课程综合任务-考资料

1、二十四进制（“时”）计数译码显示电路的制作与调试二十四进制（“吋”）计数译码显示电路原理如图1所示。该电路由二十四进制计数器 和译码显示两部分电路组成。校时信号图1 二十四进制（“时”）计数译码显示电路原理图根据图1血出二十四进制（“时”）计数译码显示电路的接线图2并在面包板或印制电路板安装和调试该电路。led1信号11led2u14511u24511r0r6470dx 7o led1ou1 4511iiiou24511o发生器u74518r7r13 470n_x 7i二十四进制（“时”）计数译码显示电路的接线图表1 二十四进制（“时”）计数译码显示电路制作元件清单序号品名型号/规格数量配件图

2、号实测情况1数字集成电路cc45112ul、u22数字集成电路cc45181u73数字集成电路cc40811u1041/4w电阻470 q14r0-r135led数码管sm205012lde1、led26六十进制（“分”、“秒”）计数译码显示电路的制作与调试图3所示为六十进制（“分”、“秒”）计数译码显示电路原理图，与图1所示的二十 四进制（“吋”）计数译码显示电路原理图进行比较后可以看出，图3只是在图1的基础上 做了很小的改动，复位信号自cc4518的13、12脚,当计数到0110 0000即60时电路复 位。校时信号图3 原理图根据图3画出六十进制（“分”、“秒”）计数译码显示电路的接线图

3、4,并在面包板 或印制板上安装和调试该电路（为与后面的总装配图配套，该电路应做两面套，分别用于 “分”、“秒”的显示）。图4六十进制（“分”、“秒”）计数译码显示电路的接线图表2六十进制（“分”、“秒”）计数译码显示电路制作元件清单序号品名型号/规格数量配件图号实测情况1数字集成电路cc45112u3、u42数字集成电路cc45181u83数字集成电路cc40811u1041/4w电阻470 q14r14r275led数码管sm205012lde3、led4校时电路的制作与调试实际的数字钟电路山于秒信号的楮确性和稳定性不可能做到完全（绝对）准确无误，加 之电路屮其它原因，数字钟总会产牛走时谋差

4、的现象。因此，电路屮就应该有校准时间功能 的电路。当时钟指示不准，就需要校准时间。校准的方法很多，常用的有“快速校时法”。现在 以“分计时器”的校时电路为例，简要说明它的校时原理，见图5。与非门u15a、u15b构成的双稳态触发器，可以将1hz的“秒”信号和“秒计数器的 进位信号”送至“分计数器的cp端”。两个信号小究竞选哪个送入由开关k控制，它的工 作过程是如下：当开关k置“b”端吋，与非门u15a输出低电平，与非门u15b输出高电平。“秒计 数器进位信号”通过与非门u15c和与非门u14a送至“分计数器的cp端”,使“分计数 器”正常工作；需要校正“分计时器”时，将开关k宜“a”端，与非门

5、u15a输出高电平, 与非门u15b输出低电平，与非门u15c封锁“秒计数器进位信号”，而与非门u15d将1hz 的cp信号通过与非门u15d和与非门u14a送至“分计时器”的cp控制端，使“分计数 器”在“秒”信号的控制下“快速”计数,直至正确的时间,再将开关置于“b”端，以达 到校准时间的目的。图5校时电路原理图vcc根据图5画出图6所示由cc4011构成的校时电路接线图，并在而包板（或印制板）上 搭建校时电路。同时与图6所示校时测试电路和连接，测试校时电路的功能，即在两输入端 分别输入高电平和1hz的方波信号，在输出端接发光二极管。当开关k置“b”端时发光 二极管，当开关k置“a”端吋发

6、光二极管o（“常亮”、“闪烁”）图6校时电路接线图1脚接校时信号2脚接进位信号3脚接计数器图6校时测试电路表3校时电路制作元件清单序号iin 名型号/规格数量配件图号实测情况1数字集成电路cc40112u14、u1521/4w电阻4.7k q2r46、 r473廿关1整点报时电路的制作与调试整点报时是数字钟最基木的功能之一，即当数字钟显示整点时，应能报时。要求当数字 钟的“分”和“秒”计数器计到59分50秒（数字钟电路要求在离整点差10秒）时，驱动 音响电路，在每隔1秒音响电路鸣叫-次，每次叫声的持续时间为1秒，10秒钟内自动发 出五声鸣叫，前四次为低音500hz,最后一声为高音1000hz,

7、即“前四声低，最后一声高”， 正好报整点。因此整点报时电路主要由控制门电路和音响电路两部分组成，图7所示为整点 报时电路的原理图。zhoorg-51:0 zioiooi u寸<soo图7整点报时电路图控制门电路在图7所示为整点报吋电路，与非门18组成控制门电路。与非门1、3、5的输入信 号q4、q3、q2、q】，分别表示“分十位”、“分个位”、“秒十位”和“秒个位”的状态, 卜标屮d、c、b、a分别表示组成计数器的四个触发器的状态。数字钟电路要求在59分51秒、53秒、55秒、57秒和59秒时各鸣叫一次。则当计数器计 数到59分50秒时，分、秒计数器的状态应为：qe）4qc4qb4qa4

8、=0 101 （分十位）qd3qc3qb3qa3二 1001 （分个位）qd2qc2qd2qa2=0 101 （秒十位）qdiqciqbiqa 1=0000 （秒个位）此时耍求音响电路工作，计数器状态的变化仅发牛在59分50秒至59分59秒之间。因 此，只有秒个位的状态发生变化，而其它计数器的状态无须变化，所以可保持 qc4=qa4=qd3=qa3=qc2=qa2=1 不变。将它们相，即 y2=qc4*qa4*qd3*qa3*qc2，qa2=1 将 此信号作为与门5、6的控制信号。图7中音响电路采用射极输出器，推动8q的喇叭，三极管基极串接lkq限流电阻，是 为了防止电流过大损坏喇叭，集电极串

9、接51q限流电阻，三极管选用8050型高频小功率管。当丫5端为高电平时，三极管t导通，有电流流经喇叭，使z发出鸣叫声。通过以上分 析可知,当计时至59分51、53、55、57秒时,频率为500hz的信号通过喇叭，当计时至 59分59秒时，频率为1000hz的信号通过喇叭,因而发出“四低一高”的声音，音响结束 正好为59分60秒。qa4qd3qa301ui2i3i4ncvdd02i8i7i6i5nc1312111098 qa2 qc2234to7hi20102i3i4vs141311211109looohzeqdl (qa1 4o12s01mi2i3i4ncvs 500hz1 kon|ri y

10、51 ohm10ohm图8整点报时电路接线图表4整点报时时电路制作元件清单序号品名型号/规格数量配件图号实测悄况1数字集成电路cc40111u112数字集成电路cc40122u12、u1331/4w电阻lkq1r4241/4w电阻51 q1k435二极管80501v16扬声器8q/2w1lsi.qc4.qa4.qd3.qa3.qc2.qa2.qd1.qa1500hz1000hzm45m76ymm 10 s"5 v1 kohmlk1 kohm1 kohm1 kohm1 kohm1 kohm1 kohm1 k ohm信号发生器r_1000hz 早疣信号发生器500hz图9整点报时测试电路

11、接线图根据图7画出图8所示的用cc4011和cc4012构成的整点报时电路接线图，并在血包板（或印制板）上分别搭建图8所示整点报时电路和图9所示的整点报时测试电路，并将两 电路对应的10条导线相连接，测试并验证其整点报时功能。并将其功能测并填写到表5中。表5 整点报时电路的测试记录qc4qa4qd3qa3qc2qa2qaiqo扬声器 发出的声音声音 持续时间分十位分个位秒十位个位11111110111111117个量中有任意一个或一个以上为零吋*说明：1.在测试电路时开关9、10都处于接通状态。2. 开关18打到地对应端为低电平，打到电阻接电源对应端为高电平。3. 在扬声器拦填写“低音”、“高

12、音”。1khz秒脉冲多谐振荡器555定吋器构成的多谐振荡器如图10所示。1 i vccrp 八 4.7kr442kr45u182 4.7k5553ourc1o.lufc2o.oluf图10555定时器构成的1khz秒脉冲多谐振荡器原理图根据图10的原理图，画出图11所示的接线图，并在面包板上搭建实验电路，观察3 脚输出电压如和电容g两端电压竝的波形。图11555定吋器构成的1khz秒脉冲多谐振荡器接线图表6555定时器构成的多谐振荡器电路制作元件清单序号品名型号/规格数量配件图号实测情况1集成电路ne5551u1821/4w电阻2k1r4431/4w电阻4.7k1r454可调电阻4.7k1rp

13、5电容o.luf1cl6电容0.0 luf1c2555集成电路的8脚、1脚分别接5v直流电源的止、负端。复位端接电源，为高电平, 使电路处于非复位状态。5脚co端通过小电容接地而不起作用。为了方便把可调电阻rp 和电阻r44合称为r44，r44、r45、c|构成充电电路。7脚构成放电电路。5脚高触发端、2 脚低触发端并接于冲放电电路中的r45和c|之间，控制输出端3脚的状态。用示波器观察3脚输出电压心和电容c）两端电压uc的波形。数字钟电路的整体制作与调试根据数字钟鉴机框图和前而所学的模块知识，将数字钟的各个单元电路组合起来，构成 图12所示的数字钟整机逻辑电路图。表6为数字钟整机电路的制作元

14、件清单。（注意：在原 理图绘制屮，为了保证图面整洁，一些地方的连接采用了网络标号。如u12的2脚接u8 的13脚）数字钟幣机电路可以在面包板（或印制板和数字电路实验箱）上搭建完成。在完成整机 电路连接z前，应先对各单元电路进行逐一安装和调试，然后再进行整机的连接与调试。1. 晶体振荡器的安装和调试按图12和图1电路在而包板（或印制板和数字电路实验箱）上连线，输出接发光二极 管，观察发光二极管的显示情况。用示波器观察波形，并调整可调电阻，用频率计测得所需 频率信号。2. 计数器译码显示电路的安装和调试按图12和图3-2-1.图3-2-3电路在面包板上连线。因为cc4518内含有两个同步十进 制计

15、数器，图3-2-1内所含有的四个2输入与非门，因此分别用一片cc4518和cc4511就 够了。bcd 7段锁存译码/驱动器cc4511和led七段数码管组成译码显示电路。按图12电路连线，输出可接发光二极管。观察在cp作用下，输出端发光二极管的状 态变化情况，验证是否为六十进制计数器和二十四进制计数器。调试过程中，要注意以下儿个问题：（1）根据cc4518的功能表，当触发脉冲rfl cp端输入时，en端应接高电平，此时cp 上升沿触发；当触发脉冲由en端输人时，cp输入端接低电平，此时cp下降沿触发。（2）cr为开步复位端，高电平有效。当cr为高电平时，计数器复位；正常计数时，应 使 cr=

16、oo（3）cc4511正常工作时，lt=bi应为高电平，le应为低电平。3. 分频电路的安装和调试按图12和图421电路在面包板上连线。制作中注意cp、en、r端的接法，不能接混, 可以用逻辑笔观察低频输出端的电平变化。4. 校时电路的安装和调试按图12图和4-5-1电路在面包板上连线将电路输出（门5）接发光二极管。拨动开关， 观察输出端发光二极管的显示悄况。注意：计时和较时两种状态的计数速度不一样。5. 整点报时电路的安装和调试按图12和图451所示电路在面包板或印制板和数字电路实验箱上连线。因为报时电 路发出声响的吋间是59分51秒至59分60秒z间，59分的状态是不变的，y2=l不变。测

17、试时，输入500hz> 1000hz的信号，qa； qd端接至i 进制计数器的相应输出端。观 察计数器在cp信号的作用下，喇叭发出声响的情况。nx2s-x5 tocoeooa -vr ewe鼻二0tltitt2vt vom 33010小£rlkl一口一 g3h v厂»11一 acuv9 j 3 a 3 u va_mf1)(ormx5 vm.d>巾？n> tf!£x障ii'1£5%qtlttnttvsri eeiogx)shsoxalejn一 a 3 fl vd j a a 3 h v3n-sr vxnjnwx-i- a38 vajflvb>hf b> 一m£016-i-i$1°1vgx号am讣t>a"w图12数字钟整机电路图o j a « v一 osocjxs xdj一 osoqns7mj一eams si一 osqvs mjc1£16: 01: 11c.p3e§amte表7 数字钟整机电路制作元件清单序号品名型号/规格数量配件图号实测情况1数字集成电路cc45116u1