电工电子综合实验（II）实验报告 —数字计时器设计

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1、电子电工综合实验（II）实验报告——数字计时器设计班级：学号:姓名：指导老师；一、实验目的1.掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。2.了解各单元再次组合新单元的方法。二、实验要求实现00′00″到59′59″的可整点报时的数字计时器。三、实验内容1．设计实现信号源的单元电路。2．设计实现00’00”-59’59”计时器单元电路。3．设计实现快速校分单元电路。含防抖动电路（开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止）4．加入任意时刻复位单元电路（开关K2）5．设计实现整点报时单元电路（产生59’53”,59’55”,59’57”

2、,三低音频率F3，59’59”高音频率F4）四、实验器件1、集成电路：NE5551片(多谐振荡)CD40401片（分频）CD45182片（8421BCD码十进制计数器）CD45114片（译码器）74LS003片（与非门）74LS201片（4输入与非门）74LS212片（4输入与门）74LS741片（D触发器）2、电阻：1KΩ1只3KΩ1只150Ω4只1、电容：0.047uf1只2、共阴极双字屏显示器两块。五．元器件引脚图及功能表1.NE5551片(多谐振荡)：(1)引脚布局图：图1NE555引脚布局图（2）逻辑功能表：(引脚4

3、)Vi1(引脚6)Vi2(引脚2)VO(引脚3)0××01>Vcc>Vcc01Vcc不变表1NE555逻辑功能表2.CD40401片（分频）：（1）引脚布局图：图2CD4040引脚布局图（2）逻辑功能说明：CD4040是一种常用的12分频集成电路。当在输入端输入某一频率的方波信号时，其12个输出端的输出信号分别为该输入信号频率的2-1~2-12，在电路中利用其与NE555组合构成脉冲发生电路。其内部结构图如图4所示。引脚图如图3所示，其中VDD为电源输入端，VSS为接地端，CP端为输入端CR为清零

4、端，Q1~Q12为输出端，其输出信号频率分别为输入信号频率的2-1~2-12。3.CD45182片（8421BCD码十进制计数器）：（1）引脚布局图：图3CD4518引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出CRCPENQ3Q2Q1Q0清零1××0000计数0↑1BCD码加法计数保持0×0保持计数00↓BCD码加法计数保持01×保持表2CD4518逻辑功能表4.CD4511四片（译码器）：（1）引脚布局图：图4CD4511引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出LEDCBAgfedcba字符测灯0××××××11111118灭零10×0

5、0000000000消隐锁存111××××显示LE=0→1时数据译码110000001111110110000100001101110001010110112110001110011113110010011001104110010111011015110011011111006110011100001117110100011111118110100111001119表3CD4511逻辑功能表5.74LS003片（与非门）：（1）引脚布局图：图574LS00引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出BAQ000011101110表47

6、4LS00逻辑功能表6.74LS20一片（4输入与非门）：（1）引脚布局图：图674LS20引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出ABCDQ0XXX1X0XX1XX0X1XXX0111110表574LS20逻辑功能表7．4LS212片（4输入与门）：（1）引脚布局图：图774LS21引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出ABCDQ0XXX0X0XX0XX0X0XXX0011111表674LS21逻辑功能表8.74LS741片（D触发器）：（1）引脚布局图：图874LS74引脚布局图（2）逻辑功能表：输入输出CPDQ清零X01X01

7、置“1”X10X10送“0”↑110O1送“1”↑11110保持O11X保持不允许X00X不确定表774LS74逻辑功能表9.电阻：电路所用的电阻为4色环电阻，阻值为330Ω或者300Ω的电阻共28只、阻值为1kΩ和3kΩ的电阻各1只。10.电容：0.047uf1只11.共阴极双字屏两块：（1）引脚布局图：图9共阴极双字屏引脚布局图（2）逻辑功能表：显示字型gfedcba段码001111113fh1000011006h210110115bh310011114fh4110011066h511011016dh611111017dh

8、7000011107h811111117fh911011116fh表8共阴极双字屏逻辑功能表六、实验原理电子计时器是由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路和控制电路等几部分组成的，其中控制电路可以分为校分电路、清零电路和报时电路。其具体的原理框图如图1所示。图10电路原理框图