哈工大電工實(shí)驗(yàn)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)最終報(bào)告555組成定時(shí)器和計(jì)時(shí)器

姓名班級(jí)學(xué)號(hào)實(shí)驗(yàn)日期節(jié)次教師簽字成績定時(shí)器和計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?〕用555定時(shí)器構(gòu)成1s,10s和60s的定時(shí)器?！?〕用兩個(gè)161芯片構(gòu)成一個(gè)1分鐘以內(nèi)的計(jì)時(shí)器?？傮w設(shè)計(jì)方案或技術(shù)路線〔1〕通過調(diào)節(jié)RC的大小來調(diào)節(jié)555輸出脈沖的周期，在低電平觸發(fā)端2連高電平，當(dāng)按下按鈕再松開時(shí)，就輸入了高電平。輸出端3連接指示燈?！?〕兩個(gè)161芯片組成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，將兩個(gè)161芯片的輸出連接數(shù)碼顯示管。輸入連接到1赫茲的脈沖上。實(shí)驗(yàn)電路圖定時(shí)1s定時(shí)10s定時(shí)60s計(jì)時(shí)器電路儀器設(shè)備名稱、型號(hào)和技術(shù)指標(biāo)555定時(shí)器一個(gè)74LS161芯片兩個(gè)電阻：240kΩ一個(gè)910kΩ一個(gè)3MΩ一個(gè)3.9MΩ一個(gè)4.7MΩ兩個(gè)電容：1μF一個(gè)2.2μF兩個(gè)四引腳LED數(shù)碼顯示管兩個(gè)直流穩(wěn)壓電源1Hz時(shí)鐘脈沖輸入源實(shí)驗(yàn)箱理論分析或仿真分析結(jié)果理論分析：定時(shí)器電路：開關(guān)在未動(dòng)作時(shí)是閉合的，連在高電平上，按下開關(guān)，開關(guān)斷開，接入低電平，然后迅速恢復(fù)到閉合狀態(tài)，輸入了一個(gè)脈沖，555定時(shí)器開始定時(shí)，根據(jù)555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度公式，通過調(diào)節(jié)電阻R和電容C的值使脈沖的周期為1s,10s和60s.當(dāng)R=910kΩ,C=1μF時(shí)，當(dāng)R=3.9MΩ+240kΩ=4.14MΩ,C=2.2μF時(shí),當(dāng)R=4.7MΩ×2+3MΩ=12.4MΩ，C=4.4μF時(shí)，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)記錄〔包括各儀器、儀表量程及內(nèi)阻的記錄〕安裝555芯片、74LS00和兩個(gè)74LS161芯片，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出5V電壓，接到實(shí)驗(yàn)箱上。將555芯片的8引腳和4引腳相連，再連接到+5V電源上，將1引腳接地，將8引腳連接910kΩ電阻上，將電阻另一側(cè)連接到6引腳，將6引腳連接到7引腳，將7引腳連接到1μF電容上，再將電容另一側(cè)接地。將2引腳接邏輯開關(guān)，將5引腳連接到0.01μF電容上，再將電容另一側(cè)接地。將引腳3連接到電平指示燈上。開通直流穩(wěn)壓電源，按下邏輯開關(guān)，記錄電平指燈點(diǎn)亮的時(shí)間，為1.0s。關(guān)閉直流電源。將3.9MΩ和240kΩ的電阻串聯(lián)，將連在910kΩ兩端的導(dǎo)線連接到兩個(gè)串聯(lián)電阻上，將連接在1μF電容兩端的導(dǎo)線連接到2.2μF電容兩端，并將電容接地。開通直流穩(wěn)壓電源，按下邏輯開關(guān)，記錄時(shí)間9.7s。關(guān)閉直流電源。將兩個(gè)4.7MΩ和一個(gè)3MΩ電阻串聯(lián)，用它代替3.9MΩ240kΩ串聯(lián)電阻連入到電路中，將兩個(gè)2.2μF電容并聯(lián)。開通直流穩(wěn)壓電源，按下邏輯開關(guān)，記錄時(shí)間為58.8s。關(guān)閉直流電源。將兩個(gè)161芯片的16引腳連到+5V電源上，將8引腳接地。將74LS00芯片的14引腳接到+5V電源，7引腳接地。將第一個(gè)161芯片的2引腳接到1Hz的時(shí)鐘脈沖上，11、12、13、14引腳分別連到第二個(gè)數(shù)碼顯示管的D、C、B、A上，并11和13引腳連接到00芯片的1和2引腳，將00芯片的3引腳連接到第一個(gè)161的1引腳和第二個(gè)161的2引腳；將第二個(gè)161芯片的11、12、13、14引腳連接到第一個(gè)數(shù)碼顯示管的D、C、B、A上將12和13引腳分別連接到00的4、5引腳，將00的6引腳連接到第二個(gè)161芯片的2引腳。開通直流穩(wěn)壓電源，觀察數(shù)碼顯示管。兩個(gè)數(shù)碼顯示管分別顯示個(gè)位和十位，實(shí)現(xiàn)了60進(jìn)制的級(jí)數(shù)功能，又因?yàn)檫B在了1Hz脈沖上，故實(shí)現(xiàn)了60s內(nèi)的計(jì)時(shí)功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)論通過改變555定時(shí)器連接的電阻和電容的大小，實(shí)現(xiàn)了對1s，10s，60s，的定時(shí)；兩個(gè)161的組合使用也實(shí)現(xiàn)了60秒以內(nèi)的計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及解決對策由于需要確定定時(shí)器里的電阻和電容的大小，不斷對實(shí)驗(yàn)室已有電阻和電容進(jìn)行計(jì)算，以便搭配出滿足需要的RC值。數(shù)碼顯示管顯示不正常，于是排查連接數(shù)碼顯示管的線路，發(fā)現(xiàn)有已損壞的線連入了電路，進(jìn)行更換后，數(shù)字顯示恢復(fù)正常。本次實(shí)驗(yàn)的收獲和體會(huì)、對電路實(shí)驗(yàn)室的意見或建議通過自主設(shè)計(jì)所需要的電路，我提高了對所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用的能力，在簡單記憶的根底上開始了融會(huì)貫穿的設(shè)計(jì)過程，雖然當(dāng)初設(shè)計(jì)有迷茫，有失望，但是通過不斷查閱資料和書籍，對各種元器件進(jìn)行比擬分析，得出了一個(gè)比擬合理簡單的實(shí)驗(yàn)電路。雖然在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)上沒有用很長時(shí)間，但這卻是一次質(zhì)的飛躍，對我以后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。實(shí)驗(yàn)室沒有開關(guān)，導(dǎo)致我設(shè)計(jì)的計(jì)時(shí)器沒有安裝開關(guān)，希望實(shí)驗(yàn)室以后能準(zhǔn)備些開關(guān)這類常用的元器件。參考文獻(xiàn)[1]任駿原.74LS161異步置零法構(gòu)成任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的Multisim仿真[J].電子設(shè)計(jì)工程2023第14期P135-137[2]程紹英.集成計(jì)數(shù)器74LS161電路[J].集成電路應(yīng)用1997第1期P10-13[3]張鳳凌.555定時(shí)器應(yīng)用電路[J].河北企業(yè)20