電子電工綜合實(shí)驗(yàn)_多功能數(shù)字鐘

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1、目錄Ⅰ-設(shè)計(jì)要求Ⅱ-各元件引腳布局圖及邏輯功能Ⅲ-各單元設(shè)計(jì)方法、過(guò)程、邏輯圖Ⅳ-整計(jì)時(shí)器電路圖Ⅴ-心得體會(huì)Ⅵ-附錄電工電子綜合實(shí)驗(yàn)II——數(shù)字計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)I、設(shè)計(jì)要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、掌握常見集成電路工作原理和使用方法。2、學(xué)會(huì)單元電路設(shè)計(jì)與組合方法。二、實(shí)驗(yàn)要求：實(shí)現(xiàn)00分00秒～59分59秒數(shù)字計(jì)時(shí)器。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)信號(hào)源電路（f1=1Hz,f2=2Hz,f3=500Hz,f4=1KHz）。2、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)00分00秒～59分59秒數(shù)字計(jì)時(shí)器（計(jì)數(shù)、譯碼、顯示）。3、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)快速校分電路（K1，2Hz,校分時(shí)秒停止，含防抖動(dòng)功能）。4、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可在任意時(shí)

2、刻復(fù)位（K2）。5、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路（59分53秒、59分55秒、59分57秒【三低～f3】,59分59秒【一高～f4】）。6、整體完成00分00秒～59分59秒數(shù)字計(jì)時(shí)器電路。四、實(shí)驗(yàn)器材：1、集成電路：NE555一片(多諧振蕩)CD4040一片（分頻）CD4518兩片（8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器）CD4511四片（譯碼）74LS00三片（與非）74LS20一片（4輸入與非）74LS21三片（4輸入與門）74LS74一片（D觸發(fā)）1、電阻：1KΩ一只3KΩ一只330Ω四只2、電容：0.047uF一只3、共陰極雙字屏兩塊。一、數(shù)字計(jì)時(shí)器邏輯框圖：報(bào)時(shí)電路信號(hào)源電

3、路控制器電路譯碼顯示電路00分00秒～59分59秒計(jì)時(shí)器電路f1=1Hz校正復(fù)位f2=2HzK2K10101f3=500Hzf4=1KHzII、各元件引腳布局圖及邏輯功能一、NE555一片(多諧振蕩)：1、引腳布局圖：圖1NE555引腳布局圖2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖2NE555內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3、邏輯功能說(shuō)明：NE555是在電子科技行業(yè)廣為應(yīng)用的一種集成電路，用途十分廣泛。在本電路中，構(gòu)成時(shí)鐘發(fā)生器，是整個(gè)電路的核心。其引腳布局圖如圖1所示。其中引腳1為接地端，引腳2和引腳6為輸入端，引腳3為輸出端，引腳4為復(fù)位清零端，引腳5為調(diào)整端（通?？罩没蛲ㄟ^(guò)一個(gè)電容接地），引腳7位放電端

4、，引腳8為電源。1、邏輯功能表：(引腳4)Vi1(引腳6)Vi2(引腳2)VO(引腳3)0××01>Vcc>Vcc01Vcc不變表1NE555邏輯功能表一、CD4040一片（分頻）：1、引腳布局圖：圖3CD4040引腳布局圖2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖4CD4040內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、邏輯功能說(shuō)明：CD4040是一種常用的12分頻集成電路。當(dāng)在輸入端輸入某一頻率的方波信當(dāng)在輸入端輸入某一頻率的方波信號(hào)時(shí)，其12個(gè)輸出端的輸出信號(hào)分別為該輸入信號(hào)頻率的2-1~2-12，在電路中利用其與NE555組合構(gòu)成脈沖發(fā)生電路。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。引腳圖如圖3所示

5、，其中VDD為電源輸入端，VSS為接地端，CP端為輸入端，CR為清零端，Q1~Q12為輸出端，其輸出信號(hào)頻率分別為輸入信號(hào)頻率的2-1~2-12。一、CD4518兩片（8421BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器）：1、引腳布局圖：圖5CD4518引腳布局圖2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖6CD4518內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、邏輯功能說(shuō)明：CD4518時(shí)一種常用的8421BCD碼加法計(jì)數(shù)器。每一片CD4518集成電路中集成了兩個(gè)相互獨(dú)立的計(jì)數(shù)器，每個(gè)計(jì)數(shù)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。2、邏輯功能表：輸入輸出CRCPENQ3Q2Q1Q0清零1××0000計(jì)數(shù)0↑1BCD碼加法計(jì)數(shù)保持0×0保持計(jì)數(shù)00↓BCD碼加

6、法計(jì)數(shù)保持01×保持表2CD4518邏輯功能表一、CD4511四片（譯碼）：1、引腳布局圖：圖7CD4511引腳布局圖1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖：圖7CD4511內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2、邏輯功能說(shuō)明：CD4511是一種8421BCD碼向8段數(shù)碼管各引腳碼的轉(zhuǎn)換器。當(dāng)在其四個(gè)輸當(dāng)在其四個(gè)輸入端輸入8421BCD碼時(shí)，其7個(gè)輸出端可直接輸出供7段數(shù)碼管使用的信號(hào)。BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。LT：3腳是測(cè)試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入DCBA狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用

7、來(lái)檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。CD4511的內(nèi)部有上拉電阻，在輸入端與數(shù)碼管筆段端接上限流電阻就可工作3、邏輯功能表：輸入輸出LEDCBAgfedcba字符測(cè)燈0××××××11111118滅零10×00000000000消隱鎖存111××××顯示LE=0→1時(shí)數(shù)據(jù)譯碼1100000011111101100001000011011100