实训二 交通灯控制实验

一、实训目的：

设计交通灯控制系统。

二、实训要求：

1.能够实现总停止和总启动;

2.红灯亮灯时间为25s，绿的为20s，黄灯闪烁5s; 3.在触摸屏上显示各个灯的倒计时间。

三、实训内容：

编辑触摸屏人机界面，通过触摸屏实现交通灯的启动和停止，利用触摸屏实现交通灯的实时监控，并在触摸屏上显示各路口的亮灯时间。

四、实验设备

1、安装了STEP7-Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。

2、PC/PPI编程电缆一根。 3、锁紧导线若干。 4、24V直流电源一个。 5、WEINVIEW触摸屏一个。 6、安装工具一套。

7、万用表一个。

8、触摸屏与PLC通讯电缆一根。

五、实现方法：

根据实训课题要求，编程思路如下：

1、首先用触点M1.1和M1.2分别控制中间继电器M0.1的得电和失电，按动M1.1，M0.1得电，触点M0.1闭合，计时器T37启动，Q2.0、Q2.3得电，南北红灯、东西绿灯点亮;

2、20S后，T37动作，T38启动，同时Q2.3失电Q2.4得电，即东西绿灯熄灭，东西黄灯点亮;

3、0.5S后，T38动作，T39启动，同时Q2.4失电，东西黄灯熄灭;

4、0.5S后，T39断开，T38断开，Q2.4得电，东西黄灯点亮，T39又闭合，T38重新启动，同时计数器C0加一(振荡电路);

5、当计数器C0计到5(东西黄灯闪烁5S)时，触点C0动作，T37，T38清零，T40启动，Q2.0失电，Q2.5、Q2.1得电，即南北红灯熄灭，南北绿灯和东西红灯点亮;

6、此后东西黄灯闪烁过程与上述相同，当计数器C1计满5次时，触点C1闭合，C0和C1同时清零，触点C0和C1复位，进入下一个循环过程;

7、整个过程中，利用定时器T34 和减法计数器C2、C3，每一秒减一次，并显示在触摸屏上，并利用传送指令，在每个灯点亮时将其倒计时的初值传送给相应的计数器，从而实现倒计时功能;

8、按动M1.2，M0.1失电，触点M0.1复位，程序内所有触点均复位，输出均失电，交通灯停止。

五、实训结果：

1)交通灯控制界面：

通过触摸屏上启动、停止按钮来实现对交通信号灯的控制，时间框显示各个路口信号灯的亮灯倒计时间。

2)交通灯控制程序：

实训三 运动小车的多段速控制实验

一、实训目的：

设计小车的多段速控制系统。

二、实训要求：

小车初始位置在左边，限位开关2为OFF。

限位开关2

限位开关1限位开关

自动过程：

1.按下启动按钮，小车以50HZ的速度向右运行。

2.碰到限位开关1，小车以30HZ的速度向右运行。

3.碰到限位开关0后，小车停止8s，然后以40HZ的速度向左运行。 4.再次碰到限位开关1后，小车以20HZ速度向左运行。 5.碰到限位开关2后，小车停止5s后，重复上述过程。 要求：运行过程中可以随时停止;带有复位功能。

手动过程：

1、按下步进按钮，小车以50Hz的速度向右运行，到达限位开关1后停止;

2、再次按下前进按钮，小车以30Hz的速度向右运行，到达限位开关0后停止，再次按前进按钮无效;

3、按下后退按钮，小车以50Hz的速度向左运行，触碰限位开关1后停止;

4、再次按下后退按钮，小车以30Hz的速度向左运行，触碰限位开关2后停止，再次按后退无效。

要求：小车可以随时停止。

三、实训内容：

通过触摸屏，PLC实现小车的手动、自动控制。

四、实验设备

1、安装了WTEP7-Micro/WIN4.0编程软件的计算机一台。 2、PC/PPI编程电缆一根。 3、锁紧导线若干。 4、24V直流电源一个。

5、24V信号灯6个(红灯、黄灯、绿灯各两个) 6、WEINVIEW触摸屏一个。 7、安装工具一套。 8、万用表一个。 9、台达变频器一个。

10、三相异步电动机一个。

11、触摸屏与PLC通讯电缆一根。

五、实现方法：

根据实训课题要求，编程思路如下： 自动过程：

1、首先用触点M2.0和M2.1分别控制中间继电器M0.3的得电和失电，按动M2.0，M0.3得电，触点M0.3闭合，输出Q1.2和Q1.6得电，电机正转、频率为50HZ;

2、到达限位开关1(按动M4.0)，M0.4得电，触点M0.4动作，Q1.5得电，Q1.6失电，电机正转、30HZ;

3、到达限位开关0(按动M5.0)，M0.5得电，T37启动，触点M0.5动作，M0.4、Q1.2、Q1.5失电，电机停转;

4、8S后，T37动作又复位，M0.5失电、M0.6得电，相应地M0.5复位、M0.6动作，Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5得电，电机反转，频率为40HZ;

5、到达反向限位开关1(按动M4.0)时，M0.7得电，触点M0.7动作，Q1.5失电，电机反转，频率为20HZ;

6、到达反向限位开关2(按动M8.0)时，M3.0得电，T38启动，M3.0动作，Q1.2、Q1.3、Q1.4失电，电机停转;

7、5S后，T38动作又复位，T38清零，M3.0失电，触点M3.0复位，电机重新正转、频率为50HZ，如此循环下去;

8、按动M2.1，M0.3失电，M0.3断开，所有输出均失电;

9、按动M2.3，计数器C1计1，触点C1闭合，此时为手动状态;按动M2.4，C1清零，触点C1断开，此时为自动状态。

手动过程;

执行上述自动过程一个周期后，长按M8.1和M8.3，电机分别以30HZ正转和反转。

I/O表：

五、实训结果：

1)运动小车的多段速控制界面：

触摸屏上的“启动”和“停止”按钮分别控制小车多段速运动的总过程的启动和停止，手动和自动按钮用于自动过程和手动过程的切换，当系统处于手动状态时，小车自动运行一个周期后停止运行，可通过“手动前进”和“手动后退”两按钮手动使小车以30HZ前进和后退。

2)运动小车的多段速控制程序：

实训心得

本次PLC专业综合实训已接近尾声了，在这一个月的时间里，我完满地完成了实训课题，并取得了较为理想的实验结果。在这期间，虽然遇到了一些困难，但通过老师和学长的指导和与同学的交流，以及查阅相关资料，从刚开始的迷茫到慢慢地有了清晰的思路并动手设计、操作，从而顺利地完成了这次综合实训。

通过这次综合实训，我学到了很多东西。我不仅了解了PLC的主要功能和特点，充分感受到了PLC功能的强大，也学习到了PLC程序的简单编写和调试，加深了对PLC相关基本知识和软件编程方法的理解和掌握，而且学习了利用EB8000软件制作触摸屏界面，并把软件与硬件相结合起来，强化了自己原有的知识体系，扩展了思维，还提高了动手实践和独立思考的能力，培养了创新精神。在这次实训中，我意识到自己掌握的知识还不足，某些方面的能力还是不够。这也让我再次认识到知识的重要性，活到老，学到老，只有不断的充实自己、完善自己的知识理论体系，才能够更好的胜任自己以后的工作。这次专业综合实训为我们以后的深入学习和在工作中的应用打下了良好的基础，我将从中吸取经验教训，找到自己的不足，从而进一步提高自己。

大学生plc实训报告范文3：

院(系):机电工程学院 专业班级:12级机械设计5班 学 号: 指导教师:

目录

实训项目一：机械手动作的模拟 实训项目二：十字路口交通灯控制 实训项目三：多层电梯控制系统的设计

实训项目一 机械手动作的模拟

一、实训目的:

利用顺序控制指令实现机械手动作的模拟。 二、实验设备:

THPLC-A可编程控制实验装置。 三、实验内容:

本实验是将工件由A处传送到B处的机械手，当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：

四、实验报告

:

2.画出外部接线图:

SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 SB2

YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 HL

24V

3.用基本指令、顺空指令、应用指令编程:

0 1 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 16 17 18 21 22 24 25 26 27 29 30 31 32 34 35 36 37 39 40 41 44 45 47 48 49 50 52 53 54 55 56 57 59 60 61 63 64

LD SET STL LD AND OUT ANI AND SET STL OUT LD SET STL SET OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD SET STL RST OUT LD SET STL OUT LD SET STL OUT LD OUT RST OUT LD AND OUT RET END

M8002 S0 S0 X002 X004 Y005 Y001 X000 S20 S20 Y000 X001 S21 S21 Y001 T0 T0 S22 S22 Y002 X002 S23 S23 Y003 X003 S24 S24 Y000 X001 S25 S25 Y001 T1 T1 S26 S26 Y002 X002 S27 S27 Y004 X004 Y005 Y005 S0 X004 X006 S20

K30

K20

五、实验注意事项:

1.根据状态转移图写出PLC机械手控制系统步进梯形图 2.根据状态转移图描述机械手的运行步骤

机械手的运行步骤为：

启动开关，机械手由原位向下运动，上限位开关断开，到达下限位开关，执行夹紧动作;下限位开关闭合，机械手上行，到达上限位开关;机械手右移，左限位开关断开，到达右限位开关，机械手下行，到达下限位开关，执行放松动作;机械手上行，到达上限位开关，然后左行，返回原点，一次循环结束。

3.将程序写入PLC，观察现象，写出心得体会。

六、实验心得体会:

实训项目二

十字路口交通灯控制

在十字路口交通灯单元完成本实验。

一、实验目的

熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，了解使用PLC解决一个实际问题。 二、实验说明

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭;南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒;到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮,东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。周而复始。 三、实验面板图

四、实验步骤 1.输入输出表：

2.打开主机电源将程序下载到主机中。 3.启动并运行程序观察实验现象。

五、实验报告 1、画出外部接线图：

G

Y R G Y R

24V

2、写出实验程序：

0 LD 1 SET 3 STL 4 LD 5 SET 7 SET 9 STL 10 OUT 11 OUT 14 LD 15 SET 17 STL 18 OUT 21 LD 22 OUT 23 LD 24 SET 26 STL 27 OUT 28 OUT 31 LD 32 SET 34 STL 35 OUT 36 OUT 39 STL 40 OUT 41 OUT 44 LD 45 SET 47 STL 48 OUT 49 OUT 52 LD 53 SET 55 STL 56 OUT 59 LD 60 OUT 61 LD 62 SET 64 STL 65 OUT 66 OUT 69 STL 70 STL 71 LD 72 OUT 74 RET 75

END

M8002 S0 S0 X000 S21 S31 S21 Y000 T0 T0 S22 S22 T1 M8013 Y000 T1 S23 S23 Y001 T2 T2 S24 S24 Y002 T3 S31 Y006 T4 T4 S32 S32 Y004 T5 T5 S33 S33 T6 M8013 Y004 T6 S34 S34 Y005 T7 S24 S34 T7 S0

K200

K30

K20

K250

K250

K200

K30

K20

3.画出梯形图

六、实验心得体会:

实训项目三 电梯控制系统设计

一、实训目的:

1、通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法。 2、进一步熟悉PLC的I/O连接。

3、熟悉三层楼电梯采用轿厢外按钮控制的编程方法。 二、实训设备:

THPLC-A可编程控制实验装置。

三、实训内容:

电梯由安装在各楼层厅门口的上升和下降呼叫按钮进行呼叫操纵，其操纵内容为电梯运行方向。电梯轿箱内设有楼层内选按钮S1～S3，用以选择需停靠的楼层。L1为一层指示、L2为二层指示、L3为三层指示，SQ1～SQ3为到位行程开关。电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。例如，电梯停在一层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层上升

呼叫按钮，电梯才响应呼叫(从一层运行到二层)，按二层下降呼叫按钮无效;反之，若电梯停在三层，在二层轿箱外呼叫时，必须按二层下降呼叫按钮，电梯才响应呼叫(从三层运行到二层)，按二层上升呼叫按钮无效。

四、实验报告:

1.分配输入输出地址，画出分配表：

2.画出外部接线图:

S2 S1 U2

S3 L3 L2

L1 UP

SL3 SL2 SL1

24V

3.用基本指令、顺空指令、应用指令编程: 2)程序思路设计;

1 SET 2 LD 3 SET 4 LD 5 SET 6 LD 7 SET 8 LD 9 SET 10 LD 11 SET 12 LD 13 SET 14 LD 15 SET 16 LD 17 AND 18 SET 19 RST 20 LD 21 RST 22 RST 23 OUT 26 AND 27 LD 28 OR 29 OR 30 OR 31 OR 32 ANB 33 SET 34 RST 35 LD 36 MPS 37 AND 38 LD 39 OR 40 LD 41 ANI 42 ANI 43 ORB 44 ANB

45 SET 46 RST 47 MPP 48 AND 49 SET 50 RST 51 LD 52 RST 53 RST 54 OUT 57 AND 58 MPS 59 LD 60 OR 61 ANB 62 SET 63 RST 64 MPP 65 ANI 66 ANI 67 LD 68 OR 69 ANB 70 SET 71 RST 72 LD 73 RST 74 RST 75 OUT 78 AND 79 LD 80 OR 81 OR 82 OR 83 OR 84 ANB 85 SET 86 RST

M1 X007 M2 X003 M11 X002 M12 X001 M13 X005 M22 X004 M23 M22 M40 M40 X010 M41 M40 M41 M1 M11 T1 T1 M2 M12 M13 M22 M23

M42 M41 M42

X011 M12 M2 M22 M13 M23

M43 M42

X012 M45 M42 M43 M2 M12 T2 T2

M13 M23

M42 M43

M13 M23 M11 M1

M46 M43 M45 M23 M13 T3 T3 M2 M12 M11 M22 M1

M46 M45

K50

K50

K50

87 LD M46

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141

MPS AND LD OR LD ANI ANI ORB ANB SET RST MPP AND SET RST LD RST RST OUT AND MPS LD OR ANB SET RST MPP ANI ANI LD OR ANB SET RST LD OUT LD OR OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT LD OUT END

X011 M12 M22 M2 M11 M1 M47 M46

K50

X010 M41 M46 M47 M22 M12 T4 T4

M1 M11

M46 M47

M11 M1 M13 M23

M42 M47 M41 Y002 M43 M47 Y001 M45 Y000 M11 Y007 M12 Y006 M13 Y005 M42 Y004 M46 Y003

五、实验注意事项:

1. 按照外部接线图正确连接电路。

2. 在程序写入THPLC-A可编程控制实验装置时，注意控制器要处在run指示灯熄灭的状态。

3. 如果用梯形图进行编程时必须进行变换后才能写入控制器。

4. 在使用完实验设备后要将实验设备整理归位，为其他同学做实验提供方便，同时要注意保持实验室卫生。

六、实验心得体会：

题 目： 数字钟的设计心得

学 年： 学 期：

专 业： 班 级：

学 号： 姓 名：

指导教师及职称：

时 间：

一、设计目的

1. 熟悉集成电路的引脚安排。

2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3. 了解面包板结构及其接线方法。

4. 了解数字钟的组成及工作原理。

5. 熟悉数字钟的设计与制作。

二、设计要求

1．设计指标

时间以24小时为一个周期；

显示时、分、秒；

有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；

计时过程具有报时功能，当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时；

为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

2．设计要求

画出电路原理图（或仿真电路图）；

元器件及参数选择；

电路仿真与调试；

PCB文件生成与打印输出。

3．制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

4．编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、设计原理及其框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。图 3-1所示为数字钟的一般构成框图。

图3-1 数字钟的组成框图

⑴晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。

⑵分频器电路

分频器电路将32768Ｈz的高频方波信号经32768（）次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。分频器实际上也就是计数器。

⑶时间计数器电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成，其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器，而根据设计要求，时个位和时十位计数器为12进制计数器。

⑷译码驱动电路

译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态，并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。

⑸数码管

数码管通常有发光二极管（LED）数码管和液晶（LCD）数码管，本设计提供的为ＬＥＤ数码管。

2．数字钟的工作原理

１）晶体振荡器电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心，它保证了时钟的走时准确及稳定。

图3-2所示电路通过ＣＭＯＳ非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路，这个电路中，ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电 阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

晶体XTAL的频率选为32768HZ。该元件专为数字钟电路而设计，其频率较低，有利于减少分频器级数。

从有关手册中，可查得C1、C2均为30pF。当要求频率准确度和稳定度更高时，还可接入校正电容并采取温度补偿措施。

由于CMOS电路的输入阻抗极高，因此反馈电阻R1可选为10MΩ。较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。

非门电路可选74HC00。

图3-2 COMS晶体振荡器

２）分频器电路

通常，数字钟的晶体振荡器输出频率较高，为了得到１Ｈz的秒信号输入，需要对振荡器的输出信号进行分频。

通常实现分频器的电路是计数器电路，一般采用多级２进制计数器来实现。例如，将３２７６８Ｈz的振荡信号分频为１ＨZ的分频倍数为３２７６８（２１５），即实现该分频功能的计数器相当于１５极２进制计数器。常用的２进制计数器有７４ＨＣ３９３等。

本实验中采用CD4060来构成分频电路。CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高，而且CD4060还包含振荡电路所需的非门，使用更为方便。

ＣＤ４０６０计数为１４级２进制计数器，可以将３２７６８ＨZ的信号分频为２ＨZ，其内部框图如图3-3所示，从图中可以看出，ＣＤ４０６０的时钟输入端两个串接的非门，因此可以直接实现振荡和分频的功能。

图3-3 CD4046内部框图

３）时间计数单元

时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。

时计数单元一般为１２进制计数器计数器，其输出为两位８４２１ＢＣＤ码形式；分计数和秒计数单元为６０进制计数器，其输出也为８４２１ＢＣＤ码。

一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。为减少器件使用数量，可选７４ＨＣ３９０，其内部逻辑框图如图　２.３所示。该器件为双２—５－１０异步计数器，并且每一计数器均提供一个异步清零端（高电平有效）。

图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图

秒个位计数单元为１０进制计数器，无需进制转换，只需将ＱＡ与ＣＰＢ（下降沿有效）相连即可。ＣＰＡ（下降没效）与１ＨZ秒输入信号相连，Ｑ３可作为向上的进位信号与十位计数单元的ＣＰＡ相连。

秒十位计数单元为６进制计数器，需要进制转换。将１０进制计数器转换为６进制计数器的电路连接方法如图3-5所示，其中Ｑ２可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的ＣＰＡ相连。

图3-5 10进制——6进制计数器转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为１２进制计数器，不是１０的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行１２进制转换。利用１片７４ＨＣ３９０实现１２进制计数功能的电路如图3-6所示。

另外，图3-6所示电路中，尚余－２进制计数单元，正好可作为分频器２ＨZ输出信号转化为１ＨZ信号之用。

图3-6 12进制计数器电路

4）译码驱动及显示单元

计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出，选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流，选用CD4511作为显示译码电路，选用LED数码管作为显示单元电路。

5）校时电源电路

当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。通常，校正时间的方法是：首先截断正常的计数通路，然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端，校正好后，再转入正常计时状态即可。

根据要求，数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路，

图3-7 带有消抖动电路的校正电路

6）整点报时电路

一般时钟都应具备整点报时电路功能，即在时间出现整点前数秒内，数字钟会自动报时，以示提醒。其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波，较复杂的也可以是实时语音提示。

根据要求，电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。报时电路选74HC30，选蜂鸣器为电声器件。

四、元器件

1．实验中所需的器材

5V电源。

面包板1块。

示波器。

万用表。

镊子1把。

剪刀1把。

网络线2米/人。

共阴八段数码管6个。

CD4511集成块6块。

CD4060集成块1块。

74HC390集成块3块。

74HC51集成块1块。

74HC00集成块5块。

74HC30集成块1块。

10MΩ电阻5个。

500Ω电阻14个。

30p电容2个。

32.768k时钟晶体1个。

蜂鸣器。

2．芯片内部结构图及引脚图

图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码/驱动器

图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D

图4-5 74HC51D 图4-6 74HC30

3．面包板内部结构图

面包板右边一列上五组竖的相通，下五组竖的相通，面包板的左边上下分四组，每组中X、Y列（0-15相通，16-40相通，41-55相通，ABCDE相通，FGHIJ相通，E和F之间不相通。

五、个功能块电路图

1． 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路，数码管可从0---9显示，以次来检查数码管的好坏，见附图5-1。

图5-1 4511驱动电路

2． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00连接成一个十进制计数器，电路在晶振的作用下数码管从0—9显示，见附图5-2。

图5-2 74390十进制计数器

3． 利用一个LED数码管，一块CD4511，一块74HC390，一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器，数码管从0—6显示，见附图5-3。

图5-3 74390六进制计数器

4． 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路，电路可从0—59显示，见附图5-4。

图5-4 六十进制电路

5． 利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路，两个六十进制之间有进位，见附图5-5。

图5-5 双六十进制电路

6． 利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路，见附图5-6。

图5-6 分频—晶振电路

7． 利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路，见附图5-7。

图5-7 校时电路

8． 利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路。见附图5-8。

图5-8 整点报时电路

9． 利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时、分、秒都会进位的电路总图，见附图5-9。

图5-9 时、分、秒的进位连接图

六、总接线元件布局简图，见附图6-1

七、芯片连接图见附图7-1

八、总结

1. 设计过程中遇到的问题及其解决方法。

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至。

2） 在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况，经检验发现主要是由于接触不良的问题，其中包括线的接触不良和芯片的接触不良，在实验过程中，数码管有几段二极管时隐时现，有时会消失。用5V电源对数码管进行检测，一端接地，另一端接触每一段二极管，发现二极管能正常显示的，再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好，在检测过程中发现有几根线有时能接通，有时不能接通，把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。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CD4511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，此后发现能正常显示，本次实验中还发现一块坏的LED数码管和两块坏的CD4511，经更换后均能正常显示。

3） 在连接晶振的过程中，晶振无法起振。在排除线与芯片的接触不良问题后重新对照电路图，发现是由于12脚未接地所至。

4） 在连接六进制的过程中，发现电路只能4、5的跳动，后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至，经纠正后能正常显示。

5） 在连接校正电路的过程中，出现时和分都能正常校正时，但秒却受到影响，特别时一较分钟的时候秒乱跳，而不校时的时候，秒从40跳到59，然后又跳回40，分和秒之间无进位，电路在时、分、秒进位过程中能正常显示，故可排除芯片和连线的接触不良的问题。经检查，校正电路的连线没有错误，后用万用表的直流电压档带电检测秒十位的QA、QB、QC和QD脚，发现QA脚时有电压时而无电压，再检测秒到分和分到时的进位端，发现是由于秒到分的进位未拔掉所至。

6） 在制作报时电路的过程中，发现蜂鸣器在57分59秒的时候就开始报时，后经检测电路发现是由于把74HC30芯片当16引脚的芯片来接，以至接线都错位，重新接线后能正常报时。

7） 连接分频电路时，把时个位的QD和时十位的1脚断开，然后时十位的1脚接到晶振的3脚，时十位的3脚接到秒个位的1脚，所连接的电路图无法正常工作，时十位从0-9的跳，时个位只能显示一个0，在这个电路中3脚的分频用到两次，故无法正常显示，因此要把12进制接到74HC390的一个逻辑电路空出来用于分频即可，因此把时十位的CD4511的12、6脚接地，7脚改为接74HC390的5脚，74HC390的3、4脚断开，然后4脚接9脚即可，其中空出的74HC390的3脚就可用于2Hz的分频，分频后变为1Hz，整个电路也到此为正常的数字钟计数。

2．设计体会

在此次的数字钟设计过程中，更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。

在连接六进制、十进制、六十进制的进位及十二进制的接法中，要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能，那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了。

在设计电路中，往往是先仿真后连接实物图，但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的，例如仿真的连接示意图中，往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚，因此在实际的电路连接中往往容易遗漏。又例如74HC390芯片，其本身就是一个十进制计数器，在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示，而在实际电路中无需再连接，因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的。

在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。

3．对该设计的建议

此次的数字钟设计重在于仿真和接线，虽然能把电路图接出来，并能正常显示，但对于电路本身的原理并不是十分熟悉。总的来说，通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力。

数字电子技术课程设计报告

一、设计目的

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、设计要求

（1）设计指标

① 时间以12小时为一个周期；

② 显示时、分、秒；

③ 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；

④ 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时；

⑤ 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。

（2）设计要求

① 画出电路原理图（或仿真电路图）；

② 元器件及参数选择；

③ 电路仿真与调试；

④ PCB文件生成与打印输出。

（3）制作要求 自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

（4）编写设计报告 写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、原理框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

（a） 数字钟组成框图

2．晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用TTL门电路构成；另一类是通过CMOS非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，U2实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻R1为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个180度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

（b） CMOS 晶体振荡器（仿真电路）

3．时间记数电路

一般采用10进制计数器如74HC290、74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。本次设计中选择74HC390。由其内部逻辑框图可知，其为双2-5-10异步计数器，并每一计数器均有一个异步清零端（高电平有效）。

秒个位计数单元为10进制计数器，无需进制转换，只需将QA与CPB（下降沿有效）相连即可。CPA（下降没效）与1HZ秒输入信号相连，Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。

秒十位计数单元为6进制计数器，需要进制转换。将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图 2.4所示，其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。

十进制-六进制转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连，分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为12进制计数器，不是10的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图（d）所示。

（d）十二进制电路

另外，图（d）所示电路中，尚余－2进制计数单元，正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用。

4．译码驱动及显示单元电路

选择CD4511作为显示译码电路；选择LED数码管作为显示单元电路。由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。

计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

5．校时电路

数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路，In1端与低位的进位信号相连；In2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。

实际使用时，因为电路开关存在抖动问题，所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路，所以整个较时电路就如图（f）。

（f）带有消抖电路的校正电路

6．整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QC和QA 、个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与，从而产生报时控制信号。

报时电路可选74HC30来构成。74HC30为8输入与非门。

四、元器件

1．四连面包板1块（编号A45）

2．镊子1把

3．剪刀1把

4．共阴八段数码管6个

5．网络线2米/人

6．CD4511集成块6块

7．CD4060集成块1块

8．74HC390集成块3块

9．74HC51集成块1块

10．74HC00集成块4块

11．74HC30集成块1块

12．10MΩ电阻5个

13．500Ω电阻14个

14．30p电容2个

15．32.768k时钟晶体1个

16．蜂鸣器10个（每班）

1） 芯片连接图

1)74HC00D 2)CD4511

3)74HC390D 4)74HC51D

2．面包板的介绍

面包板一块总共由五部分组成，一竖四横，面包板本身就是一种免焊电板。

面包板的样式是：

面包板的注意事项：

1．面包板旁一般附有香蕉插座，用来输入电压、信号及接地。

2．上图中连着的黑线表示插孔是相通的。

3．拉线时，尽量将线紧贴面包板，把线成直角，避免交叉，也不要跨越元件。

4．面包板使用久后，有时插孔间连接铜线会发生脱落现象，此时要将此排插孔做记号。并不再使用。

五、各功能块电路图

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，可以由许多中小规模集成电路组成，所以可以分成许多独立的电路。

（一） 六进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图一。

（二） 十进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图二。

（三） 六十进制电路

由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成，电路如图三。

（四） 双六十进制电路

由2个六十进制连接而成，把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连，使其产生进位，电路图如图四。

（五） 时间计数电路

由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成，因上面已有一个双六十电路，只要把它与十二进制电路相连即可，详细电路见图五。

（六） 校正电路

由74CH51D、74HC00D与电阻组成，校正电路有分校正和时校正两部分，电路如图六。

（七） 晶体振荡电路

由晶体与2个30pF电容、1个4060、一个10兆的电阻组成，芯片3脚输出2Hz的方波信号，电路如图七。

（八） 整点报时电路

由74HC30D和蜂鸣器组成，当时间在59:50到59:59时，蜂鸣报时，电路如图八。

六、总接线元件布局简图

整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。

其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。

电路的信号输入由晶振电路产生，并输入各电路。

简图如图九。

七、芯片连接总图

因仿真与实际元件上的差异，所以在原有的简图的基础上，又按实际布局画了这张按实际芯片布局的接线图，如图十。

八、总结

1． 实验过程中遇到的问题及解决方法

① 面包板测试

测试面包板各触点是否接通。

② 七段显示器与七段译码器的测量

把显示器与CD4511相连，第一次接时，数码管完全没有显示数字，检查后发现是数码管未接地而造成的，接地后发现还是无法正确显示数字，用万用表检测后，发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的，所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。

③ 时间计数电路的连接与测试

六进制、十进制都没有什么大的问题，只是芯片引脚的老问题，只要重新插过芯片就可以解决了。但在六十进制时，按图接线后发现，显示器上的数字总是100进制的，而不是六十进制，检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。最后，在重对连线时发现是线路接错引脚造成的，改过之后，显示就正常了。

④ 校正电路

因上面程因引脚接错而造成错误，所以校正电路是完全按照仿真图所连的，在测试时，开始进行时校时时，没有出现问题，但当进行到分校时时，发现计数电路的秒电路开始乱跳出错。因此，电路一定是有地方出错了，在反复对照后，发现是因为在接入校正电路时忘了把秒十位和分个位之间的连线拿掉而造成的，因此，在接线时一定要注意把不要的多余的线拿掉。

2． 设计体会

通过这次对数字钟的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。

通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

3． 对设计的建议

我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况，完成设计

通过本次实验我了解到计数器种类较多，按构成计数器中的多触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器；根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器；根据计数的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预置数和可编程序功能计数器等。并且知道了同步计数器的原理和连接方法。

实训个人总结万能版范本

通过这次实训，我收获了很多，一方面学习到了许多以前没学过的专业知识与知识的应用，另一方面还提高了自己动手做项目的能力。本次实训，是对我能力的进一步锻炼，也是一种考验。从中获得的诸多收获，也是很可贵的，是非常有意义的。

实训是一个让我把书本上的理论知识运用于实践中的好机会，原来，学的时候感叹学的内容太难懂，现在想来，有些其实并不难，关键在于理解。在这次实训中还锻炼了我其他方面的能力，提高了我的综合素质。

首先，它锻炼了我做项目的能力，提高了独立思考问题、自己动手操作的能力，在工作的过程中，复习了以前学习过的知识，并掌握了一些应用知识的技巧等。

其次，实训中的项目作业也使我更加有团队精神。从那里，我学会了下面几点找工作的心态：

一、继续学习，不断提升理论涵养。在信息时代，学习是不断地汲取新信息，获得事业进步的动力。作为一名青年学子更应该把学习作为保持工作积极性的重要途径。走上工作岗位后，我会积极响应单位号召，结合工作实际，不断学习理论、业务知识和社会知识，用先进的理论武装头脑，用精良的业务知识提升能力，以广博的社会知识拓展视野。

二、努力实践，自觉进行角色转化。只有将理论付诸于实践才能实现理论自身的价值，也只有将理论付诸于实践才能使理论得以检验。同样，一个人的价值也是通过实践活动来实现的，也只有通过实践才能锻炼人的品质，彰显人的意志。必须在实际的工作和生活中潜心体会，并自觉的进行这种角色的转换。

计数器实验报告心得的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于计数器实验报告心得体会总结、计数器实验报告心得的信息别忘了在本站进行查找喔。