南京理工大学电工电子实验报告(多功能数字计时器方案)

1、个人资料整理 仅限学习使用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） ; b5E2RGbC

2、AP2）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；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 襁率1kHz） , 9分59秒发高音频率 2kHz） ； plEanqFDPw6）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

3、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：DXDiTa9E3d10 / 93.单元电路设计3.1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） 。 RT CrpUDGiT脉冲发生电路: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 ） 。 5PCzVD7HxA采用晶体的固有频率为 32768Hz=2 15HZ。CC4060、 74LS74电路图如下所示：分频器的功能主要有两个-I- LOfFC

4、CAtW71LS?!3.2计时电路CC4518V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vl>d f S a B c 3 e)C7D45 1 IB U FT 由 LE I A V短巳3.4清零电路接分位84518的CP端接74LS161的置数端而3.6仿电台报时电路盘鸣器4 .总电路图9 Wa.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 3CC4S1174LS10：

5、的G秒小位、分位4518ffJCr-OC40«931 LE LD ABCD2KH：_IBI LE LU AECD.14LS2045180C4518ENCP CrH11Q1420PFCCJOCttI CPF74LS74T 15 LKHt己 32T6&HZ LOBl LE LD AKD.Qxg%74LS1A1LD ABCD CP Cr 就EN CP Cr74LS32Q5Q4秒个位451a的必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

6、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。jLBHrnAILg6 .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。XHAQX74J0X7 .实验体会

7、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。LDAYtRyKfE本次实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问题，分享问题被解决、实验完成的喜悦！ Zzz6ZB2Ltk8 .附录8.1 元件清单名称型号数量二入与非门74LS001

8、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8.2 芯片引脚图和功能表1）四位二进制计数器74LS161引脚图功能表输入输出CP回四臼dDCBAdLd|目回清零X0XXXXXXX00000送数

9、10XXdcbadcba0-12)双四位同步BCM加法计数器CD4518引脚图功能表输入输出CrCPENJ清零1XX0000计数0T1BCM加法计数保持0X0保持计数00JBCM加法计数保持01X保持3）译码器CD4511引脚图I X |功能表输入输出凹回|LEDCBAgfedcba字符测灯0XXXXXX11111 1118灭零10X000000000 I00消隐锁存111XXXX显示LE=(H 1时数与译 码1100000011111101101。00100011 I101110I 0010101I 00 I112110001110011113110010011011 I1041100101

10、11011 1015110011011111006110011100011117110100011111118110100111011119CC4B#4Y3B3A3YV1A1B1Y* S3 曲GND1413 1E11740。功能表ABY耳 £<AB0010111:011105）与门 74LS21 引脚图± 旦345LALBNCLCLDLYGND14 1.J 12 u 1D4）与非门74LS00 引脚图7421功能表ABY=AB0000101001116）非门 74LS04 引脚图1AVCC1Y6A2A6YEY3A3A5Y3Y4含GND4YU697404功能表AY耳卜A01107）或门 74LS32 引脚图2347c B- Y B Y 口 4 4 4 3 3 3>S1B1Y* "2YM功能表ABY=A+B00001110111