文档介绍：电工电子综合试验（）
——电子计时器
学院：
班级：
学号：
：
电子计时器
实验目的：
掌握常见集成电路的工作原理及使用方法。
2. 学会单元电路的设计方法。
二、实验要求：
设计实现从00分00秒到59分59秒的数值计时器，并具有清零、分钟校分、整点报时的功能。
三、实验容：
1. 设计实现信号源单元电路
2. 设计实现从00分00秒到59分59秒计数，译码，显示单元电路。
3. 设计实现快速校分的单元电路(,带防抖动电路，校分时秒不计数)
4. 设计实现任意时刻复位单位电路（）
5. 设计实现整点报时的单元电路（59分53秒，59分55秒，59分57秒低音（），59分59秒高音（））
6. 实现00分00秒到59分59秒的报时计时器。
四、实验选用元器件
选用器材元件数量
CD4040 1
CD4518 2
CD4511 4
NE555 1
74LS00 3
74LS20 1
74LS21 2
74LS74 1
1
1kΩ电阻 1
3KΩ电阻 1
150Ω电阻 4
双子共阴字屏 2
蜂鸣器 1
开关 2
五、实验原理及框图：
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图所示。
译码显示电路
报时电路
脉冲发生电路
计时电路
清零电路
校分电路
下面对计时器的工作原理按其组成进行简单说明：
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。

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秒向分位进一位，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，然后重新清零计数。

电路中存在一个清零开关，当开关打到高电位“正常”档时，电路正常进行计数。当开关打到低电位“清零”档时，在任何时刻，都可以进行计数器的清零。

译码器可以采用CD4511通过330Ω电阻来驱动共阴极显示器。将分和秒的个位、十位分别在七段数码显示器上显示出来。

电路每小时进行一次报时，从59分53秒开始报时，每隔一秒发一声，共三声低音、一声高音，且要求59分53秒、59分55秒、59分57秒为低音，59分59秒为高音，即为“嘀”、“嘀”、“嘀”、 “嗒”实际上，需要在某一时刻报时，就将该时刻输出为“1”的信号作为触发信号，选通报时脉冲信号，进行报时即可。

电路中存在一个校风开关，当开关打到高电位“正常”档时，计数器正常计数；当开关打到低电位“校分”档时，分计数器进行快速校分，分计数器可以不受秒计数器的进位信号控制，而选通一个频率较快的校分信号进行校分。而秒计数器保持。在任何时候，拨动校分开关，可以进行快速校分。即令计时器分为快速计数，而秒位保持。
六、元器件的介绍（逻辑功能、引脚图）
NE555集成电路
NE555是在电子科技行业广为应用的一种集成电路，用途十分广泛。在本电路中，构成时钟发生器，是整个电路的核心。其引脚图如下图所示

图（1）NE555的引脚图图（2） NE555的仿真实物图
其中引脚1为接地端，引脚2和引脚6为输入端，引脚3为输出端，引脚4为复位清零端，引脚5为调整端（通常空置或通过一个电容接地），引脚7位放电端，引脚8为电源。
其逻辑功能表如下：
表（1）NE555的逻辑功能表
(引脚4 )
Vi1(引脚6)
Vi2(引脚2)
VO(引脚3)
0
×
×
0
1
0
1
1
1
不变
CD4511 四片（译码）：
CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。其引脚图及元器件图如下：