电工电子实验报告(多功能数字计时器设计)

电工电子实验报告电工电子综合实验（U）实验报告—多功能数字计时器摘要设计搭建一个多功能数字计数器，从0分0秒开始计时, 计到9分59秒后自动清零。

具有计时、清零、校分、整点报时的基本功能和闹钟、秒表的附加功能。

显示电路使用的是动态显示方式，即只使用一片译码器外加较高频率的时钟控制电路来实现数码管的“同时”显示功能AbstractDesig n a multi-purpose digital register which candisplay the time . It starts from 0 mi nute 0 sec on ds, countsafter 9 minute 59 sec onds automatic clear zero.The clock has the basic functions of clearing,minute-correcting, beeping in the sharp hour and thestopwatch. We use dyn amic display circuit to display, n amelyrealiz ing display ing in the same time using one en coder and ahigh freque ncy.目录设计目的二. 设计要求三. 实验原理四. 单元电路设计及其电路图1信号发生电路2、计时电路3、显示电路4、清零电路5、校分电路6、报时电路五. 附加电路六. 实验感想七. 实验中遇到的问题八. 附录1、工具及器件清单2、各元件的引脚图及功能表3、总电路逻辑图4、参考文献、实验目的1.掌握常见集成电路实验单元电路的设计过程。

2.了解各单元再次组合新单元的方法。

二. 设计要求（1）设计一个脉冲发生电路，为计时器提供秒脉冲，为报时电路提供驱动蜂鸣器发声的脉冲信号；（2）设计计时和显示电路，完成0分00秒至59分59秒的计时和显示功能；（3）设计清零电路，具有开机自动清零的功能，并在任何时候，按动清零开关，就可以实现计时器清零；（4）设计校分电路，在任何时候，按下校分开关，可以进行快速校分；（5）设计报时电路，使数字计时器从59分53秒开始报时，每隔2秒发一声，共发三声低音，一声高音；［即59分53秒、59分55秒、59分57秒发低音（频率为1KH0 ,59分59 秒发高音（频率为2KHZ ］；（6）可增加数字计时器附加功能，例如数字计时器定时功能、电路启停功能、电路采用动态显示功能。

电子电工综合试验2——电子计时器电子计时器一：实验内容及要求内容：1：安装调试四位BCD码译码显示电路2：设计、安装、调试秒脉冲发生器电路3：设计、安装、调试六十进制计数器电路（分位秒位）4：设计、安装、调试整点报时电路（59分53秒、59分55秒、59分57秒报时低声，59分59秒报时高声）5：设计、安装、调试校分、清零电路。

要求：校分电路要防抖动，清零电路任意状态可以清零。

6：连接1——5各项设计电路实现一小时整点报时的电子计时器电路。

要求：设计正确，布局合理，排线整齐，功能齐全。

二：电路设计框图数字计时器是由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路和控制电路等几部分组成的，其中控制电路可以分为校分电路、清零电路和报时电路。

其具体的原理框图如下：译码显示电路脉冲发生电路计时电路报时电路校分电路清零电路以下是各部分原理：1：脉冲发生电路脉冲发生电路是为计时器提供计数脉冲的，因为设计的是计时器，所以需要产生1Hz的脉冲信号。

这里采用NE555集成电路和分频器CD4040构成。

555定时器不仅体积小，而且用它来构成多谐振荡器，波形稳定，上升沿和下降沿小，振幅大，占空比可调，因此越来越广泛地被用作振荡器。

而后通过CD4040产生几种频率供后面使用。

下面是脉冲发生电路的原理图：其中1HZ频率用于计时器电路，2HZ频率用于校分、清零电路，500HZ和1KHZ 用于整点报时电路。

2：计时电路计时电路钟的计数器，可以采用二-十进制加法计数器CD4518实现。

60秒为1分，将分和秒的个位、十位分别在七段数码显示器上显示出来，从0分0秒到59分59秒，然后重新计数。

以下是计时电路的原理图：校分电接D触发这部分电路中上半部分对应的是分的十位和个位，下半部分对应的是秒的个位和十位。

清零信号最后由清零电路统一提供。

秒的个位的CP端和分的个位的EN端都由校分电路提供信号。

根据计数特点，在1000时，个位向十位发一个高位信号，但十位不变化，在个位由1001变为0000时，又向十位发了低位信号，十位由0000变为0001，依次计数下去。

电子电工综合实验（II）实验报告——数字计时器设计班级：11042101学号: 1104210121姓名：蒋华熔目录一、实验目的 (3)二、实验要求 (3)三、实验内容 (3)四、实验器件 (3)五、元器件引脚图及功能表 (4)六、实验原理 (10)1.秒脉冲发生电路 (11)2.计时器电路 (11)3.译码显示电路 (12)4.报时电路 (13)5.校分电路 (14)6.清零电路 (15)七、逻辑图 (16)八、引脚接线图 (16)九、实验总结 (16)参考文献 (17)一、实验目的1.掌握常见集成电路的工作原理和使用方法。

2.学会单元电路的设计方法和单元间设计组合。

二、实验要求实现从00′00″到59′59″的多功能数字计时器，并且满足规定的清零，快速校分以及报时功能的要求。

三、实验内容1．设计、安装、调试脉冲发生电路。

2．设计、安装、调试59′59″计时器电路。

3．设计、安装、调试译码显示电路。

4．设计、安装、调试任意状态清零电路。

5．设计、安装、调试快速校分电路。

6．设计、安装、调试整点报时电路（59′53″、59′55″、59′57″时发出频率为500Hz的低声；59′59″时发出频率为1KHz的高声）。

7．设计1－5项联接构成数字计时器电路四、实验器件1、集成电路：NE555 1片(多谐振荡)CD4040 1片（分频）CD4518 2片（8421BCD码十进制计数器）CD4511 4片（译码器）74LS00 3片（与非门）74LS20 1片（4输入与非门）74LS21 2片（4输入与门）74LS74 1片（D触发器）2、电阻：1KΩ1只3KΩ1只330Ω（300Ω）28只3、电容：0.047uf 1只4、共阴极双字屏显示器两块。

五．元器件引脚图及功能表1.NE555 1片(多谐振荡)：(1)引脚布局图：图1 NE555引脚布局图（2）逻辑功能表：(引脚4 )2.CD4040 1片（分频）：（1）引脚布局图：图2 CD4040引脚布局图（2）逻辑功能说明：CD4040是一种常用的12分频集成电路。

多功能数字钟电路设计实验报告实验目的：设计一个多功能数字钟电路，能够显示当前时间，并具备闹钟、秒表和计时等功能。

实验原理：1. 数码管显示：使用4位共阴极数码管进行显示，采用BCD码方式输入。

2. 按键输入：使用按键进行时间的调节和选择功能。

3. 时钟频率：使用晶体振荡器提供系统时钟，通过分频电路控制时钟频率。

实验器材：1. 4位共阴极数码管2. 按键开关3. 74LS90分频器4. 时钟晶体振荡器5. 耐压电容、电阻等元件6. 电路连接线实验步骤：1. 连接电路：根据电路原理图，将数码管、按键开关、74LS90分频器、晶体振荡器等连接起来，注意接线正确。

2. 编写程序：根据实验要求，编写相应的程序，实现时钟、闹钟、秒表和计时等功能。

3. 调试电路：将电路通电并运行程序，观察数码管的显示情况和按键功能是否正常。

4. 测试功能：分别测试多功能数字钟的时钟、闹钟、秒表和计时等功能，确保功能正常。

5. 完善实验报告：根据实验结果和观察情况，完善实验报告，并附上电路原理图、程序代码等。

实验结果：经过调试和测试，多功能数字钟电路能够正常显示时间，并具备时钟、闹钟、秒表和计时功能。

使用按键进行时间调节和功能选择，数码管根据不同功能进行相应的显示。

实验总结：通过本次实验，我掌握了多功能数字钟电路的设计原理和实现方法，并且了解了数码管显示、按键输入、时钟频率控制等相关知识。

实验过程中，我发现电路连接正确性对功能实现起到关键作用，同时合理编写程序也是确保功能正常的重要环节。

通过实验，我对数字电路的设计和实现有了一定的了解，并且培养了动手实践和解决问题的能力。

电工电子综合实验数字计时器设计实验报告实验目的：通过设计数字计时器，学会了解、掌握数字电路设计方法，加深了对时序逻辑电路、数字电路逻辑设计的理解。

同时通过实验，掌握了数字计时器的实际应用。

实验设备：1. 数字逻辑实验箱2. 7400、7402、7474、7447、555、7490、74138 等集成电路3. 面包板4. 丝印PCB板5. 电路图绘图软件6. 万用表7. 示波器实验原理：数字计时器是一种可以按照一定规律进行计数的仪器。

数字计时器要求计数精度高，计数速度快，计数范围广，易于操作等特点。

其基本实现原理是将高低电平不断切换写入计数器，计数器对输入的高低电平进行计数。

实验步骤：1.搭建基本框架电路(a) 用7400 NAND 双输入门和555计时器构成高电平宽度为1s 的方波输出脉冲。

(b)通过7402 NOR门和7474锁存器控制计数器数据输入端。

(c)接上两个7490模数计数器，构成0-99计数器。

(d)加上LED数码管和BCD-7定码器，组成数字显示模块。

2.绘制电路原理图(a)按照以上搭建步骤绘制电路原理图。

(b)尽量做到简明、清晰。

3.电路测试(a)连接电路后，使用万用表检测电路各组成部分是否正常。

(b)接上示波器，检测计数器时序是否正确、脉冲是否稳定、脉冲宽度是否正确。

(c)通过手动输入不同数字，测试数字显示模块是否正常。

实验结论：通过以上实验，我们成功设计出了数字计时器电路，并对其进行了测试。

该计时器具有较高的计数精度，计数速度快，计数范围广，易于操作等优点，可以广泛应用于各种计时场合。

同时，通过实验，我们深入了解了时序逻辑电路和数字逻辑电路设计原理及应用，进一步增强了我们的实践能力和创新思维。

南京理工大学电子电工综合实验（Ⅱ）--数字计时器实验报告专业：通信工程班级：9141042202姓名：许雪婷学号：9141133702082016年09月目录一、实验目的、要求及内容；二、器件引脚图及功能表；三、各单元电路的原理、设计方法及逻辑图；四、数字计时器电路引脚接线图；一、 实验目的、要求及内容1.实验目的① 掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。

② 了解各单元再次组合新单元的方法。

2.实验要求实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器。

3.实验内容① 设计实现信号源的单元电路。

（KHz F Hz F Hz F Hz F 14,5003,22,11≈≈≈≈） ② 设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。

③ 设计实现快速校分单元电路。

含防抖动电路（开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止）。

④ 加入任意时刻复位单元电路（开关K2）。

⑤ 设计实现整点报时单元电路（产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4）。

二、器件引脚图及功能表元件清单：集成电路：NE555 一片，CD4040 一片，CD4518 二片，CD4511 四片，74LS00 三片，74LS20 一片，74LS21 三片，74LS74 一片。

电阻：1KΩ一只，3KΩ一只，150Ω四只。

电容：0.047uF 一只。

LED共阴双字屏二块。

1、NE555图1-1 NE555引脚图图1-2 NE555逻辑功能表2、CD4040图2-1 CD4040引脚图图2-2 CD4040功能表3、CD4518图3-1 CD4518引脚图图3-2 CD4518功能表4、CD4511图2-1 CD4511引脚图图2-2 CD4511逻辑功能表5、74LS0074LS00是一种集成了4个与非门的集成电路。

图5-1 74LS00引脚图图5-2 与非门逻辑表6、74LS2074LS20同样是一种与非门集成电路，与74LS00不同的是它的每个与非门有4个输入端。

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）；12）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）。

15 采用晶体的固有频率为32768HZ=2HZ。

2CC4060、74LS74电路图如下所示：2Q5Q4Q143.2 计时电路CC4518（分位、秒个位）、74LS161（秒十位）“0”“1”“o”“0”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 33.4 清零电路3.5 校分电路3.6 仿电台报时电路44.总电路图Q5Q42Q145.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。

多功能计时器设计报告一、引言多功能计时器是一种常见的电子设备，能够用于各种场景中的计时功能，如厨房中的烹饪计时、运动场上的比赛计时等。

它不仅能提供精确的计时功能，还能根据用户需求提供多种定时和提醒功能。

本设计报告将详细介绍多功能计时器的功能、硬件设计以及软件设计。

二、多功能计时器的功能需求1.计时功能：提供从1秒到24小时的计时功能，能够显示倒计时时间或者当前计时时间，并能精确到毫秒级。

2.定时功能：能够设置定时开关功能，例如定时闹铃功能，在预定时间到达时触发报警器。

3.计次功能：能够记录计时的次数并显示。

4.报警功能：能够提供声音或者光提示以提醒用户计时完成或者时间到达。

5.显示功能：能够清晰显示计时器的各项参数，包括当前时间、计时时间、计次次数等。

三、多功能计时器的硬件设计1.主控芯片：使用低功耗、高性能的单片机作为主控芯片，例如STM32系列。

2.显示屏：使用液晶显示屏作为主要显示界面，能够清晰显示计时器的各项参数。

3.蜂鸣器：用于提供报警功能，能够发出清晰的声音以提醒用户。

4.按钮：用于用户操作，包括启动计时、暂停计时、重置计时等。

5.电源：使用电池供电，以方便携带和使用。

四、多功能计时器的软件设计1.系统初始化：在开机时进行系统初始化，包括设置计时参数、显示界面初始化等。

2.计时功能设计：包括开始计时、计时暂停、计时重置等功能。

3.定时功能设计：允许用户设置定时时间和计时时间到达时的操作。

4.计次功能设计：记录计时次数并在显示屏上显示。

5.报警功能设计：设定报警时间到达时发出声音或者光提示。

6.显示功能设计：在液晶显示屏上实时显示计时参数，包括计时时间、定时时间、计次次数等。

五、多功能计时器的测试与改进1.功能测试：对多功能计时器进行各项功能的测试，如计时、定时、报警、显示等功能的正确性测试。

2.性能测试：对多功能计时器的性能进行测试，如计时准确性、显示清晰性等。

3.用户测试：邀请用户测试多功能计时器的易用性和实用性，并根据用户反馈进行改进。

电工电子综合实验报告多功能数字计时器设计指导老师：李元浩自动化学院2015-9-1目录摘要关键词 (3)一、实验目的 (3)二、设计内容简介 (3)三、设计功能要求 (3)四、设计电路原理图 (4)五、电路逻辑总原理图及工作原理 (4)六、各单元电路原理及逻辑设计 (5)1.秒脉冲信号发生电路 (5)2.计时电路 (6)3.译码显示电路 (7)4.清零电路 (8)5.校分电路 (9)6.报时电路 (10)7．附加电路 (11)七、实验中遇到的问题（产生原因及解决方法） (12)八、实验总结及体会 (13)附录：1.参考文献 (14)3.元器件清单 (14)4.芯片管脚图及功能表 (14)2.电路总图 (17)多功能数字计时器设计摘要:数字计时器由秒脉冲信号发生器、计时电路、译码显示电路、校分电路、清零电路、报时电路等几部分单元电路组成，设计完成后可实现多种功能的综合应用。

本文首先介绍了实验内容与设计的功能要求,然后较详细地阐述了各单元电路的相关原理，并对相关电路图进行了分析。

关键词:脉冲信号发生电路、计时电路、报时电路、校分电路、清零电路、起停电路正文:一、实验目的1．掌握常见集成电路的工作原理和使用方法。

2．学会单元电路的设计方法。

二、设计内容简介本实验采用中小规模集成电路设计一个数字计时器。

数字计时器是由脉冲发生电路，计时电路，译码显示电路，和控制电路等几部分组成。

其中控制电路由清零电路，校分电路和报时电路组成。

三、设计功能要求1、设计一个脉冲发生电路，为计时器提供秒脉冲、为报时电路提供驱动蜂鸣器的脉冲信号（f1=1Hz,f2=1KHz,f3=2KHz）。

2、设计一个计时电路，完成0分00秒~59分59秒的计时功能。

3、设计报时电路，使数字计时器从59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59分53秒、59分55秒、59分57秒发低音（频率1kHz），59分59秒发高音（频率2kHz）。