电子电工实验报告(二).doc

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 ……………………………………………2 2. 题目简介…………………………………………………… 2 3．电路功能设计…………………………………………………2 4. 单元电路设计 ……………………………………………………3 　4.1 脉冲发生电路 …………………………………………………3 4.2 计时电路 …………………………………………………… 3 4.3 译码显示电路 …………………………………………………4 4.4 清零电路 …………………………………………………… 5 4.5 校分电路 …………………………………………………… 6 4.6 仿电台报时电路 ………………………………………………6 5.总电路图 …………………………………………………………7 6.主体电路的装调 ………………………………………………7 7.电路故障的检查 ……………………………8 8.实验心得 …………………………………………………………8 9.附录 ……………………………………………………………8 9.1 元件清单 …………………………………………………… 9 9.2 芯片引脚图和功能表 ……………………………………………9 10.参考文献 …………………………………………………………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 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： 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）； 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； 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。 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） 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）； 系统级联。将以上电路进行级联完成计时器的所有功能。 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： 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）。 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74LS74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 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、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