南京理工大学电工电子实验报告.docx

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1、南京理工大学电工电子实验报告(多功能数字计时器设计)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company Onel1. 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

2、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:具有开机自动清导功能,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

3、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:册T瓶福解位鞭蚩I秋十眼襦分显福3.单元电路设计动脉冲信号(1KHZ、2KHZ)。采用晶体的固有频率为32768HZ=215HZ。CC4060、74LS74电路图如下所示:3.1脉冲发生电路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)。分频器的功能主要有两个:一是产生标准秒脉冲(1HZ)。二是提供功能扩展电路所需驱3.2计时电踣CC4518 (分位、秒个位)、74LS161 (秒十位)3.3译码显示

4、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. 总电路图74LS161Q14秒个位、分位1518 的”fagbedc ha b cdf gfagbedcha br np f gCC4511BI LE LD ABCD.BI LE LD ABCDBI LE LD AECD.74LS161Q5Q45. 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,秒个位和分个位分别从0到9,秒十位是接在16 进制芯片上,

5、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。6. 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

6、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。本次试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!8. 附录8.1元件清单名称型号数量二入与非门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BCD码计数器CD45

7、181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 1 1 1 1 1 1 1c c Q Q Q Q 1 D U2Q 741LS61CCABCD0G1 1 1 1 1 1 1 1功能表输入输出CPCrLDS 1S 0DCBAQ DQ CQ Bqa清零X0XXXXXXX00

8、000送数t10XXdcbadcba0-12)双四位同步BCD码加法计数器CD4518引脚图1_1_1_1_II1V 2 Q Q Qa NQ 2P2U3CD4518P N a b cd rs1 1 Q Q QQ 1V1 1 1 1 111功能表输入输出CrCPENQQbQ清零1XX0000计数0t1BCD码加法计数保持0X0保持计数00IBCD码加法计数保持01X保持3)译码器CD4511引脚图V 1 1 a 1 1 1 1 U4CD4511L B E sB C E D A 早功能表输入输出LTBILEDCBAgfedcba字符测灯0XXXXXX11111118灭零10X00000000000

9、消隐锁存111XXXX显示LE=0t1时数据译码1100000011111101100001000111011100010101001121100011100111131100100110111041100101110110151100110111110061100111000111171101000111111181101001110111194)与非门74LS001413121110旦 8c B AH Y E AH YC 4 4 4 3 3 3VA B .y A B Y1 ITrc-.-.匚_:G1 34引脚图1.4ABY=AB000010100111740D功能表AB丫二非(AB)001

10、0111011105)与门 74LS21引脚图1312106)非门 74LS04引脚图1A UCC 1Y6A淬6Y咨5An5涕5Y幼4A里- GhD4Y7404功能表AY二非A01107)或门 74LS32引脚图1AVCCIB4B1Y4A华4Y3B2Y3AGND3Yj, 2A7432功能表ABY=A+B0000111011119. 参考文献1马鑫金编.电子技术实验指导书.南京:南京理工大学,2006年蒋立平编著.数字电路.南京:南京理工大学翻印3 李银华等编著.电子线路设计指导.北京:北京航空航天大学出版社,2005年4 王建新,姜萍编著.电子线路实践教程.北京:科学出版社,2003年5 王俊峰,安家文,吕宽州等编著.电工与电子技术实验教程,2006年

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