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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）；

1

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）。15采

用晶体的固有频率为32768HZ=2HZ。

2

CC4060、74LS74

电路图如下所示：

2Q5Q4

Q14

3.2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3

3.4清零电路

3.5校分电路

3.6仿电台报时电路

4

4.总电路图

Q5

Q4

2Q14

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

5

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