电子电路实验报告.docx
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电子电路实验报告.docx
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电子电路实验报告
南通大学
电子电路综合实验报告
项目:
多功能数字钟
班级:
姓名:
学号:
同组同学:
学期:
2015-2016-2
一.实验目的
数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性,且无机械装置,具有更更长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此,我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理,从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
二.实验要求
1.准确计时,以数字形式显示时分秒的时间
2.小时的计时要求为“12翻1”,分和秒的计时要求为60进位
3.当数字钟接通电源或者计时出现误差时,能够校正时间,在小时校正时不影响分和秒的正常计数,在分校正时不影响秒和小时的正常计数,要求手动快校时、快校分或慢校时、慢校分
4.数字钟能够在指定的时刻发出信号或驱动音响电路“闹时”,或对某装置的电源进行接通或断开“控制”,要求时间准确,信号的开始时刻与持续时间必须满足规定的要求
三、实验过程记录以及调试步骤及方法
在实验开始之前,我们小组认真研究课题并查阅资料后完成了原理图的初步搭建、仿真、运行和调试,各项基本功能得到实现,能够实现时钟的显示、校时及整点报时。
在一切准备工作完成之后,我们小组的成员对各自设计的电路模块在面包板上进行搭建,为之后的联调做准备。
首先我负责的是时分秒模块的设计,通过网上查阅相关的课题,对实验原
理及面包板等实验用到的器件有了一定的了解,之后我就开始正式连线。
首先第一步我进行的是芯片的排版,当然这个已经在仿真过程中有所体现。
在对电路原理图和面包板的一番观察和考量之后,对线路的大概分布做到了心中有数,同时也是为了防止接线过于杂乱和拥挤。
2.接下来就是接线,在板子上由上而下进行接线,先接的是555定时器构成的多谐振荡器,再接三个74ls160构成的分频器,在接线过程中并没有明显的错误。
3.在检查实验接线后,开始调试。
用电源对面包板通5V的电压,示波器观察波形。
但是构成的多谐振荡器并不能产生1kHz的方波,经查后是电阻阻值不对,改了电阻之后才好。
4.观察实验现象并调试。
实验结果如下图:
四、实验结果处理与分析
振荡分频电路
采取用555定时器构成的多谐振荡器。
由555定时器和外接元件R1、R2、C1构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连,如图所示。
电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外加触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端Ct放电,使电路产生振荡。
输出信号的时间参数是:
T=tw1+tw2,tw1=0.7(R1+R2)C,tw2=0.7R2C
仿真电路图
分频器的功能主要有两个:
一是产生标准秒脉冲信号;二是提供功能扩展电路所需要的信号,如仿电台报时用的1KHz的高音频信号和500KHz的低音频信号等。
因此,可以选用3片我们较熟悉的中规模集成电路计数器74160可以完成上述功能。
分频器的设计电路中的作用之一是将1KHZ的矩形波信号分频,产生1HZ的秒脉冲信号。
作用二则是提供校时电路所需信号在该模块中,3块74160N芯片按图所示接成十进制计数器,1KHZ的信号输入每经过一级,输出信号的频率为原来的1/10,这样,经过三级分频后得到1HZ的脉冲信号
仿真电路图
实际图
示波器观测555定时器产生1kHz方波信号
显示波形
示波器观测产生500Hz方波
显示波形
示波器观测产生1Hz方波
显示波形
联调电路
仿真电路图
实际电路图
六、实验心得体会
(1)在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所致。
其次是由于芯片接触不良的问题,用万用表欧姆档检测有几个引脚本该相通的地方却未通,而检测的导线状况良好,其解决方法为把74LS160的芯片拔出,根据面包板孔的的状况重新调整其引脚,使其正对于孔,再用力均匀地将芯片插入面包板中。
全部安装好后,一开始不能输出1Hz的方波,因为我的电阻值算错了,之后换了电阻后,方波顺利产生。
(2)通过这次电子电路设计,我还更加深了理论知识的学习。
这次的设计电路我用到了计数器、译码器等,通过自己分析和设计更好地运用了它们,而且还学会了它们更多的功能,可以利用不同的接法设计出各种各样不同的电路出来。
在这次设计中,使用了ewb,虽然刚开始使用不熟练,但经过自己不断尝试和努力,掌握了基本的使用和仿真的方法,认识到这个软件的强大,给设计提供了很大的便利。
(3)在实物的制作过程中,我们遇到了很多的问题,这些问题让我们意识到自己的许多不足,真的有许多需要改进的地方,通过同学的合作,我们最终还是完成了任务,电子电路设计真正的考研了我们的动手能力,而这对于我们的未来是相当重要的。
(4)如果想要出色得完成课程设计,在平时对的学习中我们一定要深入去研究,不能只知其一不知其二,只有自己钻研了,知识才是自己的。
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