也就是 1 HZ，即三个十进制加计数器构成了一个千分频电路，把输入的 1000HZ 信号变成了 1 HZ 信号输出。加计数电路、译码显示电路：该电路中的三个与门是集成在 74ls08 中的。 “秒”的个位是满十进一，即“秒”的个位计数器做了十次加计数后，去触发“秒”的十位做一次加计数，这个过程与千分频电路中相邻两片计数器的工作过程相同，因此“秒”的个位、十位计数器的连接方式也与它相同。同理， “分”和“时”的个位、十位计数器的连接方式也
7、与它相同。 “秒”的十位向“分”的个位进位是满六进一，即“秒”的十位输出“0110”的一瞬间要触发“分”的个位做一次加计数，且进位同时要使得“秒”的十位清“0” 。因此，将“秒”的十位计数器的Q2、Q1 接与门输入端，与门输出端接“分”的个位计数器的 EN 端和“秒”的十位计数器 CR 端（清 0 端） 。同理， “分”的十位和“时”的个位计数器的连接方式也是如此。数字钟的整个计时周期是 24 小时，因此在“时”的十位出现“2” ，同时个位出现“4” ，即“时”的十位计数输出“0010” ，同时个位计数输出“0100” 的一瞬间， “时”的十位、个位计数器要同时清“0” ，然后数字钟进入下一轮
8、的计时，因此将“时”的十位计数器的 Q1 和个位计数器的 Q2接到一个与门的输入端，与门输出端接“时”的十位、个位计数器的 CR 端。注意，不用的 CR、CLK 端要接“0” ，不用的 EN 端要接“1”。3、电子元件识别与检测74ls08：二输入端四与门引脚图：功能表（真值表）：74ls47:4 线-7 段译码器/驱动器（BCD 输入）引脚图：引脚定义：A0A3:译码地址输入端；BI/RBO：为消隐输入（低电平有效）/脉冲消隐输出（低电平有效）；LT：为灯测试输入端（低电平有效） ；RBI：为脉冲消隐输入端（低电平有效） ；ag：为段输出（低电平有效） 。说明：输出端（ ag）为低电平有效，
9、可驱动灯缓冲器或共阳极LED；当要求输出 0-15 时，消隐输入（BI）应为高电平或开路，对于输出为 0 时，还要求脉冲消隐输入（RBI）为高电平或者开路。当 BI 为低电平时，不管其它输入端状态如何， ag 均为高电平；当 RBI 和地址端 A0A3 均为低电平，并且灯测试端（LT）为高电平时， ag 均为高电平，脉冲消隐输出（RBO）也变为低电平；当 BI 为高电平或开路时，LT 为低电平可使 ag 均为低电平。功能表（真值表）：CD4518:双 BCD 码同步加法计数器引脚图：引脚定义：CP：时钟输入端（上升沿有效，EN 端要为“1” ） ；EN：时钟输入端（下降沿有效，CP 端要为“0
10、” ） ；CR：清零端（高电平有效） ；VDD：接电源电压；VSS：接地；Q0Q3：计数输出端。功能表（真值表）：555 定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路 ，通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555 定时电路有 TTL 集成定时电路和CMOS 集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品型号最后数码为 555，CMOS 型产品型号最后数码为7555。引脚图：555 定时器的工作原理：它含有两个电压比较器，一个基本 RS 触发器，一个放电开关 T，比较器的参考电压由三只 5K 的电阻器构成分压，它
11、们分别使高电平比较器 C1 同相比较端和低电平比较器 C2 的反相输入端的参考电平为(2/3VCC)和(1/3VCC) 。C1 和 C2 的输出端控制 RS 触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过(2/3VCC)时，触发器复位，555 的输出端 3 脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自 2 脚输入并低于(1/3VCC)时，触发器置位，555 的 3 脚输出高电平，同时放电，开关管截止。RD 是复位端，当其为 0 时，555 输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vco 是控制电压端（5 脚） ，平时输出(2/3VCC)作为比较器 A1 的参考电平，当 5 脚外接一个输入电压
12、，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01UF 的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定T 为放电管，当 T 导通时，将给接于脚 7 的电容器提供低阻放电电路.引脚功能表：LED 数码管：常见的数码管由 7 个条状和一个点状发光二极管管芯制成，见下图，根据其结构的不同，可分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。LED 数码管中各段发光二极管的伏安特性和普通二极管类似，只是正向压降较大，正向电阻也较大。在一定范围内，其正向电流与发光亮度成正比。由于常规的数码管起辉电流只有 12mA，最大极限电流也只有 1030mA，所以它的输入端在与 5V 电源或高于 TTL高电平（3.5V）的电路信号相接时，一定要串加限流电阻，以免损坏器件。 4、电路调试及数据记录5、PCB 制作流程六、实习小结
