电子电工综合实验报告.docx
《电子电工综合实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电工综合实验报告.docx（14页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
电子电工综合实验报告
电工电子
综合实验报告
题目：
多功能数字计时器设计
姓名：
曾瑞文
学号：
913104210409
班级：
9131042104
专业：
电子信息工程
指导：
钟德荣
时间：
2015.9.24
1.电路功能设计要求介绍……………………………………………2
2.电路原理简介……………………………………………………2
3.单元电路设计……………………………………………………3
3.1脉冲发生电路…………………………………………………3
3.2计时电路……………………………………………………3
3.3译码显示电路…………………………………………………5
3.4清零电路……………………………………………………5
3.5校分电路……………………………………………………6
3.6仿电台报时电路……………………………………………6
4.总电路图…………………………………………………………7
5.电路调试和改进意见……………………………………………7
6.实验中遇到的问题、出现原因及解决方法………………………8
7.实验体会…………………………………………………………8
8.附录…………………………………………………………9
9.1元件清单……………………………………………………9
9.2芯片引脚图和功能表………………………………………10
1.电路功能设计要求
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）；
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1kHz），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
3.1脉冲发生电路
CC406074LS74
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）
分频器的主要功能有两个：
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）
采用晶体的固有频率为32768HZ=215HZ。
电路图：
3.2计时电路
CC4518（分位，秒个位）74LS161（秒十位）
分位和秒个位都是0-9，即是模10电路，CC4518为BCD码计数器，正好是模10。
秒十位是0-5，是模6电路，74LS161是四位二进制计数器，采用同步清零计数法，使
成为模6电路。
秒十位又要根据秒个位进位，当秒个位为9（1001）时，秒十位进一位，所以74LS161的CP=
这样就实现了秒的计数。
电路图：
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
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
4.电路调试和改进意见
先接上分频器电路，使CD4060产生1KHZ,2KHZ,2HZ的脉冲信号，在接上D触发器74LS74,使2HZ脉冲信号变为1HZ的脉冲信号。
可以用万用表检验是否产生脉冲，黑表笔接地，红表笔接脉冲输出的那管脚，若是指针反复摆动，则产生了脉冲，反之。
再接计时电路和译码电路，这是要先测试各个计时电路是不是正确的，给CC4518（分位，秒个位）74LS161（秒十位）接上正常的脉冲信号和清零信号，看分位，秒个位是否显示为0-9的数字，秒十位显示0-5的数字，秒十位和秒个位之间能否进位计数。
完成计数电路后，接校分电路，控制快关可以任意的选择几分钟，而且确保当59秒时，分位可以进位。
再接清零电路，接完清零电路后，我们可以对正在计数的时钟随时进行清零，把原来的CC4518（分位，秒个位）74LS161（秒十位）的清零电路去掉，接上清零电路后，我们无需外加脉冲，电路能自动计数。
最后接报时电路，报时电路不影响以前接的电路，所以按照电路图接就可以了。
5.实验中遇到的问题，出现原因及解决方法
接脉冲发生电路的时，总是不能产生脉冲信号，后来问了老师，老师说我元器件连的不好，所以照着各个节点号一步一步连，终于产生了信号。
接完计时电路和译码电路后，发现都没有在计时，仔细看了后，原来自己马虎没有接脉冲信号。
计时后秒不能进位，后来换了一个非门之后好了，可能是那个非门坏了。
最后接报时电路的时候，报时了可是时间不对，仔细检查后有一个导线接错了地方。
后来报时时间是对的，可是声音不对，经同学提醒是脉冲频率接的不对。
6.实验体会
电路图好画，可是实验不一定能简单地做出来。
刚开始进到实验室，有点手足无措，因为要连的线太多了，也有点急于求成了，没有分部分来做，也没有对各个部分进行检测，最后肯定是没做出来，还浪费了下午的时间。
到隔天后呢，请教了一下做完的同学，该怎么做，怎么检测，一部分做好后再做下一部分，就这样在一上午做完了。
其实在做实验的其中做了好多无用功，我也连了好几遍，可是都是无用的，真的要思路清晰按照步骤来，这样才能更加及时，容易地发现你的问题出现在哪里，怎么解决它，如果一股脑连完后有问题，是很难改正的，老师也不会在那么多条线当中帮你找哪根线连错了。
只有明确了每一步，才能完成整个实验。
7.附录
8.1元件清单
名称
型号
数量
二入与非门
74LS00
1个
D触发器
74LS74
1个
四入与门
74LS21
2个
或门
74LS32
1个
四位二进制计数器
74LS161
1个
BCD码计数器
CD4518
2个
分频器
CD4060
1个
译码器（驱动共阴）
CD4511
3个
非门
74LS04
1个
电容
10pF
1个
20pF
1个
电阻
300
3个
10K
2个
22M
1个
晶振
32768Hz
1个
蜂鸣器
1个
数码管
共阴极（5V）
3个
直流稳压电源
WYS0-30V/2A*2
1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
CC4518
输入
输出
Cr
CP
EN
清零
1
×
×
0
0
0
0
计数
0
↑
1
BCD码加法记数
保持
0
×
0
保持
计数
0
0
↓
BCD码加法记数
保持
0
1
×
保持
74LS74
输入
输出
CP
Ｄ
清零
×
０
１
×
０
１
置“１”
×
１
０
×
１
０
送“０”
↑
１
１
０
０
１
送“１”
↑
１
１
１
１
０
保持
０
１
１
×
保持
不允许
×
０
０
×
不确定
74LS161
输入
输出
CP
D
C
B
A
清零
×
0
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
送数
↑
1
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0-1
记数
↑
1
1
1
1
×
×
×
×
二进制加法记数
保持
×
1
1
0
1
×
×
×
×
不变
保持
×
1
1
1
0
×
×
×
×
不变
CD4511
输入
输出
LE
D
C
B
A
g
f
e
d
c
b
a
字符
测灯
0
X
X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
8
灭零
1
0
X
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
消隐
锁存
1
1
1
X
X
X
X
显示LE=0→1时数据
译
码
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
2
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
3
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
4
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
0
1
5
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
6
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
7
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
8
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
9
与非门74LS00
A
B
Y=非（AB）
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
与门74LS21
A
B
Y=AB
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
非门74LS04
A
Y=非A
0
1
1
0
或门74LS32
A
B
Y=A+B
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
升级会员 