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

2、时、译码、显示功能；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

3、下：3. 单元电路设计3.1 脉冲发生电路 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3.4 清零电路3.5 校分电路3.6 仿电台报时电路4. 总电

4、路图5.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

5、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

6、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1k 1/8w15个10k 1/8w1个22m 1/8w1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wys 0-30v/2a*21台剥线钳1个尖嘴钳1个万用表1个导线若干8.2 芯片引脚图和功能表 1）四位二进制计数器74ls1

7、61 引脚图功能表输 入输 出cpdcba清零x0xxxxxxx00000送数10xxdcbadcba0-12）双四位同步bcd码加法计数器cd4518 引脚图 功能表输入输出crcpen清零1xx0000计数01bcd码加法计数保持0x0保持计数00bcd码加法计数保持01x保持3）译码器cd4511引脚图 功能表输 入输 出ledcbagfedcba字符测灯0 xxxxxx11111118灭零10x00000000000消隐锁存111xxxx显示le=01时数据译码1100000011111101100001000111011100010101001121100011100111131100100110111041100101110110151100110111110061100111000111171101000111111181101001110111194）与非门74ls00引脚图 功能表aby=非（ab）0010111011105）与门74ls21引脚图 功能表aby=ab0000101001116）非门74ls04引脚图 功能表ay=非a01107）或门74ls32引脚图 功能表aby=a+b0000111011119.参考文献 1 马鑫金编.电子技术实验指导书.南京：南京理工大学，2006年2 蒋立平编