數字定時器的設計
一、設計任務和要求
任務：設計一個數字定時器
要求：①採用撥碼開關組，設定到點時刻；
②採用555定時器設計系統時鐘Cp信號；
③設計10進制（0～9）計數器；
④設計一個數碼管的顯示；
⑤設計到時間點的觸發（可採用數值比較器），到時間點，則LED指示燈亮。
二、工作原理與設計思路
1、工作原理系統框圖
2、思路說明：
本課程設計主要分模塊來進行設計，分別爲：電源模塊、定時器模塊、顯示模塊、監測模塊。用兩個555定時器和一個計數器產生計時信號，施密特整形模塊，通過顯示譯碼器把數值在數碼管上顯示出來（顯示模塊），然後撥碼開關產生一個數值與計數器的信號通過數值比較器進行比較，若兩值相等就使得LED亮！
3、擬元件清單
4位撥碼開關、555定時器芯片、74LS161、7447或7448（OC門、顯示譯碼器）、數碼管；74LS85（四位數值比較器）、四2輸入與非門74LS00或74LS01；
雙四輸入與非門74LS20或74LS25，LED燈，IC座若干，穩壓管7805。
說明：實際的元件清單以學校發放的原件爲準，兩者相差不大。
4、實際電路仿真
根據給出的元件清單和實際任務要求，將在仿真軟件中對設計電路進行仿真，測試電路的可行性，電路中使用了555定時器通過多諧振盪器產生脈衝，再通過施密特觸發器電路對模型進行整理變換從而給數字鐘提供一個週期爲1s的方波信號。顯示電路使用了74LS00和74LS161產生十進制的計數器並通過譯碼器在數碼管中顯示。數值比較模塊中利用4位的撥碼開關產生一個數值與來自計數器的信號通過數值比較器（74LS85）進行比較，如果兩值相同，則LED亮。仿真電路如下圖所示：
三、實際電路原理圖
四、實際電路PCB圖
（爲了方便報告的打印，該圖像做過處理，一些設計圖層沒有顯示出來）
五、調試過程
在開始調試過程中，我們組的電路板不能正常顯示出結果，通過分析我們發現我們不能分模塊去一個個排除原因，所以我們將分兩步來做，第一步是檢查元件是否使用正確，各種元件參數是否在可行範圍內；第二部是根據設計好的原理圖用萬用表檢查元件之間的連線是否斷路。如下表：
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調試步驟 |
調試結果 |
解決方法 |
結論 |
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上電前調試 |
部分電路焊盤虛焊，電路短路 |
根據原路圖用萬用表檢測做出來的電路板，找出並改正，特別是電路的正負極。 |
解決部分錯誤電路電路 |
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上電測試 |
數碼管不亮 |
1.重新觀察數碼管顯示模塊的連線。2.檢查是否虛焊 |
數碼管顯示模塊焊接虛焊了。 |
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上電測試 |
數碼管的顯示不正確 |
1. 檢查是否虛焊 2. 原理圖是否連線錯誤
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發現原理圖中，不小心連錯線了，用飛線糾正後，能夠正常顯示了。 |
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上電測試 |
LED不會亮。 |
1. 檢查數值比較器芯片是否壞掉 2. 檢查數值比較器的連線與焊接是否正確 |
發現數值比較器74LS85的連線漏了一條，糾正後，LED能夠按要求亮了。 |
六、設計結果和心得體會
在整個設計過程中，從一開始的設計電路設計，到電路的仿真設計，到的電路板設計，最後到調試電路，整個過程中，花費了我們組很多時間，最後還是成功實現了預期的功能，最後電路板能夠正常工作，我們也在這個過程中學習到很多東西。
首先是在設計電路過程中要用到的知識是很多的，比如數字電路的基礎知識，模擬電路基礎知識，和PCB佈線知識。
回顧起此課程設計，至今我仍感慨頗多，從理論到實踐，在這段日子裏，可以說得
是苦多於甜，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正爲社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。
實驗過程中，也對團隊精神的進行了考察，讓我們在合作起來更加默契，在成功後
一起體會喜悅的心情。果然是團結就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來最
終完美的結果。