数电课程设计数字电子钟的设计与制作

数电课程设计数字电子钟的设计与制作（推荐13篇）

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇1

数字电子技术是工科专业的一门专业基础课，该课程理论与实践联系密切，系统性强，课程设计是本课程教学中必不可少的环节，通过设计可以使学生初步掌握基本的数字电路设计方法和技能，进一步加深对数字电子技术课程的理解，掌握数字电子系统的组成和设计方法以及系统的调试方法，熟悉常用数字芯片的功能及使用方法，为后续课程的学习奠定坚实基础。

二、设计任务

1、用给定的数字集成电路设计制作一个数字电子钟。

2、基本功能：具有时、分、秒计时功能，用六位数码管和LED显示“XX：XX：XX”（最大显示23：59：59），要求计时准确，能够调整时间。除电源外其它部分均需自行设计制作。

3、扩展功能：有整点报时功能；时分秒之间的间隔符“：”按秒跳动。

三、设计要求

基本要求：

1、根据给定的器件设计电路，画出电路原理图，仿真实现所设计功能。

2、制作实际电路并测试，用自己设计的秒脉冲源作计时脉冲，+5V电源由实验室提供。要求制作工艺良好，电路能正常稳定工作。

3、写出设计总结报告，除报告封面和电路图可以打印外，其它内容均必须手写（复印、打印的一律不及格）。

扩展要求：完成扩展功能

四、所需元器件及材料

IC：CD4518三块、CD4040、CD4060、CD4081各一块、CD4543六块，DIP16IC插座12个； 其他器件：共阴数码管（CL5011AH）6个，红色LED4个，石英晶振32768HZ一个，电阻220Ω44个，220K、10M各1个，51P瓷片电容2个，轻触开关4个，8针接插件3个，4针接插件1个，9cm*15cm万能板两块、红、黑色导线各1卷，黄、蓝色导线各2卷、焊锡2卷。

实验室准备数字电路实验箱、数字万用表以及实践所需工具。

五、日程安排

周一：接受任务，收集资料 ；设计电路，画出电路图，仿真

周二：制作显示板并测试

周三：制作时间计数器和秒脉冲板并测试 周四：总体调试与测试 周五：教师检查验收，写总结报告

六、制作步骤

1、查找资料，设计电路，仿真；

2、制作显示及驱动板，输入8421BCD码验证；

3、制作计时器，先用实验箱或信号发生器输出秒脉冲计时，输出用做好的显示板显示，或用实验箱显示；

4、制作秒脉冲，先用LED测试，可行后接入计时电路测试；

5、连接电路，总体测试。

七、注意事项

数码管、电阻、电容、开关等安装前一定要测试检查，确定没有问题再焊接，数码管不能用5V电源去测试，用数字万用表的二极管档可测试是否发光，集成块和晶振不便测试可不测。

先要画出电路原理图和接线图，安装时首先考虑好元器件布局，先装IC插座，接好电源线和地线，但不要通电，然后按图依次连接，连好后仔细检查没有问题再通电，连好一个单元测试一个单元，逐次完成，然后再将各单元连接起来，两块板之间用接插件连接。特别注意集成块不要接反！

八、设计报告内容

设计原理思路：

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。数字电子钟由以下几部分组成：石英晶体振荡器和分频器组成的秒脉冲发生器；校对电路；六十进制秒、分计数器、二十进制时计数器；以及秒、分、时的译码显示部分等。

各部分原理：十进制同步加法计数器

CD4518是二、十进制（8421编码）同步加计数器，内含两个单元的加计数器。每单个单元有两个时钟输入端CLK和EN，可用时钟脉冲的上升沿或下降沿触发。若用ENABLE信号下降沿触发，触发信号由EN端输入，CLK端置“0”；若用CLOCK信号上升沿触发，触发信号由CLOCK端输入，ENABLE端置“1”。RESET端是清零端，RESET端置“1”时，计数器各端输出端Q1～Q4均为“0”，只有RESET端置“0”时，CD4518才开始计数。

CD4518采用并行进位方式，只要输入一个时钟脉冲，计数单元Q1翻转一次；当Q1为1，Q4为0时，每输入一个时钟脉冲，计数单元Q2翻转一次；当Q1=Q2=1时，每输入一个时钟脉冲Q3翻转一次；当Q1=Q2=Q3=1或Q1=Q4=1时，每输入一个时钟脉冲Q4翻转一次。这样从初始状态（“0”态）开始计数，每输入10个时钟脉冲，计数单元便自动恢复到“0”态。若将第一个加计数器的输出端Q4A作为第二个加计数器的输入端ENB的时钟脉冲信号，便可组成两位8421编码计数器，依次下去可以进行多位串行计数。译码器

CD4543是一个用于驱动共阴极 LED（数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。

时间计数器电路

（1）秒计数器

秒的个位计数单元为10进制计数器，当QDQCQBQA变成1010时，通过与非门把它的清零端变成0，计数器的输出被置零，跳过1011到1111的状态，又从0000开始，如此重复。秒的十为计数单元为6进制，当QDQCQBQA变成0101时，通过与非门把它的清零端变成0，计数器的输出被置零，跳过0110到1111的状态，又从0000开始，如此就是60进制。同时秒十位上的0101时，要把进位信号传输给“分”个位的计数单元。

（2）分计数器

分的个位和十位计数单元的状态转换和秒的是一样的，只是它要把进位信号传输给时的个位计数单元。

（3）时计数器

当“时”十位的QDQCQBQA为0000或0001时，“时”的个位计数单元是十进制计数器，当他的QDQCQBQA到1010时，通过与非门使得个位74LS90上的清零端为0，则计数器的输出直接置零，从0000有开始。当十位的QDQCQBQA为0010时，通过与非门使得该74LS90的清零端为0，“时”的十位有重新从0000开始，此时的个位计数单元变成4进制，即当个位计数单元的QDQCQBQA为0100时，就要又从0000开始计数。这样就实现了“时”24进制的计数 电路图

原理框图

6位显示驱动电路

数字钟计数及秒脉冲电路

CD4543

CD4518

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇2

例如, 在“十进制脉冲计数显示电路的设计与安装调试”这次任务中, 教师可事先分解为多个具体的小任务, 学生在任务的引领下, 循序渐进地完成555集成块产生脉冲、分频、发光二极管计数、译码显示、改接10进制计数、用手动控制脉冲及最后解决去抖问题这一系列由简到繁、由易到难的任务, 使学生在完成任务的过程中探究方法、拓宽思路、掌握知识, 提高学生分析问题、解决问题以及处理信息的能力。

一、课前准备, 演示分析

学生利用课余设计完成脉冲产生、分频、发光二极管计数、译码显示的印制线路板。学生利用所学资源, 展开自主分析设计, 教师针对学生制作线路板完成情况的演示, 分析总结遇到的各种问题。

二、给出任务, 学以致用

教师首先给学生提出任务, 讲述要完成任务的要求, 在前面印制线路板制作的基础上, 用一次课来完成十进制脉冲计数显示电路的设计与安装。教师通过对任务作出适当提示和演示后让学生尝试着完成。在完成任务的过程中, 教师也要适当地进行指导。

提示1:将16进制改成10进制计数显示。可分别利用图1中74LS161或CD4040集成块及相应门电路完成。

提示2:利用手动输入的开关脉冲信号进行计数和显示。手动控制给出参考电路, 分析电路改接处。学生按照下图2参考电路完成任务。

提示3:调试与测量: (1) 检查稳压电源输出电压5 V正常。 (2) 调试计数电路使其正确计数脉冲信号。 (3) 数码管能正确显示十进制计数结果。

在引导手动控制脉冲信号进行计数和显示的教学过程中, 教师创设问题情境, 逐步揭示把手动开关串联在脉冲信号输入端代替555电路, 让他们自己去尝试类似电路, 通过交流探讨, 合作完成, 为学生提供一种不同的学习体验, 尽力改变职校生厌学的状况, 使学生“乐学”、“能学”, 把“三尺讲台”变成他们表现自我才干和展示学习成果的舞台。

三、小试身手, 解决问题

学生在完成任务时发现了新问题:手动脉冲控制时数码管显示有时不按规律跳变, 从555集成块输出的是标准的脉冲, 引导到机械开关触点接触不可靠, 会产生多次抖动, 从而对其后的电路形成多次输入脉冲, 有可能引起电路输出不按规律跳变。在教师的点拨引导下, 设计一个消抖电路, 将抖动屏蔽掉。在这个过程中, 通过小组交流启发, 相互补充, 体现出学生之间的合作性, 学生讨论出可用软件写一段延时程序躲过抖动的时间;也可用硬件消除, 用RC积分电路来解决开关抖动, 再用555构成图3单稳态电路 (2脚接手动开关, 3脚接74 LS161的脉冲输入端) ;或者由RS触发器电路图4构成脉冲整形电路。教师要巧妙地激励学生形成一种积极探索的氛围来解决问题, 使学生学会比较, 学会思考, 学会表现自我, 并敢于创新。

四、回归任务, 整合知识

在完成以上几个教学任务的基础上, 让学生把实践中所获得的知识与任务联系起来, 回顾总结各个小组或个人的不同收获, 引导学生畅所欲言, 给予学生创新的空间。这既有利于加深学生对理论知识的理解和应用, 又对今后相关任务有促进作用。

本次任务中我尝试着将传统的教学模式转变为以自主参与、合作交流、分析探究的任务引导型教学。学生不再是被动的学习者, 学生思考、讨论和学习的空间还可以由课内向课外延伸。他们有机会自行设计10进制计数显示方案;有机会自行摸索解决去抖问题的途径。学生完成工作任务的过程就是不断运用理论、不断改进方法、不断合作学习的过程。当然学生在处理突发故障时应变能力还不够, 在今后的教学中要加强锻炼。

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇3

随着我国社会经济的发展，民族本科高校采用传统教学方式、教学思维培养出的学生已经不能满足社会需要。现代企业要求学生既要具有实际操作技能，又要具有产品设计与改进能力。因此，开发高校自身的校本课程具有重要意义，本文以民族本科高校《电子设计与制作》校本课程为例，具体分析了校本课程的实施。

一、民族本科高校构建《电子设计与制作》校本课程的必要性

校本课程指的是高校自主开发与实行的以学校为课程编制主体的一种课程，其与地方课程、国家课程等共同组成了学校课程体系。民族本科高校构建《电子设计与制作》校本课程能够充分挖掘学生的潜力，促进学生的全面发展，还能促进高校特色的形成，培养不同类型的学生，从而满足社会的多样化需要。但目前，我国大部分高校仍采用国家课程，很少有高校开发了校本课程，学生的知识也仅仅局限于书本理论，其思维僵化，不能满足现代社会对创新人才的需要。就民族本科高校《电子设计与制作》课程学习来说，学生往往只认识电路图中的各种电子符号，而不认识实际的电子元器件，如二极管、三极管、电容和电感等；学生能够按照书本公式对基本电路进行分析，但却不能分析实际的应用电路；学生能够按照教师指导完成设计好的实验，却不能正确使用测量仪表，也不能对实际电路进行检测。因此，开发民族本科高校自身的《电子设计与制作》校本课程，培养创新型人才势在必行。

二、《电子设计与制作》校本课程的实施原则

《电子设计与制作》校本课程在实施时要注意以下原则：（1）主体性原则；教师在整个教学过程中要尊重学生的主体地位，教学指导应该以调动学生学习的主体意识为目标，而在校本课程的模仿阶段、独立完成、设计创新阶段，学生应该主动积极地发现问题、提出问题、解决问题，以真正体现学生对课程学习的决定权；（2）量力性原则；教师在指导学生进行选题时，要根据学生学习基础，按照从易到难的梯度，难度既不要过高也不要过低，确保学生能够真正设计出合格的电子产品；（3）互助合作原则；教师要站在合作者的角度和学生共同学习，鼓励学生互助合作，培养学生团队协作意识；（4）创新性原则；民族本科高校《电子设计与制作》校本课程要遵循创新性原则，培养学生的创新能力，激发出学生对科学的兴趣与热情，并鼓励其大胆创新，开发潜能。

三、《电子设计与制作》校本课程的具体实施方案

《电子设计与制作》校本课程在具体实施时可分为三个阶段：首先，学生刚接触校本课程时，要以模仿和探究为主，教师要指导学生学习protel软件，掌握各种焊接要领以及电子元器件识别与安装调试的方式等。例如在讲解可控硅调光器时，教师可以先分析调光器电路，制作可控硅调光器PCB示范板，并要求学生进行仿制，最后将制作好的可控硅调光器装在塑料盒中，并检查调光效果，这一阶段的学习重点就是将电子元器件的原理图转化为实际应用电路，要求学生完成电路印刷版的设计和电路监测，从而增强学生理论知识联系实际的能力；其次，在学生有了一定的电子设计与制作基础后，可由教师提供一些可供选择的电路图，要求学生选择某个进行制作，例如红外线遥控开关、微型调频收音机、音乐彩灯控制器以及报警器等，这一阶段的制作强调探究型学习，学生发现问题，并查找资料进行解决；最后，学生在具备电子产品开发能力后，可结合单片机、PLC、EDA等所学知识并查找相关资料，自己编写程序，设计电路。教师可选择其中的优秀作品参加各种电子设计比赛，激发学生设计与制作的热情。

四、《电子设计与制作》校本课程的评价方法

《电子设计与制作》校本课程实践性、应用性较强，其评价方法也与传统课程不同。教师要根据设计制作情况、文字报告等对学生进行综合评价，例如依据校本课程三个阶段，对学生电子元器件制作的水平、电路实用性以及创新性等进行评价，具体的评分可由各个阶段的制作水平、文字报告等组成。这样，《电子设计与制作》校本课程可以培养学生的综合素质，帮助学生养成严谨作风，引导学生从不同的角度看待问题，从而培养学生提出问题、解决问题的能力，培养创新型人才。

总而言之，民族本科高校校本课程具有重意义，在具体实施时要遵循实施原则，结合三个阶段的课程学习，并注意创新评价方法，培养学生的综合素质。

参考文献：

[1]殷蔚，黄清华，胡微.高职《电子设计与制作》课程设计与实施[J].职业技术教育，2011（2）

[2]吴国辉，付丽苑，李彩云，游雨云，胡洪波.推动高职电信类专业教改探讨——以电子设计与制作竞赛培训为平台[J].技术与市场，2011（5）

[3]郑方燕.“电子设计与制作”（数字篇）素质选修课教学改革初探[J].中国电力教育，2013（14）

数电课程设计报告——数字钟 篇4

设计题目： 数字钟 班级学号：092022226

二〇一一年十二月

数字钟的设计

数字钟是采用数字电路实现“时”、“分”、“秒”数字显示的计时装置。由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的使用，使得数字钟的精度、稳定度远远超过了机械钟表。钟表的数字化在提高报时精度的同时，也大大扩展了它的功能，诸如定时自动报警、按时自动打铃、时间程序自动控制、定时广播、定时启闭路灯等。因此，研究数字钟及扩大其应用，有着非常现实的意义。

一、设计目的

1.掌握数字钟的设计方法。2.熟悉集成电路的使用方法。

二、设计任务与要求

时钟显示功能，能够以十进制显示“时”、“分”、“秒”。其中时为24进制，分秒为60进制。

三、设计思路、芯片选择及单元电路功能简介 1.设计思路：

数字钟的设计可以分为4个单元电路来设计，分别为1Hz脉冲产生电路、数码管显示电路、60进制计数器电路、24进制计数器电路这四个单元电路。2.芯片的选择：

BCD——七段译码器74LS47

十进制可逆计数器74192

555定时器

集成与门芯片74LS11 3.单元电路功能简介： ①、1Hz脉冲产生电路：

该单元电路是用由555定时器构成的多谐振荡器来产生的1HZ方波的电路，其中考虑

到电路的“延时”效应，该电路产生的方波的频率并不是标准的1HZ方波，而是频率稍大于1Hz的方波。它是为整个电路提供时钟源的，它的输出脉冲提供给秒单元电路的低位计数芯片。

②、数码管显示电路：

该单元电路是用来显示一位数字的电路，它由一块数码管和一块数码管驱动芯片组成，它的输入信号由计数器提供。

③、60进制计数器电路：

该单元电路由两片74LS192可逆计数器芯片、一个三输入与非门和一个非门构成的60进制计数器电路，它是为秒显示和分显示电路提供驱动信号的单元电路

④、24进制计数器电路：

该单元电路是由两片74LS192可逆计数器芯片和一个与门构成的24进制计数器电路，它的低位脉冲信号由分钟计数器单元电路的进位信号提供，它为小时显示电路提供驱动信号。

四、总电路图

五、仿真效果

本次课程设计使用proteus软件进行仿真，在进行仿真时应注意以下几点： 1.在接通电源之前，应保持开关SW1断开且SW2闭合，如下图所示：

2.接通电源后应先断开开关SW2，保持开关SW1断开状态不变，如下图所示： 3.在做完第二步之后，应保持开关SW2断开状态不变，闭合开关SW1，如下图所示：

在执行完以上三步之后，就是仿真的正确结果了，如下图所示：

否则，将会产生以下错误的仿真效果：

六、总结

通过这次课程设计，我对数字电子技术的理论知识的理解更加深刻，对时序电路的设计步骤也更加熟悉，熟悉了仿真软件proteus的应用。在本次设计中，我还发现了一点问题，就是理论和实际并不是完全符合的。比如对于74LS192可逆计数器芯片来说，他本是十进制计数器，若用它构成六进制计数器，按照理论知识，只需要将它的输出端Q1和Q2端通过一个与门后反馈到清零端CR即可。但在实际应用中，按照理论上的接法并不能实现六进制，而是需要将他的Q0端取反后再与Q1和Q2相与反馈到清零端CR，才能实现六进制计数。另外，秒钟单元电路向分钟单元电路提供脉冲的进位信号不能直接加到分钟单元电路的脉冲端口上，而是需要经过一个非门后再加到分钟单元电路的脉冲输入端上。同时，还要给这部分进位电路并联一个开关（详见总电路图），且在接通电源之前应保持该开关的闭合状态，接通电源后应先断开该开关，然后再接通脉冲单元电路，否则将不能保证整个电路的零状态。

此外，本次课程设计比较仓促，只是完成了设计的基本功能，其拓展功能没有精力去深究，等到以后有时间再逐步完善该电路的拓展功能。由于时间短暂和本人能力有限，本电路的设计可能存在一定问题和缺陷，如有发现希望老师能够给予批评指正。

七、元器件清单

1.七段数码管：6块 2.74LS192可逆计数器：6片 3.555定时器：1片

4.74LS47 BCD——七段译码器：6片 5.74LS11三—3输入与门：1片 6.非门：3块 7.2输入与门：1块 8.开关：2个

9.电阻：10M 1个，46.25M 1个 10.电容：0.01uF

2个

参考书

⑴《现代电子学及应用》，童诗白、徐振英编，高等教育出版社，1994年

⑵《电子系统设计》，何小艇等编，浙江大学出版社，2000年

⑶《集成电子基础教程》，郑家龙、王小海、章安元编，高教出版社，2002年5月

⑷《电子技术课程设计指导》 彭介华编，高等教育出版社，1997年10月

⑸《数字电子技术》童诗白编著高等教育出版社

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇5

简单数字频率计的设计与制作

概述

频率是周期信号每秒钟内所含的周期数值，依照本课程设计的初始条件使用直接测量法测量输入频率为1～9999HZ的信号，本文设计的主要思想体现在：利用放大整流电路将待测信号变成方波脉冲信号，利用时控电路使待测电路在标准的一秒脉冲内输入计数，利用十进制计数器74LS160实现脉冲计数功能，利用74LS48译码，使七段数码管显示待测信号频率N。所显示的数值N是0001~9999。电路设计方案的确定

频率计是直接用十进制来显示被测信号频率的一种测量装置。它可以测量正弦波、方波、三角波的频率。利用施密特触发器将输入信号整形为方波，并利用计数器测量1s内脉冲的个数，稳定显示在数码管上。

根据其工作原理，可以设计出有以下两种方案。

2.1 方案一

方案一为利用锁存器和计数器设计的数字频率计。其基本原理是待测信号经过放大整形成幅值变大频率不变的方波脉冲，与时基电路产生的标准时基信号进入门闸电路，时钟电路控制计数器的计数与保持状态，高电平计数，低电平计数器处于保持状态，数据进入锁存器进行锁存显示。

其原理框图如下所示：

图1 方案一原理框图

2.2 方案二

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

方案二为利用时控电路与计数器设计的数字频率计。其基本原理是待测信号经过放大整形成幅值变大频率不变的方波脉冲，与时控电路中555构成的单稳态触发器定时产生的标准1s信号同时送入计数器，使计数器在标准1s内对待测信号内含有的脉冲数进行计数，并译码显示；同时利用时控电路里的单刀双掷开关，根据芯片逻辑功能对计数器进行清零，以便计数。

其原理框图如下所示：

图2 方案二原理框图

2.3 方案分析与选择

两个方案最大的区别在于时控电路对计数的控制以及译码信号的锁存。方案一的实际原理偏复杂，用Proteus可以仿真出正确的结果，但是由于较方案二多出两块锁存器芯片，增添了实物操作、调试时的负担。方案二的核心设计知识均来自于课本，整体结构简单，元器件数目少、常见易用，能够通过仿真验证其功能实现的正确性，并且设计有清零端口使实际运用时操作更直接。

综合考虑设计原理难易程度、制作与调试易实现程度、元器件使用难易三方面，选择方案二。单元电路设计与分析

3.1 放大电路

为了能测量不同电平值与波形的周期信号和频率，必须对被测信号进行放大与整形处理，使之成为能被计数器有效识别的脉冲信号。由运算放大器使信号幅值扩展，其放大倍数为R7/R5。放大电路的连接图如图所示：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图3 放大电路连接图

3.2 整形电路

波形的整形用到了555构成的施密特触发器，利用其波形变换、整形的功能将三角波、正弦波等变成矩形波，整形后变为较理想的方波脉冲。整形电路的连接图如图所示：

图4 整形电路连接图

3.3 时控电路

本文的时控电路是由单稳态触发器和一个与门组成的，而单稳态触发器是由555定时器组成，通常单稳态触发器的作用有定时、延时和噪声消除，本文是利用它的定时作用，即只有在单稳态触发器脉冲时间内，输入信号才有可能通过与门。假设输入信号经过放大整形成了被测信号，时控电路使之在输出脉冲时间内进入计数器计数，以测出被测信号频率。时控电路的连接图如图所示：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

同时，利用时控电路的单刀双掷开关SW1对计数器进行清零，方便下一次计数。

图5 时控电路连接图

该部分单元电路用到了与门74LS08，其引脚图和功能表如下图所示：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图6 74LS08引脚图

表1 74LS08功能表

3.4 计数电路

本文要求测出频率为1～97999HZ的输入信号的频率所以必须要求构成一个四位十进制计数器。4LS160是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。

图7 74LS160的引脚图

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

表2 74LS160芯片的功能

H——高电平L——低电平上升沿——从低到高跳变 X——任意

异步清零RD为低电平时，不管始终端CP信号状态如何，都可以完成清零功能。160的预置是同步的，当置入控制器为低电平时，在CP上升沿作用下，输出端Q0~Q3与数据输入端P0~P3一致。对于74160，当CP由低至高跳变或跳变前，如果计数器控制端CEPCET为高电平，则PE应避免由低至高电平的跳变，而74LS160无此种限制。160的计数是同步的，靠CP同时加在四个触发器上而实现的。

在不外加门电路的情况下，可以级联成为N位同步计数器。本设计利用其计数功能，运用四个74LS160，将ENP/ENT与下一位的RCO连接，级联成一个4位10进制计数器。其连接图如下图所示：

图8 计数电路连接图

3.5 译码显示电路

它将正弦波输入信号整形成同频率的方波，系统的整形电路由施密特触发器构成，整形后的方波送到闸门一遍计数。整形电路的电路图如图所示：本设计中译码与显示电路译码器选用74LS48，为共阴型译码器，故选用共阴型数码管。引脚图与功能表如下所示：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图9 74LS48引脚图

共阴极数码管的接地端接低电平，其他a.b.c.d.e.f.g与译码器相应的引脚相连如下图：

图10 译码显示电路的连接图

表3 74LS48功能表

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书 总体电路设计与分析

4.1 总原理图及元器件清单

元器件清单详细参考附录。

图11 总原理图

4.2 电路仿真与调试

本设计的简单频率计数器分为五个模块，分别是信号放大模块、信号整形模块、时控电路模块、计数模块、译码显示模块。其中信号放大与整形模块属于模拟电子技术的范畴，时控、计数与译码显示属于数字电子技术的范畴。为了保证单元电路设计的正确性，使用Proteus绘制时查阅了大量资料，并对每个模块进行了仿真，利用内部的虚拟示波器进行检测与监控，直到每个模块都能实现各自的功能。

例如，对待测信号为500HZ正弦波的放大整形单元进行仿真测试与监控，证明电路设计与连接的正确性：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图12 放大整形电路仿真连接图

图13 放大整形电路仿真波形图(Channel A)

当输入一频率为500HZ幅值为1V的正弦波，仿真的步骤是，在Proteus软件仿真页面中确保开关SW1和SW2接高电平，点击左下端的“play”开始进行仿真，此时显示器显示为“0000”，触发开关SW2使其有高电平到低电平，即再一次下降沿时触发它，开始仿真。一段时间稳定后显示所测信号的频率，如下图所示：

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

图14 总体电路仿真图

由上图刻制被测信号频率显示为501HZ，加入的实际信号频率为500HZ，仿真存在一定的误差，误差为(501-500)/(500)*100%=0.2%，在误差范围内可以证明电路的正确性。结论与心得

5.1 电路设计思路

在设计时，要在保证能够实现所要求的功能前提下使电路结构尽量简单。首先弄清楚该电路需要几部分，作出原理框图，再根据原理框图分步设计每一部分电路，每一单元电路功能实现后，再将各部分按照要求连接在一起。对于每一块的电路设计需要根据平时积累与大量参考书的查阅，选择最佳的设计电路。在初步设计完后，检查设计是否合乎条件要求，尽可能考虑到各种影响电路功能实现的音速，以便对电路作相应的修改。同时，利用Proteus仿真软件绘制电路图，对电路进行仿真，确保电路的正确性。

5.2 元器件挑选与安装

在挑选元器件时，应优先选择项目要求的元器件类型；在选择同类元件时应考虑其性价比与节能性，优先选择功耗小的元件。

武汉理工大学《电工电子综合课程设计》说明书

本次设计最终实物成型选用的是面包板制作，在元器件的安装时应尤其注意其排版布局。安装之前首先应规划元器件布局，有效使用面包板，使元件排列疏密一致，整齐美观，一旦电路出现问题也容易检查。

5.3 整体电路的调试

数电课程设计 篇6

学院：核工程技术学院

专业：核技术

学号：09026103

姓名:史镇玮

作者（签名）：

完成日期：2011年6月日 【课题名称】 光控计数器 【内容摘要】

利用光线的通断来统计数目的光控计数器。其主要系统组成为：光电转换模块、整形模块、时序控制模块、计数译码模块和显示模块，通过对光电的转换，由时序逻辑电路控制，达到自动计数的功能。【设计内容及要求】

本设计主要是利用光线的通断来统计计数。要求设计两路光控电路，根据光控电路产生触发脉冲的先后顺序，来判断计数器进行加或减计数，要求计数器的最大计数容量为99，用数码管显示数字，并设置手动复位。【设计原理】 1工作原理

首先由光控电路将接收的光信号转换为电信号，经由555定时器组成的施密特触发器整形和555定时器组成的单稳态触发器触发脉冲，输出计数脉冲信号。再通过计数器和译码器，在数码显示管上显示数目的增加或减少，实现自动计数的功能。2.整个系统组成

整个系统由五个部分组成：光控电路、触发脉冲、加减计数、显示译码和数码显示，其工作原理框图如下：

3.电路图（见附录）【单元电路设计及原理】 1.光电转换电路

光电转换电路用于将光信号转换为系统所需的电信号。由于需要进行数目的加和减的运算，此部分需要两个相同的光控电路。每个电路的组成为：一个施密特触发器和单稳态触发器。

当光敏电阻处于光照时，电阻阻值较低，单稳态输出低电平。当遮住第一光敏电阻光时，电阻升高，单稳态触发器输出高，进入暂稳态，维持1.1s 施密特触发器：

一个555定时器芯片、R1、RG（光敏电阻），当RG有光照时，电阻下降。随之，TH端电压下降，输出端3口输出高电平。反之，RG弱光时，电阻升高，TH端电压升高，3输出低电平。单稳态触发器：

用555芯片构成单稳触发器，每次触发产生一个1s左右的方波脉冲。当从施密特触发器3输出，单稳态触发器2（TR）输入高电平，3端立刻输出低电平。随之，当2输入低电平，3随即输出高电平。然而，当2马上输入高电平时，3输出将维持一段时间，进入暂稳态。

维持时间：Tw=RC ln3 = 1.1s

2、时序控制电路

时序控制电路在本课题中主要用于判断计数的增加或是减少，在此选用了一个双D触发器74LS74、74LS00芯片来实现。74LS74双D触发器，用于和其它芯片一起构成时序逻辑电路。由于74LS74是上升边沿触发的边沿D触发器，电路结构是维特—阻塞型的，所以又称维特—阻塞触发器。它要求控制端D的信号应超前CP脉冲上升边沿2Tpd1时间建立，并要求在CP脉冲触发边沿到来后继续维持1Tpd1时间（此处的Tpd1是TTL门的平均传输延迟时间）

当上端3输出由低到高的电平，高电平维持1.1s，在其维持的时间段中，给下端3输入一由低到高的电平，给D触发器CP一上升沿。这是，D触发器工作 Q′=D′=0，同时两与非门的输出由低到高变化，给了下一模块一上升沿。

3、计数和译码和显示部分

计数部分由两片74LS191异步级联而成。译码部分是由两片74LS47来完成，显示部分是由两个共阴极LED数码显示管。用于接收计数脉冲信号并将其转化成单独的信号输出并显示。74LS191 74LS191是集成4位同步二进制加减计数器，可执行十六进制加减法计数及异步置数功能。可通过外电路连接构成其他进制的计数器，本课题连接成十进制计数器。

当14(CP)来上升沿时，191(1)开始计数，分为两种情况，U′/D输入为0，则进行加法计数，U′/D输入为1时，进行减法计数。

同时，2和7接与非门，输出端接置数端LD′和191(2)CP，191(1)的2和7输出1时，(2)CP为0，下一状态为1，上升沿到，进位计数。74LS47和数码管 两个译码器和两个数码管来完成，用于接收计数脉冲信号并将其转化成单独的信号输出并显示。当47译码器3端接地，数码管全部显示。【参数计数及器件选择】

1.测量光敏电阻在无光和有光时电阻。第一个，有光，Rg=5.34KΩ，无光时，Rg=29.8KΩ。第二个，有光，Rg=6.1KΩ，无光时，Rg=34.5KΩ。根据1/3Rg(无光)≤R1≤2/3Rg(有光)，选择R1=R3=10KΩ

2.对数码管检测。将数码显示管的的3端接地，用高电平依次接到除8以外的其他端，发现无任何显示。说明使用的是共阳极数码显示管，应在3脚或8脚加电源（中间接限流电阻）。经再次测试，数码管显示正常。【组装与调试】

整个电路分为三个模块进行组装调试，分析。

1、施密特触发器与单稳态触发器的调试

按图接好电路，R1选择10KΩ，接通电源，将3端接到发光二极管。这时，二极管正常发光。当对光敏电阻进行遮光处理，二极管为暗。第二个触发器的调试，同上述操作，R3为10KΩ。

当施密特触发器正常工作时，在检测单稳态触发器。此时二极管接到3端，二极管为暗。当对光敏电阻进行遮光处理，二极管正常发光，照光后，持续1.1s。表示单稳态触发器调试良好。第二块单稳态触发器，同上述操作。

2、双D触发器与与非门测试

D触发器的1、4端输入高电平信号，检测Q`=D`。与非门按有“0必出1，11为零”的原则检测。检测完成后，将其接入电路。

3、计数和译码和显示部分

按图连好电路，将第一片191芯片14端输入单脉冲，观察数码管显示结果，当5端输入高电平时为减法，5端输入低电平时为加法，数码管正常计数，说明电路正常。调试完成后，按图将其接入总电路。【报错分析】

1、计数部分调试时，发现只有第一个数码管计数，而第二个数码管停止不计。经检测，第二个74LS191芯片没有脉冲输入。由此判断，与非门74LS00芯片，出现问题。更换后，计数正常。

2.电路连接完成后，只能做减法而不做加法。经调试，发现74LS74芯片出现问题。更换后，计数正常。

3.更换74LS74后，发现计数紊乱。与电路图对照后，发现，没有将74LS74的1、4端接到高电平。【实验结果】

整个模块进行调试，对第一模块RG遮光，马上对第二个RG遮光处理，数码显示管按预期的进行1次加法运算。但对第二块RG遮光，马上对第一块RG遮光，则进行2次减法运算。【应用及评估】

现今人们在生活、学习和工作中，经常需要对某种物品进行数量统计。如进出房间的人数统计。常规的机械计数和人工计数不仅麻烦，而且极为浪费时间和资源。在学习了脉冲数字电路的基础上，本课题所设计的一种利用光线的通断来统计数目的光控计数器，用一种较为简单的设计解决了这一现实问题。而且此产品简单方便，非常易于用于实际生活中,有教高的实用价值。【所需元器件】

试验箱（含面包板）

1块 555定时器4片 74LS74

1片 74LS00

1片 74LS1912片 74LS47 2片 数码管

2个 电阻：10K欧姆4个 1K欧姆 2个 电容：100µF 2个 0.01µF 4个 【心得体会】

经过两天的实验，使得在课堂上学习的知识得到巩固，同时增加了对电路的分析，连接，调试，错误分析等能力，思维得到了进一步的升华。1）做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

2）通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。

3）调试过程是痛苦的，调试电路是需要非常强的理论作为基础的，但也是最能提升能力的部分，只有通过亲自调试电路，发现电路存在的问题，思考产生的原因，并想办法解决问题，才能加深对自己设计电路的认识。4）此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，能静下心来，不烦躁去解决问题等都受益非浅。在整个课程设计当中，深刻体会到设计一个电路的难度。虽然已经有设计总电路图，但实验过程中并不是一帆风顺的，期间遇到过好多问题。但最终通过自己的能力得以解决。当看到自己的成果时，发现其实课程设计是很有意思的。我们需要认真的去体会实验给我们带来的乐趣。总之，此次课程设计实验，使我受益匪浅。【参考文献】

1.阎石.《数字电子技术基础》.高等教育出版社.2.管小明.《数字电子技术基础实验与课程设计》.电子与机械工程学院机电基础教学部

附录

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇7

“微课”是指以视频为主要载体, 灵活、合理运用教育技术, 在较短的时间内实现突破难点、传授技能、培养兴趣、启迪智慧等教育教学目的数字化资源集合。通过“微课”教学, 可以将复杂的知识点进行细分, 更利于学生理解和学习, 也避免总是枯燥的听老师讲解或演示。“电子产品设计与制作”课程是我校应用电子专业的一门专业核心课程, 针对应用电子技术专业三年级的学生开设。该课程的理论性和实践性要求都很强, 要求学生能将理论和实践相结合, 能将前面课程所学的专业课知识融会贯通并运用到实际项目中去, 故这门课对应用电子专业有着非常重要的意义。

1 微课对电子专业人才培养的意义

随着电子信息技术的快速发展, 电子行业对人才的需求标准越来越高, 传统的教学方法、教学模式很难适应教学的要求, 培养的人才也不能满足行业的需求。鉴于此目的, 课题组拟对“电子产品设计与制作”课程在项目化的基础上进行教学改革, 以激发学生学习的兴趣和动力, 同时提高教师的教学业务能力, 故对该课程进行“微课”建设开发, 从而提高该课程的教学时效性和应用性。作为我院应用电子专业群的一门核心课程, “电子产品设计与制作”的教学目标主要是让学生熟悉掌握电子产品设计的相关知识和流程, 具备电路设计和电子产品调试及维修能力。随着高职教学的改革, 为实现行业和企业的需求, 目前已针对该课程的教学模式、教学内容等方面进行了改革, 教学手段也做了一定调整。但就目前而言, 在教学组织上大部分任课教师一般都是先介绍相关的电子产品设计的理论知识法, 在临近期末课程即将结束时提出一个设计目标, 要求学生根据目标设计实物。但由于高职学生认知能力的缺陷, 对理论知识掌握程度不够, 在教学过程中感到枯燥无味, 理论知识欠缺, 而且实践能力也未得到锻炼, 最后导致项目制作的失败, 严重的打击了学生的学习情绪和积极性。因此, 目前的教学方法不适合高职生的学习行为特点, 容易导致学生的疲劳感和厌学情绪。

2 微课建设的内容

课题组对历届毕业生进行了跟踪调查, 数据统计结果表明, 学生在校时虽然掌握了一些电子产品的设计流程和方法, 但是由于平时的实践设计能力欠缺, 初入企业的时候无法上手。且教材作为学生在学习中接受知识信息的最主要最基本的源泉, 使用的多为传统编排模式, 知识点笼统烦躁, 无实际工程案例, 缺少电子产品设计与制作的基本知识和技能, 因而无法完善产品从设计到制作的整个流程。因此, 学生走向岗位后, 由于学生对知识的综合运用能力不够, 对常见的电子元件不了解, 最后无法顺利地完成岗位的迁移, 更无法胜任岗位的需求。针对这一现象, 需要进行以下几项改革。

2.1 实现项目任务驱动型教学

分析电子行业企业对电子人才的需求, 将课程内容按照知识点进行分解, 在分解课程内容知识点的基础上再选择合适的教学项目载体, 将项目任务分解, 实现项目任务驱动型教学。

2.2 将重要的和难度较大的知识点拍摄微课

调整课程内容的组织方式, 将重点和难点涉及到的知识点细分为难易程度不同的若干个模块, 先组织安排每一个模块的内容, 再分段进行微课开发建设。

2.重要的实践操作点进行循环是教学

按照引导教学法, 采用设计任务目标—任务呈现—教师演示—学生尝试模仿操作—教师指导技术操作—独立的技术操作循环进行的教学方式;

2.4 在教学过程中要体现微课教学的重要性

对各个项目案例进行细致分析, 在此基础上提出“微课”引入课堂教学的具体模型, 在教学中体现微课的重要性和指导性。的推广价值。

3 微课建设的改革目标

微课打破传统教学模式, 将复杂的知识点进行细分, 利于学生理解和学习。

通过微课建设在课程教学中引入采用设定情景, 提出问题等方式, 把需要解决的目标摆到面前, 课程的讲解过程中, 教师以“导”为主, 以“引”为线, 引导学生去思考, 激发学习兴趣。

1) 以视频为主要载体, 灵活、合理运用教育技术, 在较短的时间内实现突破难点、传授技能、培养兴趣、启迪智慧等教育教学目的数字化资源集合。

2) 课程教学中, 巧妙地提炼重点、难点, 注意点, 激发学生继续学习的热情。

3) 以探索职业教育特点为中心, 深化教学内容和课程体系改革。请专家和工程技术人员论证方案, 补充内容, 制定与行业企业需求相适应培养目标。

4) 以“微课”建设开发为平台, 在真实情境下进行技能训练, 使学生接触实际项目的设计与制作, 通过每一个知识点和技能点的全程训练, 掌握设计和制作的方法, 同时具备一定的电子产品设计和制作的能力;

5) 通过“微课”的设计与制作, 补充原有的教育资源平台, 供师生参考、学习和交流。

4 总结

通过“微课”教学, 可以将复杂的知识点进行细分, 更利于学生理解和学习, 也避免总是枯燥的听老师讲解或演示。“微课”作为现场教学的补充和辅助手段, 以其“多、快、好、省”的特点对课堂教学质量的提升具有极大的意义。微课程的引入采用设定情景, 提出问题等方式, 把需要解决的目标摆到面前, 引导学生去思考, 激发学习兴趣。再者课程的总结, 巧妙地提炼重点、难点, 注意点, 激发学生继续学习的热情。最后, 微课程不仅是教师和学生的重要教育资源, 也是学校教育教学模式改革的基础, 为教师的课堂教学应用创造了便捷条件。

摘要：随着电子信息技术的快速发展, 电子行业对人才的需求标准越来越高, 传统的教学方法 、教学模式很难适应教学的要求, 培养的人才也不能满足行业的需求。鉴于此目的, 课题组拟对“电子产品设计与制作”课程在项目化的基础上进行教学改革, 以激发学生学习的兴趣和动力, 同时提高教师的教学业务能力, 对该课程进行“微课”建设开发, 从而提高该课程的教学时效性和应用性。

关键词：微课,教学模式改革,兴趣激发

参考文献

[1]梁乐明, 等.徽课设计模式研究——基于国内外微课的对比分析[J].开放教育研究, 2013 (2) .

[2]何克抗.现代教育技术和优质网络课程的设计与开发[J].中国电化教育, 201 (6) :5-11.

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇8

关键词：项目层次式 电子产品设计及制作 实施过程

《电子产品设计及制作》是高职电子类专业的专业核心课，是一门综合应用性课程。需要学生运用电子技术方面的知识、技能与单项、单元能力来完成一个综合性的项目。目前，我院电子专业大部分学生认为《电子产品设计及制作》课程中所学习的项目难度较大，不能很好地根据设计任务设计出一个电子产品。通过我院电子专业教学团队成员在九华经济技术开发区的相关企业进行深入调研，结合电子专业“十二五”发展规划方案，并根据电子专业人才培养方案与《电子产品设计及制作》课程标准的要求，对原有的课程项目内容进行了改革，并将项目任务划分了三个层次，使不同层次学生都能进行项目设计，完成项目任务，激发与培养从事本职业技术领域的兴趣与爱好。

一、《电子产品设计及制作》项目层次式教学设计思路

通过对电子专业领域典型技术产品开发工作过程的分析及对《电子产品设计及制作》课程教学知识目标、能力目标、职业素养目标的综合分析，提炼出了7个综合性项目，并将项目的内容设计成三个层次：基本技能层次、提升技能层次和拓展技能层次。基本技能层次的任务是完成项目提出的基本功能要求，使学生掌握电子产品设计及制作基础知识的运用与基本的操作技能。培养学生的电工基本接线工艺与规程、锡焊技术、印制电路板的设计技能、常用仪器仪表的使用方法和电子设备的基本调试工艺技能。提升技能层次的任务是完成该项目的全部功能，要求学生能根据教师所给的设计任务书规定的技术指标与技术要求，运用自己所学的基本知识和已经掌握的基本电路，拟定系统设计方案，并完成系统的组装与调试，现场通过测试，写出系统的工程设计报告，培养学生对所学知识的综合应用和工程设计能力。拓展技能层次的任务是在完成该项目的全部功能之外，组织学生通过思考与讨论，拟定实验方案，再由学生自己进行实验，得到实验结果，设计出本项目功能之外的扩展功能，重点培养学生的创新研究能力，解决生产生活过程中的问题。

二、《电子产品设计及制作》项目层式教学实施过程

1、教师下达项目设计任务书，布置三个层次的相应任务，提供相关参考资料或查阅相关资料的途径。

2、各项目组成员分析项目各层次的技术要求、技术参数和技术指标，讨论、确定完成目標 并根据相应技术参数，初步确定设计方案。并查找相关资料和浏览相关技术网站，了解元器件参数并采购符合项目要求的元器件，根据项目设计方案制作系统印制电路板、安装印制电路板，绘制系统流程图，编写能实现功能要求的程序，利用仿真软件验证其正确性后下载、调试系统程序。

3、各项目小组相互讨论并验收、检查，调试系统技术参数，验证是否符合完成相应层次的目标与要求。

4、各项目小组总结项目中遇到的问题域解决措施，在完成项目中的体会，撰写相关技术文档。

5、教师对各项目小组实施过程进行考核与评价。

三、《电子产品设计及制作》项目层次式教学中可能存在的问题及解决方法

1、分工不合理，导致部分学生分工偏向于某一项工作任务。在教师布置任务后，小组成员根据其爱好不同，在完成项目任务时，易出现长期从事其中某一项任务的可能。如：绘制PCB板的同学一直绘制PCB板，编写程序的一直写程序，焊接电路的一直焊接电路，从而导致项目成员技能单一，故在具体教学中教师应参与到小组项目分工中，要求各小组成员轮流完成各项工作任务，避免出现分工不合理现象。

2、完成目标不理想。因项目分成了三个层次，导致部分信心不够的小组会经常选择基础技能层次，偏离了教师原本设置层次式的教学目标。故教师应鼓励学生积极思考、主动参与完成提升技能层次、拓展技能层次的任务。

四、结论

综上所述，项目层次式教学使每个学生都能真正参与到项目中完成相应的任务，提高了学生的学习兴趣和自主学习的能力，增强了实践技能，当然，在具体的实践教学中会出现一些问题，需要教师在今后的教学中不断思考与改进，进一步提高《电子产品设计及制作》课程的教学效果。

参考文献：

[1]赵秋. 电子产品设计与制作教程. [M]. 南京：南京大学出版社.2012.7

数电课程设计报告要求 篇9

2.4总体工作过程………………………………………………………

第三章 单元电路设计与分析………………………………...…...…...3.1各单元电路的选择………………………………………………

3.2设计及工作原理分析………………………………………………

第四章 电路的组构与调试…………………………………..…...…...4.1 遇到的主要问题…………………………………………………..4.2 现象记录及原因分析…………………………………………….4.3 解决措施及效果…………………………………………………

4.4 功能的测试方法、步骤、设备、记录的数据……………………

第五章 结束语………………………………………………………...5.1对设计题目的结论性意见及进一步改进的意向说明…………..5.2 总结设计的收获与体会………………………………………….附图(电路图、电路总图)……………………………………………… 参考文献……………………………………………………………

页数：15页以上（重点第三章、第四章）

（有封面、目录、详细分析、体会、电路图、电路总图、参考文献）

报告用专用封面（教材科购买）

注意点：

1、如果图纸复杂，建议总图采用模块图。

2、图纸上走线不可以在器件上穿过。

3、打印图纸前先整理，尽量紧凑、清晰。图文件可以直接选中复制，到WORD中粘贴，但节点消失；或用屏幕拷贝到画图中转接一下。

4、细节：图纸标明名称，大小合适。

数电课程设计任务书.doc 篇10

一、基本情况

学时：40学时学分：1学分适应班级：09自本1、2

二、进度安排

本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下：

实习动员及准备工作：2学时

总体方案设计：4学时

查阅资料，讨论设计：24学时

撰写设计报告：8学时

总结：2学时

教师辅导：随时

三、基本要求

1、课程设计的基本要求

数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法，训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择，具体电路设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。

2、课程设计的教学要求

数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。

课程设计的任务相对分散，每6名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立

撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。

四、设计题目及控制要求

1、设计题目：汽车尾灯的设计

2、控制要求：

汽车尾部左右两侧各有3个指示灯(用发光二极管模拟)，当在汽车正常运行时指示灯全灭；在右转弯时，右侧3个指示灯按右循环顺序点亮（R1→R1R2→R1R2R3→全灭→R1）时间间隔0.5S（采用一个2HZ的方波源）；在左转弯时，左侧3个指示灯按左循环顺序点亮（L1→L1L2→L1L2L3→全灭→L1）；在刹车时所有指示灯同时点亮（R1R2R3 L1L2L3点亮）。

五、设计报告

设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：

1、封面

2、内容提要

3、目录

4、正文

(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；

(2)方案选择及论证；

(2)设计步骤及原理图；

(3)元器件的选择；

(4)设计过程中出现问题的解决方法；

5、心得体会

6、参考文献

六、考核方法

数电课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。

考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告 40%；设计答辩15%。

有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：

1、设计期间累计迟到、早退达8次；

2、设计期间累计旷课达6节；

3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告；

数电课程设计数字电子钟的设计与制作 篇11

关键词：数字控制；模型制作；雕刻

1 数字控制技术概述

数字控制技术也叫计算机数控技术，是采用计算机实现数字程序控制的技术。这种技术用计算机按事先存贮的控制程序来执行对设备的控制功能。采用计算机替代原先用硬件逻辑电路组成的数控装置，使输入数据的存贮、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能的实现，均可通过计算机软件来完成。它已发展成为对制造技术发展有着深远影响的共性工程技术。随着计算机技术、信息技术、自动化技术在模型设计与制作行业的应用，极大推动了模型设计与制作行业的发展。在模型设计与制作过程中，CNC技术主要承担了雕刻工作，在雕刻过程中需要计算机辅助设计技术（CAD技术），计算机辅助制造技术（CAD技术），数控技术（NC技术）精密制造于一体。

2 模型制作方法

模型制作广泛应用在产品展示、产品生产中。实物模型制作有多种方法，有油泥模型、快速成型模型、仿实物模型等。其中油泥模型精度不高，强度亦不高。快速成型技术制造的模型需要有专门的实验室环境，设备成本高维护费用昂贵，模型强度低，易断裂，可加工性差，具有局限性；并且不能制作出复杂的装配关系。仿实物模型造价昂贵。而数控加工制作的实物模型避免了上述缺点，具有精度高、强度大、装配精确等优点。

3 模型材料的选择

采用不同的材料制作模型，其加工工艺各不相同。建筑模型采用材料种类繁多，主要有粘土、石膏、木材、纸质、ABS板材、PVC等复合材料等。选择怎样的材料主要取决于用模型的类型和表现的风格，不同的材料其加工工艺也各不相同，当然表现效果也各有千秋。选择材料时要考虑材料的厚度、色彩、表面质地、肌理和加工工序和方法等。应通过材料的特点来彰显模型的艺术魅力。

粘土、石膏、锯末、草粉等材料主要用于曲面造型。比如家具、地形、车辆、树木等模型的制作。粘土和石膏也常用于概念性模型。

木材易于加工、便于造型、细节肌理细腻、适合深度加工、表现细节。可以作为建筑的骨架、基础地形，也可作为园林小品、建筑装饰配件等，还可以作为规划模型中的整个建筑实体。

用数控技术加工产品模型時，可以根据模型的加工难易程度、结构强度及外观展示效果等进行材料的选择，选用金属或塑料等材料。对于只为了展示效果或检验安装关系的模型一般选用工程塑料。

ABS工程塑料具有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、染色性，成型加工和机械加工较好，并且具有很好的粘结性能和塑催田。并且有多种厚度和宽度规格的成型板材。对于只以展示造型效果为目的的模型，无受力导致变形的问题，可采用常用ABS工程塑料。对于要达到透明效果的零件，需采用PMMA（亚克力）材料。

4 模型制作中的拆分与安装

在模型制作中，由于模型尺寸较大，结构复杂等原因难以加工时，需要对模型的进行拆分处理，在拆分与拼接的过程中，基本按以下原则进行：1）保证拆分与拼装后的强度符合要求；2）拆分后方便加工与拼接的原则；3）节省材料，减少切削时间原则；4）便于拼接时定位准确，操作方便的原则。

5 模型设计与制作流程

由于现代模型制作工作量大，要求高，现在CNC技术将计算机自动雕刻取代了手工雕刻。CNC技术是集计算机辅助设计技术（CAD技术）、计算机辅助制造技术（CAM技术）、数控技术（NC技术）、精密制造技术于一体。其制作流程如下：

（1）根据模型的外形，复杂程度，对模型进行分析，制定加工方案，根据图纸和具体加工要求，确定加工尺寸、加工深度、加工图形形状。形成设计草稿。

（2）从设计到加工的环节，必须用准确的三维数字模型进行传递，只有设计师自己提供或认可的计算机三维造型模型，才能准确使设计草图真正得以实现。绘制、编辑加工数据图形及数据转换处理。CNC雕刻机是由计算机控制实现的，如何将设计思路，按加工要求，绘制出准确的尺寸、形状、位置关系的数据图形，从而生成雕刻机的工作控制指令比如精雕机就需要操作人员能熟练掌握JDPaint中的各种命令，根据设计思路，绘制出加工图形数据，并由雕刻机生成刀具路径，刀具路径的计算是由雕刻软件完成的，刀具路径的计算依据是加工图形数据和操作员的工艺规划共同决定的，雕刻软件按操作员规划的工艺和雕刻设计图进行刀具路径计算的。因此，要准确完成加工，需要操作员不仅要熟练掌握绘图命令还要能理解CNC加工工艺方法。

（3）数控加工：采用CNC技术加工是自动化的，只需要开始前，正确选择好刀具、装卸刀具、对加工材料进行合适的装卡，设定切削参数，可由雕刻机自动完成雕刻工作。

（4）表面处理与粘帖：为了使表面光滑平整，需要进行打磨处理，先用较粗砂纸打磨，而后用较细砂纸打磨。对有较高要求的可进行喷灰处理，用来检查打磨后表面光洁程度。最后用胶水进行粘帖、拼接，胶水分为快干、慢干两种。快干可以在3内进行快速粘帖，慢干可以使工件有充分的时间进行调整。牙粉和胶水混合可以填补拼接的缝隙，使表面平整，为了使慢干胶水迅速固化可采用丙酮。

6 结语

利用CNC技术进行雕刻拼接制作模型是目前先进的模型设计与制作技术，它不仅需要设计人员、操作员，能利用合适的材料进行创意设计、更需要能熟练掌握专业的三维工业设计软件进行绘图并了解其工艺，正确绘制图形，合理规划工艺，制作出符合设计师设计理念的模型产品。

参考文献：

[1] 郎世奇.建筑模型设计与制作[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2] 陈胜，章海，李静敏.雕刻机在CAM实验教学中的应用[J].实验室研究与探索，2009，28（04）：6567.

电子楼书的设计与制作 篇12

传统的纸质楼书和单纯以视频为载体的楼书都存在交互性差的问题, 通过Authorware多媒体制作工具实现“白银时代”楼盘的交互式电子楼书系统。通过一个实例多媒体电子楼书的实现过程, 详细介绍了电子楼书系统的实现方法, 最大程度地吸引看房者眼球, 使客户有一种身临其境的感觉, 更好地了解楼盘信息。

2前期策划

本系统是宣传上海嘉定云屏路附近小区“白银时代”楼盘, 制作“白银时代”电子楼书。通过对楼盘的需求分析, 确定本电子楼书包括“时代概述”、“时代建筑”、“时代景观”、“户型鉴赏”和“样房体验”等五个主要模块, 规划结构图如图1所示。

整个楼书在界面设计上以美观、简单、大方、实用为主旨, 场景主要采用黑色, 主界面蓝、白色的搭配, 体现了一种典雅伶净的风格, 与其他颜色搭配相得益彰, 使整个楼书看起来美观简单, 使用时方便实用, 从而更加突出楼书的简洁实用性。

除了对楼盘的一些基本情况的介绍外, 通过交互模块增加了购房者在买房过程当中的趣味性, 电子楼书当中运用到了三维动画技术, 我们把设计样板间变成了可通过路线设定或是手指触控去观看的三维动画, 画面精美逼真, 十分具有沉浸感。

3制作过程

3.1数字化生成素材

数字化生成楼盘素材, 涉及文字处理, 版面设计、图形图像处理, 声音剪辑、制作Flash动画、三维动画, 拍摄、编辑楼盘相关视频素材等。

3.2详细制作

3.2.1封面与封底的制作

作为电子楼书我们延续了传统楼书的特征, 设计制作封面与封底。封面设计了“封面”、“目录”、“封地”、“上一页”、“下一页”、“退出”六个交互按钮, 用户方便选择浏览。

封底增加了楼盘的所处地理位置信息, 售楼联系方式, 宣传推广楼盘。

3.2.2界面交互设计

在主界面根据规划结构图的五大模块设计交互按钮, 用户单击按钮就会进入相应模块, 下面我以“时代概述”模块为例介绍交互实现的过程。

拖动一个【框架】图标到流程线上, 命名为“时代概述”, 拖动一个【群组】图标作为它的反馈图标, 再创建【交互】图标, 交互类型选择为【热区】, 然后程序流程的设计与制作环节, 如图2所示, “时代概述”界面效果图如图3所示。

其他模块交互设计与以上相同。

3.2.3打包和发布

完成楼书系统测试后, 点击“文件”-“发布”-“发布设置”菜单命令, 进行相应的打包发布设置。按“OK”按键命令, 确定完成;按“Files”查看发布后支持文件的复制情况, 文件下有“OK”字样, 表明该文件复制成功, “Warning”字样表明该文件复制失败。这通常是由于Xtra类文件复制失败引起的, 解决方法是打开C:Program FilesMacromediaAuthorware 7.0, 把文件夹Xtra及其里面的所有文件一同复制到打包目标文件夹 (一级文件夹) 里;按“Preview”可对打包后的可执行文件exe进行预览, 如果预览过程中提示有错误, 最好记录下缺少了什么类型的文件, 再进行搜索文件 (在“开始”-“搜索”-“文件或文件夹”菜单命令里操作) , 或直接到C:Program FilesMacromediaAuthorware 7.0里查找该文件, 复制到目标文件夹里相应的位置。避免打包后的可执行文件运行出错, 最笨拙最保险的方法是, 把C:Program FilesMacromediaAuthorware 7.0目录里的Xtra文件夹和其他所有文件 (不是文件夹) 全部复制到打包发布的目标文件夹目录下 (一级文件夹里) 。

4结束语

我们实现了“白银时代”电子楼书系统的基本功能, 但是该系统也存在一些待解决的问题。比如, 客户在了解楼盘信息后可能有一些问题想在线咨询销售人员, 所以我们考虑在后期的研究中根据客户的需求在系统中添加实时互动工具;通过使用数据库技术, 还可以在电子楼书系统中增加一个问卷调查环节, 使得开发商可以通过分析和统计相关数据制定更加符合购房者需求的销售计划。总之, 多思考, 多实践今后一定能够做出更好的作品。

参考文献

[1]郭新房, 倪宝童, 王建.多媒体制作[M].清华大学出版社, 2007.

[2]徐瑾.多媒体作品创意设计与实现[M].北京师范大学出版社, 2009.

[3]陈炳木, 张剑平.多媒体课件设计——案例教程[M].北京:北京科海电子出版社.

[4]高迪国际.欧式古典楼梯[M].北京:江苏科学技术出版社, 2014.

[5]高志清.数字媒体基础及应用技术[M].北京:清华大学出版社, 2014.

数字电子钟课程设计 篇13

题 目： 数字电子钟课程设计

专 业：班 级：姓 名：学 号：

电气工程及其自动化 电气10-5 曹庆春 1

1001150103

目录

1.综述……………………………………………………………………1 2.电路组成………………………………………………………………2 2.1电路原理组成………………………………………………………2 2.2振荡电路……………………………………………………………3 2.3分频电路……………………………………………………………4 2.4计数电路……………………………………………………………5 2.4.1二十四进制的实现………………………………………………5 2.4.2六十进制的实现…………………………………………………5 2.5译码与显示电路……………………………………………………6 2.6校时电路……………………………………………………………7 2.7报时电路……………………………………………………………8 3.整体电路图…………………………………………………………10 4.结论…………………………………………………………………13 5.心得体会……………………………………………………………14 6.参考文献……………………………………………………………15

1.综述

数字电子钟主要分为数码显示器，60进制和24进制计数器，频率振荡器和校时报时这几个部分。数字电子钟要完成显示需要6个数码管，七段的数码管需要译码器械才能显示，然后要实现时、分、秒的计时器需要60进制计数器和24进制计数器，60进制、24进制可以采用74LS160计数器构成。秒信号可以由555定时器产生脉冲并分频为1Hz。

2.1电路的组成原理

数字钟它的计时周期为24小时，显示满刻度为23时59分59秒。因此，一个基本的数字钟电路主要由译码显示器、“时”，“分”，“秒”，校时电路、报时电路和振荡器、分频器组成。秒信号是整个系统的基信号，它直接决定计时系统的精度，本设计采用555振荡器加分频器来实现。将标准秒信号送入“秒计数器”，“秒计数器”采用60进制计数器，图示为数字电子钟钟的一般构成框图。

图2.1 数字电子钟的结构图

2.2振荡电路

数字电路中的时钟是由振荡器产生的，振荡器是数字钟的核心。振荡器的稳定度及频率的精度决定了数字钟计时的准确程度，振荡器的频率越高，计时精度越高。

本设计采用555构成的自激多谐振荡器通过调节电阻值产生1000Hz的高频信号。由

f11TR12R2Cln2，设C0.01uF,可得R15.1k,R270k.从而产生f1000Hz的信号。

2.3分频电路

要精确输出1Hz脉冲，对电容和电阻的数值精度要求很高，所以输出脉冲不够准确也不够稳定。用555直接产生1Hz的信号不准确，所以用其先产生f1000Hz的高频信号，在经过1000分频的分频电路产生1Hz的秒脉冲，这样做可以保证秒信号的准确性与稳定性。分频器是三个用十进制计数器74LS90串联而成的分频器，分频原理是在74LS90的输出端子中，从低位输入10个脉冲才从高位输出1个脉冲，这样一片74LS90就可以起分频作用，三个74LS90串联就构成了千分频电路，输出的便是1Hz的信号，从而可以实现秒脉冲的产生。

图2.3 千分频器

分频电路产生的1Hz秒脉冲：

图2.4 分频过后的秒脉冲

2.4计数电路

数字钟的计数电路是用两个六十进制计数电路和一个二十四进制计数电路实现的。数字钟的计数电路可以用反馈清零法。当技术器正常计数时，反馈门不起作用，只有当进位脉冲来到时，反馈信号将计数电路清零，实现相应的循环计数。用74LS160实现六十进制与二十四进制的计数电路。

2.4.1时计数器：用两片74LS160串行进位实现二十四进制

图2.5 二十四进制计数器

2.4.2分、秒计数器：用四片74LS160串行进位分别实现两片六十进制

图2.6 六十进制计数器

2.5译码与显示电路

译码与显示电路如图，译码是编码的相反过程，译码器是将输入的二进制代码翻译成相应的输出信号。常用的集成译码器有二进制译码器、二—十进制译码器和BCD—7段译码器。

本设计用74LS47D作为译码器与七段数码管相连接。译码与显示电路连接原理图：

图2.7 译码与七段数码管接线图

秒计数数码显示：

图2.8 秒计数显示图

2.6校时电路

校时电路如图琐事，用到的元器件有三个单刀双掷开关S1，在设计中使用1、2、3脚。脚1接从分频器出来的1Hz标准脉冲，脚2接正常的进位脉冲，脚3接输入时钟信号CLK。当正常工作时将开关打到2，进行正常的计数，即校时时不影响正常计数。

图2.9 单刀双掷开关图

下图示为分校时电路：

图2.10 分校时电路

2.7报时电路

2.7.1蜂鸣器工作原理图：

给高电平工作通过调节蜂鸣器的频率与电压来实现蜂鸣器的声音的大小与品质。

图2.11 蜂鸣器接线图

2.7.2报时电路图

电路应在整点前5秒开始报时，即在59分55秒到59分59秒期间时，报时电路控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位保持不变，分别为5、9、5，因此可将计数器十位的Qc和Qa，个位的Qd和Qa及秒计数器十位的Qa和Qc相与，从而产生报时控制信号。

由于与门容易产生竞争冒险现象，故采用与非门和非门串接。电路如下图所示：

图2.12 报时电路示意图

由于使用的是TTL门电路，所以允许悬空。

图2.13 报时电路实际接线图

3.整体电路图 3.1 进位脉冲

图3.1 进位脉冲

图3.2整体电路图

图3.3 秒计数与报时电路整体电路图

图3.4 秒计数与报时电路整体电路图

图3.5 分计数整体电路图

结论

数字电子钟的实现方法很多，根据我所学的知识，选择恰当的计数器和振荡电路来控制其信号的稳定性。数字电子钟电路的振荡电路，分频电路，计数器电路，译码与数码管显示电路，校时电路，报时电路都是息息相关的。其中每一个部分都得做到准确性来保证数字电子钟的精确性。本设计采用555多谐振荡产生1000Hz信号，在经过分频器产生1Hz的秒信号，其实采用石英晶振振荡电路，这样产生的信号更加的稳定与精确。

课程设计体会

这学期期末我们做了数字电子技术课程设计，我设计的是数字电子钟。个人觉得这是一次将理论应用与实践的活动，在设计过程中不仅锻炼了我们积极思考的好习惯，而且培养了我们一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神。

由于拥有模拟电子技术基础和数字电子技术基础的理论知识，加之这次的课程设计，使我对以往的一些知识有了更深入的理解。

我在设计过程中认真的翻阅大量的书籍，去网上搜寻资料，在看了很多思路之后形成了一套我自己的思路。所谓博览群书，而后了然于胸。一旦形成了自己的思路，在设计过程中可以说是得心应手，泉思涌动。当然在设计过程中，我学会了Multism这个软件进行仿真，感觉用的挺好的，仿真是数字电子钟运行的良好。我感觉这增强了我以后设计的信心，我也喜欢上了设计，很好的培养了我对设计的兴趣，启蒙了我。I will remember it forever！

参考文献及资料