电工电子实验报告2(多功能数字计时器设计)

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1、电工电子综合实验报告题目：多功能数字计时器设计姓名：孙晓晓学号:0910210140院系：电光院专业：电子信息工程指导：电子技术中心完成报告时间：2011-8-2712目录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报时电路4.总电路图5.附加电路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121、设计制作一个0分00秒～9分59秒的多

2、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1

3、kHz），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。其原理框图如下：3.单元电路设计121、3.1秒信号发生器12秒信号发生器提供计时电路的时钟并为报时电路提供驱动信号。为提供较为精确的秒脉冲信号，采用32768Hz的石英晶体多谐振荡器作为脉冲信号源。分频器CD4060最高可实现214分频，即最低频率端的脉冲信号频率

4、为2Hz，因此增加一个D触发器实分现频器来产生1Hz的秒脉冲信号。将D触发器的端与D端接在一起实现频器，则Q端的输出信号即为1Hz的秒脉冲信号。报时电路所需要的1KHz，2KHz的脉冲信号由4060的管脚Q4和管脚Q5提供。123.2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4511显示器共阴LED七段字型数码管123.4清零电路接74161的CLR端3.5校分电路125号管脚接分位的校分信号8号管脚接分位的计数信号输入端CP21号管脚接分位的进位信号3.6报时电路4.总电

5、路图124.附加电路（动显）126.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。7.实验体会通过这个实验，我们明显感受到理论和实践的差别，书本上的知识要灵活运用到实践中去没有想象中的那么简单。而且操作中的各种因素也可能导致实验不能如预期的进行。所以，我们需要掌握好各种知识，能灵活的处理各种问题。通过实验提高了我们的手动能力，体会到了动手操作的乐趣。8.附录8.1元件清单名称型号数量二入与

6、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12BCD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1K1/8w15个10K1/8w1个22M1/8w1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WYS0-30V/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74LS161引脚图功能

7、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清零1XX000012计数0↑1BCD码加法计数保持0X0保持计数00↓BCD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0XXXXXX11111118灭零10X00000000000消隐锁存111XXXX显示LE=0→1时数据译码1100000011111101100001000111011100

8、010101001121100011100111131100100110111041100101110110151100110111110061100111000111171101000111111181101001110111194）与非门74LS00引脚图功能表ABY=非（AB）001011101110125）与门74LS21引脚图功能表A