1、电子电工综合实验报告数字计时器一. 实验内容。1. 应用 CD4511BCD 码译码器LED 双字共阴显示器300 限流电阻设计安装调试四位 BCD 译码显示电路实现译码显示功能。2. 应用 NE555 时基电路、3K、1K 电阻、0047UF 电容和 CD4040 计数分频器设计，安装，调试秒脉冲发生器电路（输出四种矩形波频率 f1=1HZ f2=2HZ f3500Hz f 41000Hz） 。 3. 应用 CD4518BCD 码计数器、门电路，设计、安装、实现 0000-5959时钟加法计数器电路。4. 应用门电路，触发器电路设计，安装，调试校分电路且实现校分时停秒功能（校分时 F2=2H
2、z） 。设计安装任意时刻清零电路。5. 应用门电路设计、安装、调试报时电路 5953 ，59 55，5957低声报时（频率 f3500Hz）,5959高声报时（频率 f41000Hz） 。整点报时电路。H=5953f3+5955 f3+5957f3+5959f46.联接试验内容 1.5.各项功能电路，实现电子计时器整点计时报时、校分、清零电路功能。 二.实验要求。设计正确、布局合理、排线整齐、功能齐全。三.器件引脚图及功能表。1、NE555: 功能表 引脚图 2、CD4040：引脚图 3、CD4518：功能表引脚图4、CD4511：功能表引脚图5、74LS00：功能表引脚图6、74LS20：功
3、能表引脚图7、74LS21：功能表引脚图8、74LS74：功能表引脚图9. LED 双字共阴显示器四.电子计时电路器逻辑图；五. 电子计时器电路引脚接线图 .六. 各单元原理图及设计过程：1、 脉冲产生电路设计方法：由 NE555 连接成为自激多谐振荡电路，输出为周期矩形波，后经 CD4040 分频得到所需频率脉冲。逻辑图：2、计时电路设计方法：计时电路的计数器，采用二十进制加法计数器 CD4518 来实现。秒个位的控制电路：1Hz 时钟输入到 EN 端，清零信号输入到 CR 端，CLK 端接 D 触发器的 Q 非端，目的是为了在校分时停止计时。秒十位的控制电路：EN 端接受来自秒个位的进位信
4、号，CLK 端接低电平，CR 端电路控制秒十位的清零。分个位的控制电路：EN 端接受校分电路的总输出信号，实现快速跳动校分，CLK 端接低电平，CR 端接清零信号。分十位的控制电路：EN 端接受来自分个位的进位，CLK 接低电平，CR 端电路控制分十位的清零。当分和秒的个位从 9 变为 0 时反馈给十位进行进位,当秒十位从 5 变为 6 时自反馈清零，并且反馈给分个位进行进位，分十位也有从 5 到 6 的自反馈清零。逻辑图：3、清零电路设计方法：电路应具有任意状态清零的功能，即当清零时两片 CD4518 的 4 个 R端应接受到高电平信号从而进行清零。在设计计时电路时已预留清零信号输入端，个位
5、应得到高电平，十位应得到低电平，从而保证 R 端都是高电平，进而实现任意状态清零。开关接 0 时，电路正常工作，开关接 1 时，十位清零信号为 0,个位清零信号为 1,到达 R 端都是 1,实现清零功能。逻辑图:4、校分电路.设计方法：设置一个开关，当开关打到“0”档时，计数器正常计数；当开关打到“1”档时，分计数器可以进行快速校分, 2Hz 的脉冲正好送到分个位的 EN端，使得分位的数字能以 0.5 秒/次的速度快速跳动，从而实现校分，而秒十位的进位信号并没有传送到分个位，因此不能实现进位。将原本接地的秒个位的CP 端接到 74LS74 的 端，校分开关打到“1”档时，相当于秒个位的 CP
6、端接Q高电平，这样秒个位就不计数，即保持秒钟不动。逻辑图：5、 报时开关设计方法：设 S 为进入蜂鸣器的信号，则 S 的表达式可写为：S=5953f 3+5955f 3+5957f 3+ 5959f 4=5953(2f 3 + 4f 3 + 6f 3 + 8f 4)=T (QBf3+QCf3+QBQCf3+QDf4)=T QBf3QCf3QDf4其中，T 为时刻 5951,二进制序列为 0101 1001 0101 0001,其中为 1的有 7 位，即 4A、4C、3A、3D、2A、2C、1A，Q B、Q C、Q D即秒个位的 B、C、D端。当 S 信号为 1 时，蜂鸣器即可进行三低一高的整点
7、报时。逻辑图：6、显示电路设计电路： 译码器选用 CD4511，显示器选用共阴双字显示器。四线七线译码器 CD4511 的 ， 分别接高电平， LE 端接低电平，此时器件处于译码LTBI状态。电路连接过程中将 CD4518 计数器输出 QA，Q B，Q C，Q D与译码器CD4511 的输入 A，B，C，D 对接。由于 LED 数码管实际上是一组发光二极管，因此将译码器的输出 a，b，c，d，e，f，g 分别与数码管的相应端对接。连接 CD4511 与显示器时，应当在两者的管脚之间串上 的电阻，用来限150流。逻辑图：七.创新设计及总结.1.要做好实验，首先要熟悉电路图，了解每一个模块的功能，
8、熟悉所使用的器件的功能表和引脚图，把每一个引脚的功能了解清楚也便在实验出现错误时检查出错误，快速的找到错误点。2.本次实验的接线较多，不可盲目的放置器件，要合理的布线。对于原器件的输入与输出端一定要搞清楚，先连接输入端再连输出端一定不能随意的接线，否则可能出现陋线的情况，不好检查错误。3.实验中有很多的元件需要接电源的正负极，应该使用就近原则，把每个电流端并联起来，这样保证每一个器件都能就近接电源的正负极，使布局好看。4.实验中，难免会发生接线错误，导致led出现乱码，这时候可以根据led显示的乱码，分析一下BCD码，找到电路中的出现错误的大致位置。 5.在本实验中，应该大致把电路分成三大块，信号发生器电路一块，计数器显示器校分器电路一块，蜂鸣电路报时器一块，首先连接电路的最重要的计数器显示器校分器电路这一块，连接好后使用自动的脉冲进行校验，保证此次电路的正确性，其次连接信号发生器电路，再次信号发生器电路与连接好的电路接起来代替自动脉冲，如果不能显示正确的 BCD 码则表明信号发生器电路出错，检查信号发生器电路，并以此类推，把蜂鸣电路接起来。这样方便我们快速的检查错误，在实际动手过程中常常会发生一些料想不到的问题，我们应该平心静气，磨刀不误砍柴功，仔细在头脑中模拟一下实际操作的场景，以便能在实际中快速的完成实验。
