电工电子
综合实验报告
题目：多功能数字计时器设计
姓名：张正刚
学号: 0910200350
班级：09102003
院系：自动化
专业：自动化
指导：电子技术中心
完成时间：2011.8.29
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
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
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
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
电路图如下所示：
3.2计时电路
CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）
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
8.1元件清单
8.2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
2）双四位同步BCD码加法计数器CD4518
引脚图
功能表
3）译码器CD4511
引脚图
功能表
4）与非门74LS00
引脚图
功能表
5）与门74LS21
引脚图
功能表
6）非门74LS04
引脚图
功能表
7）或门74LS32
引脚图
功能表
9.参考文献
[1] 马鑫金编.电子技术实验指导书.南京：南京理工大学，20##年
[2] 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，20##年
[4] 王建新，姜萍编著.电子线路实践教程.北京：科学出版社，20##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，20##年
第二篇：南京理工大学电工电子实验报告(多功能数字计时器设计)
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
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
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
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
电路图如下所示：
3.2计时电路
CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）
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
8.1元件清单
8.2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
2）双四位同步BCD码加法计数器CD4518
引脚图
功能表
3）译码器CD4511
引脚图
功能表
4）与非门74LS00
引脚图
功能表
5）与门74LS21
引脚图
功能表
6）非门74LS04
引脚图
功能表
7）或门74LS32
引脚图
功能表
9.参考文献
[1] 马鑫金编.电子技术实验指导书.南京：南京理工大学，20##年
[2] 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，20##年
[4] 王建新，姜萍编著.电子线路实践教程.北京：科学出版社，20##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，20##年