《电子技术课程设计》实训报告
题目________秒表________
学生姓名
专业班级
学号
系（部）电气信息工程系
指导教师何家梅
实训时间2012.6.11-2012.6.22
实训报告评语
等级：
评阅人：职称：
年月日
一、 实训目的
1、培养动手能力，在实践中加强对理论知识的理解。

2、掌握对电子元器件识别，相应工具的操作，相关仪器的使用，电子设备制作、装调的全过程的方法。

3、掌握查找及排除电子电路故障的常用方法。

4、学习使用proteus 、protel 电路仿真与设计软件，动手绘制电路图。

二、实训设备及仪器
1、电烙铁：焊接的元件多，所以使用的是外热式电烙铁，功率为30 w ，烙铁头是铜制。

2、螺丝刀、镊子等必备工具以及练习焊接时用的铜丝。

3、锡丝：由于锡熔点低，焊接时，焊锡能迅速散步在金属表面焊接牢固，焊点光亮美观。

4、松香，导线，剥线钳等其它需要用到的工具。

5、相关实验项目所需的电路板，电子元件等。

三、实训要求
1、识别不同的电子元器件的规格和种类，熟练掌握焊接技术。

2、按照电路图设计合理安排元器件的位置，连接好电路，对接口进行焊接，完成对指定功能的测试。

未达到测试要求的重新调试，直至排除故障。

四、实训电路设计
1、电路设计框图
控
制 电 路
信
号发生器
计时译码电路
显 示 电 路
信发生器：NE555 产生时钟信号
控制电路：用开关和RS触发器控制电路
计时译码电路: 使用CD40110芯片进行计时和显示译码显示电路：使用数码管来对计时译码电路显示
2、部分电路设计
图1：555时钟电路
（1）构成多谐振荡器，组成信号产生电路；产
生时钟信号，如左图。

（2）振荡周期：T=0.7（R1+2R2）C
（3）实际电路中R1=R2=47K C=0.01u 并
在R1处串联滑动变阻器，便于调节频率。

图2：控制电路
（1）按键开关接7400构成的RS触
发器控制电路开始/暂停。

（2）单刀双置开关控制芯片正/倒
计时。

（3）单刀单置开关控制电路复位。

图3：计时译码电路和显示电路
计时译码电路：
（1）4脚6脚直接接地；
（2）5脚接地并接控制电路复位端，控制复位；
（3）时钟信号经控制电路接入9脚、7脚控制正/逆计时。

（4）10脚、11脚分别接9脚、7脚，进位借位连接正/逆计时，使进行正/逆计时。

显示电路：
（1）1脚、15脚、14脚、13脚、12脚3脚、2脚分别接数码管的a b c d e f g 脚；
（2）共地段分别接电阻然后接地；
五、实训仿真结果与分析
使用protuse软件进行电路设计和仿真。

实验仿真结果如下：
（1）开始仿真，单刀双掷开关位于秒表位置。

点击开始按键，电路进行仿真数码管显示00.00秒至99.99秒。

（2）点击暂停按键，秒表停止，数码管显示静止。

再次点击开始，秒表继续运行，数码管继续计数。

（3）点击复位键，数码管清零，再次点击复位键，电路可以重新控制计数。

（4）单刀双置开关位于倒计时位置时。

控制功能同上，秒表进行倒计时由99.99秒至00.00秒进行计数。

六、电路制作与调试
电路制作：
（1）使用仿真软件根据功能需要设计可行的电路方案。

（2）列出所需的元器件清单。

（3）核对元器件数目并测试（读取）参数。

务必保证元器件功能完好，可以正常焊接和工作。

（4）对电路进行排版布局，合理选择元器件位置使电路美观并便于连线。

最好按照电路不同功能分成不同小区域模块进行安装。

数码管位于万能板最上部分，4个数码管连接在一个40脚的插槽上。

电路板中间部分是四个CD40110芯片。

左下为控制电路74LS00和开关。

右下为NE555时钟信号电路。

（5）使用烙铁焊接元器件并用电线进行连接，注意焊接工艺，不能出现虚焊和焊点连接的现象。

会导致断路或短路，损坏元器件或者不能实现电路功能。

电路调试：
（1）连接5V直流电源。

（2）观察数码管是否能全部正常显示。

第一个数码管f段不显示，第四个数码
管c、d两段不显示，其他数码管显示完好。

交换第一个第四个数码管位置，发现此时第一个c、d段不显示，第四个f段不显示。

可以确定数码管有故障而电路连接正常。

更换数码管。

（3）观察前两位数码管，并与手机秒表进行60秒核对。

然后调整10K的滑动电阻使误差尽量小。

经调整60秒误差在1秒左右。

（4）点击开关和按键，观察是否能实现相应功能。

在调试时，复位键正常，开始暂停正常。

单刀双掷开关在正/逆计数进行切换时数码管出现跳动显示，数字时加时减。

用万用表检测电路发现单刀双掷开关在焊接时连线剥除的胶皮过长，导致在焊接处裸露过多，在放置电路板时会造成裸露连线短路，电路显示时加时减不能正常计数。

将两根连线向相反方向弯折，确保不会出现短路现象。

调试结果：
（1）电路显示正常。

（2）倒计时功能正常，开始、暂停、复位功能正常。

（3）秒表(正计时)功能基本正常,在暂停时偶尔出现数字变动。

异常原因：
电路焊接时，连线剥除胶皮过多，导致引脚连线处裸露过长。

在密集的芯片管脚下电线弯折容易产生暂时性的短路现象，使电路显示异常。

解决方法：
在管脚处使用胶带包裹，进行绝缘处理。

以后的焊接吸取经验教训，使电路美观并且性能稳定。

七、实训心得
从之前的电路设计仿真然后审核修改一直到实训结束，紧张充实的10天时间让我受益匪浅，从实际中学到了很多东西。

电路设计之初纯粹按照自己的功能构想来设计电路，使用74LS160来实现秒表功能。

但是74LS160芯片是不常用芯片市面上很难购买，而且使用74LS160
芯片或者74LS190芯片都需要4511芯片来辅助显示，提高了电路成本。

是电路的实用性降低。

而CD40110则直接将74LS190与4511的功能集成在一起，可直接连接信号源和数码管进行显示，降低了电路的复杂程度和成本。

使用CD40110进行电路的设计仿真。

从网上搜寻资料，查看真值表，查看元器件的正常工作参数，使用protuse进行电路的初步仿真，然后修改。

最终，得到了自己比较满意的，功能正常的计时电路。

在设计电路期间，频繁的搜索资料和使用protuse仿真软件让我对电子技术其中的集成芯片有了更多的了解。

使用软件同时让我对CD40110等芯片的功能和真值表也有了清晰的认识并且能够记住它们是怎样工作的要怎么样连线。

也知道了现在学习电脑和软件的重要性。

而后，在我们组装焊接电路时。

又出现了很多问题，让我知道了仿真和现实是有相当大的差距的。

在软件中能够完美运行的电路和实际做出的成品是不可能一模一样的。

NE555产生时钟信号，在软件中一个公式就能让我找出所有元器件的参数并且实现电路的功能。

但是，在实际中我们需要可调的滑动变阻器来调节它的频率，使它能够接近完美。

在实际焊接时也出现了很多问题，烙铁由于长时间不使用而且未妥善保存而造成不能很好的焊接。

工欲善其事必先利其器，烙铁给我带来很大麻烦。

可见准备工作是十分重要的。

组装焊接完成后，本以为电路已经成功了。

可是，事实让我知道电路调试这一部分才是制作电路最难的一部分。

一个一个引脚对照电路图用电流表进行测试，看看它们是否是真的连接在一起了，查找短路的、断路的焊点。

这是一项不小的工作。

由于焊接时铜线的接线处裸露过长导致电路时不时的暂时性局部短路，从而使数码管无序显示，着实让我废了一番手脚。

做一件事，每一步是很重要的，之前的失误，最终还是要自己买单的。

总之，这次实训给我很大的收获。

最重要的是意识到仿真和实际的差距，会仿真并不是真的会电路。

而能够把仿真成功的电路做出完美的成品，这才是真正的能力。

附录
附录一：元器件清单
种类规格参数数量种类规格参数数量电阻10K 2 电阻330 6 可变电阻10K 1 电容47K 2 电容0.01u 2 开关按键开关 2 开关单刀单掷 1 开关单刀双掷 1 集成芯片CD40110 4 集成芯片74LS00 1 集成芯片NE555 1 数码管共阴极 4 万用板9*15 1 芯片插槽40脚 1 芯片插槽16脚 4 芯片插槽14脚 1 芯片插槽8脚 1
附录二：电路原理图
附录三：实物连线图
11。