机械课程设计优秀心得体会

机械课程设计优秀心得体会<br /> 　　一、设计目的<br /> 　　数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与<br />机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更<br />更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。<br /> 　　数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻<br />辑电路和时序电路。<br /> 　　因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，<br />从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制<br />作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括<br />组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻<br />辑电路与时序电路的原理与使用方法。<br /> 　　二、设计要求<br /> 　　（1）设计指标<br /> 　　①时间以 12 小时为一个周期；<br /> 　　②显示时、分、秒；<br /> 　　③具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正<br />到标准时间；<br /> 　　④计时过程具有报时功能，当时间到达整点前 10 秒进行蜂鸣<br />报时；<br /> 　　⑤为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间<br />基准信号。<br /> <br /> 　　（2）设计要求<br /> 　　①画出电路原理图（或仿真电路图）；<br /> 　　②元器件及参数选择；<br /> 　　③电路仿真与调试；<br /> 　　④pcb 文件生成与打印输出。<br /> 　　（3）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。<br /> 　　（4）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料<br />和图纸，有心得体会。<br /> 　　三、原理框图<br /> 　　1．数字钟的构成<br /> 　　数字钟实际上是一个对标准频率（1hz）进行计数的计数电路。<br />由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要<br />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<br />定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。<br /> 　　（a）数字钟组成框图<br /> 　　2．晶体振荡器电路<br /> 　　晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的 32768hz<br />的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子<br />钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波<br />的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用 ttl 门电路构成；另<br />一类是通过 cmos 非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图<br />（b）所示，由 cmos 非门 u1 与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电<br /> <br />路，u2 实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为<br />较理想的方波。输出反馈电阻 r1 为非门提供偏置，使电路工作于放<br />大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容 c1、c2<br />与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供<br />了一个 180 度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器<br />的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出<br />频率的稳定和准确。<br /> 　　（b）cmos 晶体振荡器（仿真电路）<br /> 　　3．时间记数电路<br /> 　　一般采用 10 进制计数器如 74hc290、74hc390 等来实现时间计<br />数单元的计数功能。本次设计中选择 74hc390。由其内部逻辑框图可<br />知，其为双 2&mdash;5&mdash;10 异步计数器，并每一计数器均有一个异步清零<br />端（高电平有效）。<br /> 　　秒个位计数单元为 10 进制计数器，无需进制转换，只需将 qa<br />与 cpb（下降沿有效）相连即可。cpa（下降没效）与 1hz 秒输入信号<br />相连，q3 可作为向上的进位信号与十位计数单元的 cpa 相连。<br /> 　　秒十位计数单元为 6 进制计数器，需要进制转换。将 10 进制<br />计数器转换为 6 进制计数器的电路连接方法如图 2。4 所示，其中 q2<br />可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的 cpa 相连。<br /> 　　十进制&mdash;六进制转换电路<br /> 　　分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计<br />数单元完全相同，只不过分个位计数单元的 q3 作为向上的进位信号<br /> <br />应与分十位计数单元的 cpa 相连，分十位计数单元的 q2 作为向上的<br />进位信号应与时个位计数单元的 cpa 相连。<br /> 　　时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要<br />求，整个时计数单元应为 12 进制计数器，不是 10 的整数倍，因此需<br />将个位和十位计数单元合并为一个整...