南京理工大学电工电子实验报告(多功能数字计时器设计)

1、1. 电路功能设计要求介绍2. 电路原理简介3. 单元电路设计3.1 脉冲发生电路3.2 计时电路3.3 译码显示电路3.4 清零电路3.5 校分电路3.6 仿电台报时电路4. 总电路图5. 电路调试和改进意见6. 实验中遇到的问题、出现原因及解决方法7. 实验体会8. 附录8.1 元件清单8.2 芯片引脚图和功能表9. 参考文献1.电路功能设计要求1、设计制作一个0分00秒9分59秒的多功能计时器，设计要求如下：1）设计一个脉冲发生电路，为计时器提供秒脉冲（1HZ），为报时电路提供驱动蜂鸣器的高低脉冲信号（1KHZ、2KHZ）；2）设计计时电路：完成0分00秒9分59秒的计时、译码、显示功能

2、；3）设计清零电路：具有开机自动清零功能，并且在任何时候，按动清零开关，可以对计时器进行手动清零。4）设计校分电路：在任何时候，拨动校分开关，可进行快速校分。（校分隔秒）5）设计报时电路：使数字计时器从9分53秒开始报时，每隔一秒发一声，共发三声低音，一声高音；即9分53秒、9分55秒、9分57秒发低音（频率1kHz）,9分59秒发高音（频率2kHz）;6）系统级联。将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。7）可以增加数字计时器附加功能：定时、动态显示等。2.电路原理简介数字计时器由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路、校分电路、清零电路和报时电路这几部分组成。其原理框图如下：3.1脉冲发生电

3、路振荡器是数字钟的核心。 采用石英晶体构成振荡器 电路，产生稳定的高频脉冲 信号，作为数字钟的时间基3.单元电路设计准，再经过分频器输出标准秒脉冲（1HZ）。分频器的功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲（1HZ）。二是提供功能扩展电路所需驱动脉冲信号（1KHZ、2KHZ）。采用晶体的固有频率为32768Hz=215HZ。CC4060、74LS74电路图如下所示：3.2计时电路CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）3.3译码显示电路译码器 CC4511显示器共阴LED七段字型数码管Q30DEXvenfga6c3e)004511HOFTHJLE口AVss1.5 校分电路尼 c +5V

4、奠仃接分位CD4518的CP端接74LS161的置数端血1.6 仿电台报时电路4 .总电路图9 10a.氾匕fl0c ia b c d© f g3但beHCft RI'DOOJQDDQQQQCQnb c de f 8CC4S11a b c de f eCC45H3 b c a e f 3CC4S11的前"秒小位、分位 4518ffJCr-OC40«931 LE LD ABCD2KH：_IBI LE LU AECD.74LS2加电命Qt>045180C4518ENCP CrEN CP Cr秒个位“】8的疆HQxg% 74LS1A1Bl LE LD AK

5、D.74LS32LD ABCD CP Cr 陋2Hz74LS745 .电路调试和改进意见先接显示电路，显示电路接完，接入电源，当三个数码管都能正常显示8的时候说明接入正确。然后接显示电路，接入显示电路后，在电路中加入外接脉冲，每个位数都能正常计数，秒个位和分个位分别从0到9,秒十位是接在16进制芯片上，应显示0到E,但A到E数码管不能显示，只有当进位电路接入之后，成为6进制电路，能显示0到5的数字。下面接脉冲发生电路，电路接入之后，无需外加脉冲，电路能自动计数。再接清零电路，当清零电路启动时，电路能自动清零。再接校分电路，接入后能控制分个位从0到9。最后接报时电路，电路接入后，启动能在规定的时

6、间点上报时。6 .实验中遇到的问题、出现原因及解决方法当计时电路接完之后，接入电源和脉冲，电路不能正确计时。检查后发现芯片的使能端没有接完整，经过查功能表，将使能端接入电路之后，电路能正常工作。7 .实验体会初次做这个实验，我和搭档手足无措，一点头绪也没有，但是在老师的提示下按照原理图依次安装了显示器，译码器及计数器，并认真考虑了布线问题，接好了线，面包板上初步具有了模型。有了好的开始接下来就很顺利了，我们把原理图和各个部件的功能表弄懂记住，每天都按步骤做完了当天的任务，遇到问题时及时向同学和老师求助，最终用了三天时间很顺当的完成了实验。本次试验使我将学到的书本知识应用于实践，加深了我对知识的

7、理解，培养了我的动手能力，学会了与搭档共同讨论解决遇到的问题，分享问题被解决、实验完成的喜悦！8 .附录8.1 元件清单名称型号数量二入与非门74LS001个D触发器74LS741个四入与门74LS212个或门74LS321个四位二进制计数器74LS1611个BCD码计数器CD45181个分频器CD40601个译码器（驱动共阴）CD45113个非门74LS041个电容10pF1个20pF1个电阻1K1/8w15个10K1/8w1个22M1/8w1个晶振32768Hz1个蜂鸣器1个数码管共阴极（5V）3个直流稳压电源WYS0-30V/2A*21台剥线钳1个尖嘴钳1个万用表1个导线8.2 芯片引脚

8、图和功能表1）四位二进制计数器74LS161引脚图U2741LS61dlDG1SnsdQDCQcbQBaQAcrQPCcrvrcNE PO-功能表输入输出CPCrLDSSDCB1AQdQcQbQaQCC清零X0XXXXXX1X00000送数T10XXdcbadcba0-12）双四位同步BCM加法计数器CD4518引脚图引脚图U4CD4511功能表输入输出CrCP1ENQdQcQbQa清零1XX0000计数0ThBCD®加法计数保持0X0保持计数00JBCD®加法计数保持01X保持3）译码器CD4511功能表输入输出LTBILEDCBAgfedcba字符测灯0XXXXXX11

9、111118灭零10X00000000000消隐锁存111XXXX显示LE=g1时数据译1100000011111101100001000111011110：。01010100111r211000111001111311001001101110411：001：0111：0110r1511001101111100611001110001111711：0101。011p111r18110100111011119码功能表4）与非门74LS00引脚图1R1AVCC4Egt4A44YS3E自3A7GND3Yi己宜7400AB丫耳上（AB）010101111011105）与门74LS21引脚图iII14JM-HIB2DNC2C*-H仁NCLUKELR与1Y*7GND174己1功能表ABY=AB0000101001116）非门74LS04引脚图13VCCiy6a6Y2Y5A3AOY3Y4AND4Y142131?4115in6J7g7404功能表AY耳卜A01107）或门引脚图74LS321LAVCCIE4B1Y4A部4Y322Y*GWD3Y14a133IE41151069787432功能表ABY=A+B0000111011119 .参考文献1马鑫金