数字电表设计

1、电子技术课程设计电子技术课程设计数字钟数字钟u 准确计时，以数字形式显示时、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间；分、秒的时间；u小时的计时要求为小时的计时要求为“24翻翻1”，分，分和秒的计时要求为和秒的计时要求为60进位；进位；u校正时间。校正时间。检查译码显示电路的功能。检查译码显示电路的功能。测试测试74ls161计数器的功能。计数器的功能。分别连接分别连接10进制和进制和6进制计数器。进制计数器。连接连接60进制或进制或24进制计数器。进制计数器。内容内容目的目的 了解数字电路的基本组成，认识数字信号、逻辑电平了解数字电路的基本组成，认识数字信号、逻辑电平和逻辑关系。和逻辑关系。

2、 接触数字电路的调试过程，对数字电路达到一个大体接触数字电路的调试过程，对数字电路达到一个大体的感性认识。的感性认识。 掌握数制、码制及相互间的转换。掌握数制、码制及相互间的转换。原理原理数字钟的基本组成数字钟的基本组成译码器译码器74ls247ltrbibi/rbo公共公共阳极阳极abcde fg h公共公共阳极阳极共阳极数码管共阳极数码管译码器、数码管译码器、数码管u二极管应连电阻以防电二极管应连电阻以防电流过大烧坏。流过大烧坏。 u将译码器和数码管连接将译码器和数码管连接好。好。 u数码管为共阳极。数码管为共阳极。 译码显示电路译码显示电路l74ls161计数器计数器74ls161计数器

3、时序图计数器时序图74ls161计数器功能表计数器功能表输入计数脉冲顺序计数器输出对应十进制数输入计数脉冲顺序计数器输出对应十进制数qdqcqbqaqdqcqbqa000000810008100011910019200102101010103001131110111140100412110012501015131101136011061411101470111715111115计数计数清零：清零端加负向脉冲。未用时接电源！清零：清零端加负向脉冲。未用时接电源！ 74ls161接成接成10进进制计数器制计数器74ls161接成接成6进制进制计数器计数器 与非门用与非门用74ls00 10进制、进

4、制、6进制计数器进制计数器与非门与非门74ls00引脚引脚书上第书上第298页页六十进制计数器（显示秒或分）六十进制计数器（显示秒或分）用74ls0024进制计数器（显示小时）进制计数器（显示小时）检查译码显示电路的功能。检查译码显示电路的功能。测试测试74ls161计数器的功能。计数器的功能。分别连接分别连接10进制和进制和6进制计数器。进制计数器。连接连接60进制和进制和24进制计数器。进制计数器。内容内容检查译码显示电路的功能检查译码显示电路的功能 在实验箱上译码显示电路部分的在实验箱上译码显示电路部分的dcba端依次输入端依次输入00001111代码，列表记录数码管所显示的数字或形状。

5、代码，列表记录数码管所显示的数字或形状。 在在cp(时钟时钟)端加入手控的逻辑电平信号，输出端端加入手控的逻辑电平信号，输出端(qd、qc、qb、qa)接发光二极管，观察并记录发光接发光二极管，观察并记录发光二极管亮、暗情况与二极管亮、暗情况与cp端手动脉冲个数的关系。端手动脉冲个数的关系。 l实验中实验中a、b、c、d悬空，悬空，p、l、t可悬可悬空，但最好接高电平。空，但最好接高电平。 测试测试74ls161计数器的功能。计数器的功能。分别连接分别连接10进制和进制和6进制计数器进制计数器l 首先用手动的方法，向首先用手动的方法，向cpcp端送入计数脉冲，检查端送入计数脉冲，检查功能是否正

6、确。功能是否正确。l 手动检查无误后，再用实验箱上的手动检查无误后，再用实验箱上的cpcp方波作为输方波作为输入脉冲。入脉冲。l 用示波器观察并记录计数器的用示波器观察并记录计数器的cpcp端和端和q qd d、q qc c、q qb b、q qa a端的波形，对计数器进行动态测试。端的波形，对计数器进行动态测试。l 计数器输出连显示译码电路。计数器输出连显示译码电路。异步异步60进制（或进制（或24进制）计数器进制）计数器 将十进制和六进制连接起来，然后再分别将十进制的输出将十进制和六进制连接起来，然后再分别将十进制的输出（qd、qc、qb、qa）和六进制的输出）和六进制的输出(qd、qc、

7、qb、qa ）分）分别与两个显示器电路（别与两个显示器电路（d、c、b、a）连接、测试。完成能显示）连接、测试。完成能显示分的电路。分的电路。 qa qb qc qd qa qb qc qd同步同步60进制（或进制（或24进制）计数器进制）计数器 将十进制和六进制连接起来，然后再分别将十进制的输出将十进制和六进制连接起来，然后再分别将十进制的输出（qd、qc、qb、qa）和六进制的输出）和六进制的输出(qd、qc、qb、qa ）分）分别与两个显示器电路（别与两个显示器电路（d、c、b、a）连接、测试。完成能显示）连接、测试。完成能显示分的电路。分的电路。秒脉冲输入161514131211107

8、654321vccgnd98161514131211107654321vccgnd98daedcgabfcb6615116vcc234514131211151bvcc162c345dafg1413bc12118gnd710987agndde109清除qaqbqcqdqaqbqcqd时钟清除 时钟74ls16174ls24774ls24774ls161cttctp qa qb qc qd qa qb qc qd 有些同学在有些同学在10进制和进制和6进制都正确且接线经进制都正确且接线经检查无误后，仍然出现检查无误后，仍然出现60进制计数错误的情况。进制计数错误的情况。其原因可能是：其原因可能是：

9、5v电源稳压性能、时钟边沿特性不佳、芯片矩离太远电源稳压性能、时钟边沿特性不佳、芯片矩离太远等等接线布局等因素引入干扰（接线太长、层叠太多、引接线布局等因素引入干扰（接线太长、层叠太多、引脚悬空等）脚悬空等）60进制可能遇到的问题进制可能遇到的问题60进制遇到问题的解决方法进制遇到问题的解决方法 在十位计数器的在十位计数器的2脚（脚（cp端）或端）或1脚（清零端）接脚（清零端）接滤波电容；滤波电容； 改善接线布局以减少干扰（换短的电线、层叠在改善接线布局以减少干扰（换短的电线、层叠在3层以下、置数层以下、置数l接高电平、芯片电源处接滤波电接高电平、芯片电源处接滤波电容，或重新接一次）；容，或重

10、新接一次）； 改变设计（改变设计（ ）；）；bdhqqcp 由于异步电路存在由于异步电路存在“毛刺毛刺”，容易产生误动作，容易产生误动作，因此，解决这一问题的根本方法是采用同步时序因此，解决这一问题的根本方法是采用同步时序电路来设计电路来设计60进制计数器。进制计数器。n在调试时，应在调试时，应分阶段连接调试，一步一步地进分阶段连接调试，一步一步地进行行。例如，先连接好个位的十进制计数器，电。例如，先连接好个位的十进制计数器，电路工作正确后，再接十位的计数器。两者都正路工作正确后，再接十位的计数器。两者都正常后，再将常后，再将60进制计数器连接起来。采用这种进制计数器连接起来。采用这种步步为营

11、的接线和调试方法（称为自下而上），步步为营的接线和调试方法（称为自下而上），能能较容易地发现问题并排除故障较容易地发现问题并排除故障。注意事项注意事项10进制计数器输出波形进制计数器输出波形报告报告 目的、所需器材。目的、所需器材。 记录实验数据。记录实验数据。 实验体会。实验体会。译码显示电路的功能测试结果；译码显示电路的功能测试结果； 记录实验调试过程、遇到问题及解决情况。记录实验调试过程、遇到问题及解决情况。74ls161的功能测试结果；的功能测试结果；10进制和进制和6进制计数器的测试结果；进制计数器的测试结果；数字钟分、时计数器的测试结果。数字钟分、时计数器的测试结果。0.1f在十位

12、计数器的在十位计数器的2脚脚(cp端端)或或1脚脚(清零端清零端)接滤波电容接滤波电容bdhqqcp 74ls48构成的构成的1000进制计数、译码显示电路进制计数、译码显示电路1234abcd4321dcbatitlenumberrevisionsizeletterdate:2-dec-2003 sheet of file:e:lwhaiproject未 来 科 技 电 路 图 未 来 科 技 .ddbdrawn by:abfcgdee1d2cm3c4h5b6a7cm8f9g10l1led8a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic574ls48

13、a1b1c1d1e1g1f1a1b1c1d1e1f1g1q 012q 19q 28q 311m s16m s27m r12m r23clk 014clk 11ic174ls90abfcgdee1d2cm3c4h5b6a7cm8f9g10l1led8a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic674ls48a2b2c2d2e2g2f2a2b2c2d2e2f2g2q 012q 19q 28q 311m s16m s27m r12m r23clk 014clk 11ic274ls90abfcgdee1d2cm3c4h5b6a7cm8f9g10l1led8a

14、7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic774ls48a3b3c3d3e3g3f3a3b3c3d3e3f3g3q 012q 19q 28q 311m s16m s27m r12m r23clk 014clk 11ic374ls90abfcgdee1d2cm3c4h5b6a7cm8f9g10l1led8a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic874ls48a4b4c4d4e4g4f4a4b4c4d4e4f4g4q 012q 19q 28q 311m s16m s27m r12m r23clk 014cl

15、k 11ic474ls9012j1input12j2inputvcc123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:28-mar-2006sheet of file:c:docume1lwhailocals1temprar数字钟.ddbdrawn by:abfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds1ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds2ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds3ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds4leda7b1c2d6lt3bi/rbo4rb

16、i5a13b12c11d10e9f15g14ic174ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic274ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic374ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic474ls48q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic574ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic674ls90q012q19q28q311ms

17、16ms27mr12mr23clk014clk11ic774ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic874ls90123ic9a74ls00456ic9b74ls008910ic9c74ls00111213ic9d74ls00123ic10a74ls00456ic10b74ls008910ic10c74ls00111213ic10d74ls00vccvccvccvcc123ic11a74ls00ssq2s1sws2swr13.3kr23.3kvccvccc10.01c20.01a1a2a3a4a5a6a7a1a2a3a4a5a6a7b1b2

18、b3b4b5b6b7b1b2b3b4b5b6b7c1c2c3c4c5c6c7c1c2c3c4c5c6c7d1d2d3d4d5d6d7d1d2d3d4d5d6d7trig2q3r4cvolt5thr6dis7vcc8gnd1ic12555d5q1clk3q2r4s6ic13acd4013d9q13clk11q12r10s8ic13bcd4013r32kr45.1kr510kvccc30.1c40.01500hz1khz12456ic15a74ls2013121098ic15b74ls20123ic16a74ls00456ic16b74ls008910ic16c74ls00111213ic16d7

19、4ls0012ic17a74ls0456ic17c74ls0434ic17b74ls0489ic17d74ls041khz500hzq012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic1874ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic1974ls90sgq3secondsgq0ssq0ssq2mgq0mgq3msq0msq2sgq3sgq0ssq0ssq2mgq0mgq3msq0msq2cin11cout9cout10rst12q47q55q64q76q814q913q1015q121q132q143ic20

20、4060c6100pc5100pcry32768hzr65.1m2hz1hz60进制校时脉冲vt1r71k12jp1vccvt2l1l2r81kvcc12power*vccminuteminute整点报时电路整点报时电路校时显示电路校时显示电路时基电路时基电路信号源信号源123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:28-mar-2006sheet of file:c:docume1lwhailocals1temprar数 字 钟 .ddbdrawn by:abfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds1ledabfcgdee1d2

21、3c455b6a78f9g10ds2ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds3ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds4leda7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic174ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic274ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic374ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic474ls48q012q19q28q

22、311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic574ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic674ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic774ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic874ls90123ic9a74ls00456ic9b74ls008910ic9c74ls00111213ic9d74ls00123ic10a74ls00456ic10b74ls008910ic10c74ls00111213ic10d7

23、4ls00vccvccvccvcc123ic11a74ls00ssq2s1sws2swr13.3kr23.3kvccvccc10.01c20.01a1a2a3a4a5a6a7a1a2a3a4a5a6a7b1b2b3b4b5b6b7b1b2b3b4b5b6b7c1c2c3c4c5c6c7c1c2c3c4c5c6c7d1d2d3d4d5d6d7d1d2d3d4d5d6d7trig2q3r4cvolt5thr6dis7vcc8gnd1ic12555d5q1clk3q2r4s6ic13acd4013d9q13clk11q12r10s8ic13bcd4013r32kr45.1kr510kvccc30.1

24、c40.01500hz1khz12456ic15a74ls2013121098ic15b74ls20123ic16a74ls00456ic16b74ls008910ic16c74ls00111213ic16d74ls0012ic17a74ls0456ic17c74ls0434ic17b74ls0489ic17d74ls041khz500hzq012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic1874ls90q012q19q28q311ms16ms27mr12mr23clk014clk11ic1974ls90sgq3secondsgq0ssq0ssq2mgq0m

25、gq3msq0msq2sgq3sgq0ssq0ssq2mgq0mgq3msq0msq2cin11cout9cout10rst12q47q55q64q76q814q913q1015q121q132q143ic204060c6100pc5100pcry32768hzr65.1m2hz1hz60进 制校 时 脉 冲vt1r71k12jp1vccvt2l1l2r81kvcc12power*vccminuteminute时基电路时基电路123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:28-mar-2006sheet of file:c:docume1lw

26、hailocals1temprar数 字 钟 .ddbdrawn by:abfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds1ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds2ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds3ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds4leda7b1c2d6lt3b i/r b o4r b i5a13b12c11d10e9f15g14ic174ls48a7b1c2d6lt3b i/r b o4r b i5a13b12c11d10e9f15g14ic274ls48a7b1c2d6lt3b i/r b o4r b

27、 i5a13b12c11d10e9f15g14ic374ls48a7b1c2d6lt3b i/r b o4r b i5a13b12c11d10e9f15g14ic474ls48q 012q 19q 28q 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic574ls90q 012q 19q 28q 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic674ls90q 012q 19q 28q 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic774ls90q 012q 19q 28q

28、 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic874ls90123ic9a74ls00456ic9b74ls008910ic9c74ls00111213ic9d74ls00123ic10a74ls00456ic10b74ls008910ic10c74ls00111213ic10d74ls00vccvccvccvcc123ic11a74ls00ssq2s1sws2swr13.3kr23.3kvccvccc10.01c20.01a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7a 1a 2a 3a 4a 5a 6a 7b 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7b

29、 1b 2b 3b 4b 5b 6b 7c 1c 2c 3c 4c 5c 6c 7c 1c 2c 3c 4c 5c 6c 7d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 1d 2d 3d 4d 5d 6d 7trig2q3r4cvolt5thr6dis7v c c8g n d1ic12555d5q1clk3q2r4s6ic13acd4013d9q13clk11q12r10s8ic13bcd4013r32kr45.1kr510kvccc30.1c40.01500h z1k h z12456ic15a74ls2013121098ic15b74ls20123ic16a74ls00456ic16b74

30、ls008910ic16c74ls00111213ic16d74ls0012ic17a74ls0456ic17c74ls0434ic17b74ls0489ic17d74ls041khz500hzq 012q 19q 28q 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic1874ls90q 012q 19q 28q 311m s 16m s 27m r 12m r 23c lk 014c lk 11ic1974ls90s g q 3s ec o n ds g q 0s s q 0s s q 2m g q 0m g q 3m s q 0m s q 2sgq

31、3sgq0ssq0ssq2mgq0mgq3msq0msq2c in11c o u t9c o u t10r s t12q 47q 55q 64q 76q 814q 913q 1015q 121q 132q 143ic204060c6100pc5100pcry32768hzr65.1m2hz1hz60进 制校 时 脉 冲vt1r71k12jp1vccvt2l1l2r81kvcc12power*vccm in u tem in u te校时显示电路校时显示电路123456abcd654321dcbatitlenumberrevisionsizebdate:28-mar-2006sheet of f

32、ile:c:docume1lwhailocals1temprar数 字 钟 .ddbdrawn by:abfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds1ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds2ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds3ledabfcgdee1d23c455b6a78f9g10ds4leda7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic174ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4rbi5a13b12c11d10e9f15g14ic274ls48a7b1c2d6lt3bi/rbo4r

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