电工电子 综合实验报告
题目：多功能数字计时器设计
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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 脉冲发生电路 计时电路 译码显示电路 清零电路 校分电路 仿电台报时电路
4.总电路图
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 元件清单
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
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动脉冲信号（1KHZ、2KHZ）。
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采用晶体的固有频率为32768HZ=2HZ。 CC4060、74LS74 电路图如下所示：
计时电路
CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）
“0”“1”“o”“0” 译码显示电路
译码器 CC4511 显示器 共阴LED七段字型数码管
清零电路 校分电路
仿电台报时电路 4.总电路图
5.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，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 元件清单 名称 二入与非门 D触发器 四入与门 或门 四位二进制计数器 BCD码计数器 分频器 译码器（驱动共阴） 非门 电容 电阻 晶振 蜂鸣器 数码管 共阴极（5V） 直流稳压电源 WYS 0-30V/2A*2 剥线钳 尖嘴钳 万用表 导线 芯片引脚图和功能表 1）四位二进制计数器74LS161 引脚图 功能表 输 入 输 出 CP D C B A 清零 X 0 X X X X X X X 0 0 0 0 0 型号 74LS00 74LS74 74LS21 74LS32 74LS161 CD4518 CD4060 CD4511 74LS04 10pF 20pF 1K 1/8w 10K 1/8w 22M 1/8w 32768Hz 数量 1个 1个 2个 1个 1个 1个 1个 3个 1个 1个 1个 15个 1个 1个 1个 1个 3个 1台 1个 1个 1个 若干 送数 ↑ 1 0 X X d c b a d c b a 0-1 2）双四位同步BCD码加法计数器CD4518 引脚图 功能表 输入 输出 Cr CP EN 清零 1 X X 0 0 0 0 计数 0 ↑ 1 BCD码加法计数 保持 0 X 0 保持 计数 0 0 ↓ BCD码加法计数 保持 0 1 X 保持 3）译码器CD4511 引脚图 功能表 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 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 码 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 4）与非门74LS00 引脚图 功能表 A B Y=非（AB） 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 5）与门74LS21 引脚图 功能表 A B Y=AB 0 0 0 0 1 0
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