哈工大電工實驗自主設計實驗最終報告555組成定時器和計時器

姓名班級學號實驗日期節(jié)次教師簽字成績定時器和計時器實驗目的〔1〕用555定時器構成1s,10s和60s的定時器。〔2〕用兩個161芯片構成一個1分鐘以內(nèi)的計時器。總體設計方案或技術路線〔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，當按下按鈕再松開時，就輸入了高電平。輸出端3連接指示燈?！?〕兩個161芯片組成60進制計數(shù)器，將兩個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。實驗電路圖定時1s定時10s定時60s計時器電路儀器設備名稱、型號和技術指標555定時器一個74LS161芯片兩個電阻：240kΩ一個910kΩ一個3MΩ一個3.9MΩ一個4.7MΩ兩個電容：1μF一個2.2μF兩個四引腳LED數(shù)碼顯示管兩個直流穩(wěn)壓電源1Hz時鐘脈沖輸入源實驗箱理論分析或仿真分析結果理論分析：定時器電路：開關在未動作時是閉合的，連在高電平上，按下開關，開關斷開，接入低電平，然后迅速恢復到閉合狀態(tài)，輸入了一個脈沖，555定時器開始定時，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R=910kΩ,C=1μF時，當R=3.9MΩ+240kΩ=4.14MΩ,C=2.2μF時,當R=4.7MΩ×2+3MΩ=12.4MΩ，C=4.4μF時，詳細實驗步驟及實驗測量數(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74LS161芯片，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源輸出5V電壓，接到實驗箱上。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，再將電容另一側接地。將2引腳接邏輯開關，將5引腳連接到0.01μF電容上，再將電容另一側接地。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，記錄電平指燈點亮的時間，為1.0s。關閉直流電源。將3.9MΩ和240kΩ的電阻串聯(lián)，將連在910kΩ兩端的導線連接到兩個串聯(lián)電阻上，將連接在1μF電容兩端的導線連接到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，記錄時間9.7s。關閉直流電源。將兩個4.7MΩ和一個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2.2μF電容并聯(lián)。開通直流穩(wěn)壓電源，按下邏輯開關，記錄時間為58.8s。關閉直流電源。將兩個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161芯片的2引腳接到1Hz的時鐘脈沖上，11、12、13、14引腳分別連到第二個數(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161的1引腳和第二個161的2引腳；將第二個161芯片的11、12、13、14引腳連接到第一個數(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。兩個數(shù)碼顯示管分別顯示個位和十位，實現(xiàn)了60進制的級數(shù)功能，又因為連在了1Hz脈沖上，故實現(xiàn)了60s內(nèi)的計時功能。實驗結論通過改變555定時器連接的電阻和電容的大小，實現(xiàn)了對1s，10s，60s，的定時；兩個161的組合使用也實現(xiàn)了60秒以內(nèi)的計時。實驗中出現(xiàn)的問題及解決對策由于需要確定定時器里的電阻和電容的大小，不斷對實驗室已有電阻和電容進行計算，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，進行更換后，數(shù)字顯示恢復正常。本次實驗的收獲和體會、對電路實驗室的意見或建議通過自主設計所需要的電路，我提高了對所學知識靈活運用的能力，在簡單記憶的根底上開始了融會貫穿的設計過程，雖然當初設計有迷茫，有失望，但是通過不斷查閱資料和書籍，對各種元器件進行比擬分析，得出了一個比擬合理簡單的實驗電路。雖然在自主設計實驗上沒有用很長時間，但這卻是一次質(zhì)的飛躍，對我以后的學習有很大的幫助。實驗室沒有開關，導致我設計的計時器沒有安裝開關，希望實驗室以后能準備些開關這類常用的元器件。參考文獻[1]任駿原.74LS161異步置零法構成任意進制計數(shù)器的Multisim仿真[J].電子設計工程2023第14期P135-137[2]程紹英.集成計數(shù)器74LS161電路[J].集成電路應用1997第1期P10-13[3]張鳳凌.555定時器應用電路[J].河北企業(yè)20