哈工大电子技术实验自主设计实验：0—959秒计时器的设计

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1、姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩实验名称0—9:59秒计时器的设计1.实验目的进一步熟悉仪器仪表的使用；设计一个0—9:59秒计时器2.总体设计方案或技术路线本次设计的计时器有三位显示数字，故而需要将低位进位能输入到高位。整体电路由3个74LS161构成的按自然态序变化的十进制计数器及六进制计数器组成，外接LED数码显示器以显示数字。电路所需脉冲可由函数信号发生器提供，在主线上加入一个开关以实现计时器的暂停与继续。3.实验电路图74.仪器设备名称、型号直流稳压电源、数字万用表、试验箱、电子版、芯片：74LS00、74LS161DSO-X2

2、002A示波器/函数信号发生器、导线5.理论分析或仿真分析结果1）对第一位计数器仿真实验结果：态序LED显示000000100011200102300113401004501015601106701117810008910019对第二位计数器仿真结果：态序LED显示000000100011200102300113401004501015第三位计数器仿真结果与第一位相同。2）对进位处（如下图）进行测试：7第一处进位处（电路图右端如上图所示部分）结果如下态序123450011001011002011013011014011005011006011

3、017011018011109011101010011由上表可知当计到10时，1处显示高电平，即产生进位脉冲，实现进位。但由于是反馈预置法十进制计数器，态序“10”只出现一瞬间，在LED显示上是无效的，但可以产生瞬间信号，实现进位。（注：态序“10”状态未用仿真软件测得，系理论推得）对第二处进位处（电路图左端如上图所示部分）结果如下态序12345001100101100201110301110401101501101610011由上表可知当计到6时，1处显示高电平，即产生进位脉冲，实现进位。但由于是反馈预置法六进制计数器，态序“6”只出现一瞬

4、间，在LED显示上是无效的，但可以产生瞬间信号，实现进位。（注：态序“6”状态未用仿真软件测得，系理论推得）综上，可以实现所设计要求。76.详细实验步骤及实验结果数据记录（包括各仪器、仪表量程及内阻的记录）实验步骤：1）分析电路图，选取所需芯片，准备好所用仪器，准备实验2）按电路图连接电路3）检查是否有错连、漏连的线，检查无误后开启电源，进行实验4）调整实验参数，记录实验数据5）整理实验器材，结束实验实验数据：1）基本功能测试（第一/二/三位计数器）态序LED显示0000000000000000100000000011111120000001

5、1100022230000001111113334000111000000444500011100011155560-01-11-10-06-670-01-11-11-17-781-10-00-00-08-891-10-00-01-19-92）进位功能测试态序1234500011111000100111110002001111111030011111110400111110015001111100160-1-1-1-1-70-1-1-1-1-80-1-1-1-0-90-1-1-1-0-10----------73）计时功能测试脉冲频率30s内

6、时间误差1Hz-0.09s900mHz-0.54s1.1Hz+2.12s最佳频率1Hz4）仪器数据记录直流稳压电源（V）5.00矩形波脉冲电压（V）4.00矩形波占空比（%）50矩形波频率（Hz）1矩形波周期（ms）100077.实验结论通过实验，可以达成预期目标。计时器每1秒有0.003秒的误差，即3‰的误差，可以在要求精度不是很高的时候使用。8.实验中出现的问题及解决对策1）接上函数发生器时LED显示器数字不发生变化。解决方案：经过调试，发现脉冲电压过低，无法触发计数器工作，于是将电压调高，问题解决；2）数字未按顺序显示。解决方案：经检查

7、，发现是接触不良。更换导线后问题解决。9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议通过本次自主设计实验，我对在电工课上学的知识有了更深的理解，同时也对电子电路的设计产生了浓厚的兴趣。看到自己设计的电路能实现预定的功能，我感到很有成就感。电路实验室设备齐全，老师和蔼可亲，这些都给我留下了很深的印象。我每次实验做得也十分认真。但有一次的实验操作分较低，我自己认为已经做得很认真了，但不知道分扣在哪里，希望可以在评分处列出评分项目，这样可以自我改正。此外，实验室有的凳子脚坏了，导致凳子左右乱晃，希望实验室可以修复这些凳子10．参考文献[1]杨世

8、彦.电工学（中册）电子技术.北京：机械工业出版社，2005：171-173.77