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电气制图及CAD实验报告 电 子 计 数 器 姓名：杜赟嘉 学号： 专业：自动化专业 实验简介 此次实验主要是两个实验的设计，数字秒表与电子计时器。由于当时由于学校的一些社会实践的工作比较忙，因此选择了这些较为简单的实验科目进行，并完成了数字秒表的原理图绘制与PCB板制作。后期在数字秒表的基础上，加上部分元器件完成了功能更加复杂的电子计数器的原理图绘制与PCB板的制作。由于两个电路的工作原理相似，电子计数器包涵了数字秒表的功能，本文在给出数字秒表的原理图与PCB板之后，着重从电子计数器进行详细介绍。包括电子计数器原理图的multisim软件仿真，电路各个模块功能的分析，主要芯片的功能介绍以及内部封装和引脚分布，之后利用protel软件绘制出电子计数器的原理图与PCB板。数字秒表只能完成00到59秒的计时功能，而电子计数器则可以完成从00:00到59:59的计时功能，并在控制电路的作用下实现快速校分，清零，自动报时等功能。 实验器件介绍 主要芯片引脚图及功能表 CD4511译码器 图2.2.1 CD4511译码器引脚图 表2.2.1 CD4511译码器功能表 输入 输出 LT BI LE D4 D3 D2 D1 g f e d c b a 字符 测灯 0 × × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 8 灭零 1 0 × 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 消隐 锁存 1 1 1 × × × × 显示LE=0→1时数据 译码 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 2 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 3 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 4 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 5 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 6 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 7 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 8 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 9 CD4518计数器 图2.2.2 CD4518BCD码计数器引脚图 表2.2.2 CD4518BCD码计数器功能表： 输入 输出 CR CP EN Q3 Q2 Q1 Q0 清零 1 × × 0 0 0 0 计数 0 ↑ 1 BCD码加法计数 保持 0 × 0 保持 计数 0 0 ↓ BCD码加法计数 保持 0 1 × 保持 CD4040分频器 图2.2.3 CD4040分频器引脚图 NE555定时器 图2.2.2 NE555定时器引脚图 表2.2.2 NE555定时器功能表 (引脚4 ) Vi1(引脚6) Vi2(引脚2) VO(引脚3) 0 × × 0 1 2/3Vcc 1/3Vcc 0 1 2/3 Vcc 1/3Vcc 1 1 2/3 Vcc 1/3Vcc 不变 74LS74 D触发器 图2.2.5 74LS74D触发器引脚图 表2.2.5 74LS74D触发器功能表 输入 输出 CP D 清零 × 0 1 × 0 1 置“1” × 1 0 × 1 0 送“0” ↑ 1 1 0 0 1 送“1” ↑ 1 1 1 1 0 保持 0 1 1 × 保持 不允许 × 0 0 × 不确定 74LS00 双四与非门 图2.2.6 74LS00双四与非门引脚图 74LS20 四入双与非门 图2.2.7 74LS20 四入双与非门引脚图 74LS21四入双与门 图2.2.8 74LS21四入双与门引脚图 电路设计及结果 3.1数字秒表原理图 3.2数字秒表PCB板布线图 3.3数字秒表PCB板3D图 3.4电子计时器设计原理 3.4.1、各部分电路解析 3.4.1.1、脉冲发生电路 脉冲发生电路即为电子计时器产生脉冲的电路，本文采用NE555振荡器和CD4040分频器产生实验所需要的脉冲信号频率其中：f0=1.44/[(R1+2R2)C]=4.38kHz R1=1KΩ,R2=3KΩ,C=0,047uF。12CD4040的最大分频系数是2 ，即Q12= f0/2 =1Hz（理论值为1.Hz，每小时慢231.04秒），从Q12可以输出1Hz，从Q11可以输出2Hz，从Q6可以输出500Hz，从Q7可以输出1kHz。 12 Multi