电子电工实验报告(二)

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1、电工电子综合实验报告多功能数字计时器设计1.学习要求……………………………………………22.题目简介……………………………………………………23．电路功能设计…………………………………………………24.单元电路设计……………………………………………………3　4.1脉冲发生电路…………………………………………………34.2计时电路……………………………………………………34.3译码显示电路…………………………………………………44.4清零电路……………………………………………………54.5校分电路……………………………………………………64.6仿电台报时电路…………

2、……………………………………65.总电路图…………………………………………………………76.主体电路的装调………………………………………………77.电路故障的检查……………………………8108.实验心得…………………………………………………………89.附录……………………………………………………………89.1元件清单……………………………………………………99.2芯片引脚图和功能表……………………………………………910.参考文献…………………………………………………………10一、学习要求掌握数字电路系统的设计方法，装调技术及数字钟的功能扩展电路的设计二、题目简介

3、要求大家运用所学集成电路的工作原理和使用方法，学会在单元电路的基础上进行小型数字系统设计。要求设计一个数字计时器，可以完成0分00秒—9分59秒的计时功能，并在控制电路的作用下具有开机清零、快速校分、整点报时功能。采用中小规模集成电路实现，培养大家分析问题解决问题的能力，提高大家设计电路、调试电路的实验技能。三.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

4、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）101)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）；2)系统级联。将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。3)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

5、这几部分组成。其原理框图如下：四、单元电路设计要求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）。10二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。CC4060、74LS74脉冲电路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）。为了得到秒脉冲信号，还需再经过一个二分频器件（由D触发器7

6、4LS74实现）。同时分频器还能为蜂鸣器提供1KHz和2KHz的脉冲信号。2、计数器的设计CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）计时电路10将2Q1和2Q3通过与非门与同步置数端连接，当“秒十位”变成101时，在下一个脉冲时变成0000，从而完成模六计数。当“秒十位”由101变为000时，2Q3由1变0，由于连接4518的EN端，便向“分个位”输送一个下降沿，从而完成了向“分个位”的进位。而“秒个位”由1001变成0000时，1Q4由1变0，而74161通过上升沿计数，所以1Q4要经过一个非门连接到74161的CP端，从而实现向“秒十位”的进位。3

7、、译码、显示电路的设计译码器CC4511显示器共阴LED七段字型数码管显示电路译码器通过共阴极显示器，将分和秒的个位、十位分别在七段数码显示器上显示出来。4、校分电路、清零电路、仿电台报时电路的设计74LS00（与非门）、74LS21（与门）、CC4069（非门）、74LS32（或门）10校分电路对于校分模块，分计数器的计数脉冲有两个不同的来源：一个是秒的进位信号，还有一个是快速校分信号（可以是1Hz或2Hz脉冲，这里我选择的是1Hz脉冲），根据校分开关的不同状态决定送入分计数器的脉冲来源，以完成正常工作或快速校分功能。因为（以校分设计为例）分计数器的计数脉冲由两

8、个来源（如