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1．秒信号的发生电路秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。
需要的芯片有集成电路555定时器，还有电阻和电容。
下图为其电路图：图3-1 秒信号发生电路振荡电路是数字钟的核心部分，它的频率和稳定性直接关系到表的精度。
因此选择555定时器构成的多谐振荡器，其中电容C1为47微法，C2为0.01微法，两个电阻R1=R2=10K欧姆。
此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为：f=1.43/[(R1+2R2)C] (3-1)由公式（3-1）代入R1 ，R2和C的值得，f=1Hz。
即其输出频率为1Hz的矩形波信号2. 用555制作秒脉冲输出频率为1Hz,占空比为50%.由于CD4060在MULTISIM中仿真不了，所以本设计采用三片74HC161和一片74HC160IC级联，构成2^15分频器。
单元电路连接如下图所示：3、基于NE555的秒方波发生器的设计用NE555芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器，通过设计外围电路的参数输出方波频率为1Hz，故称为秒方波发生器。
由于脉冲的占空比对系统的影响不大，故把占空比设计为1/3。
输出方波用作计数器及D触发器的clk信号。
NE555定时器引脚图如图1所示，脉冲频率公式：f=1／（R1+2R2）C㏑2选择R1=47K，R2=47K，RV1=2K，C=10μF，形成电路图如图2所示：图62kΩKey=A图7秒脉冲发生器2.1振荡器电路2.1.1 用555作振荡器采用集成电路555定时器与RC 组成的多谐振荡器。
输出的脉冲频率为=2)2+(1=121In C R R f 1KHz ，周期T =1=f S 1ms 。
取电阻为千欧级，电容0.01uF 到0.1uF 。
若参数选择：R 1=R 2=10k 欧姆，C 1=47uF 时，可以得到秒脉冲信号。
虽然直接得到了秒脉冲，但从计时精度的角度考虑，振荡器的振荡频率越高，钟表计时的精度就越高，所以一般不直接输出秒脉冲信号。
由555定时器构成的多谐振荡器介绍多谐振荡器是一种能够产生多种频率输出的电路。
555定时器是一种经典的集成电路，它被广泛应用于定时、脉冲和振荡等电路中。
本文将介绍由555定时器构成的多谐振荡器的原理和工作方式。
原理多谐振荡器利用了555定时器的特殊功能和结构。
555定时器是一种8引脚的集成电路，通过控制引脚的电压来实现不同的功能。
其中，引脚1（GND）和引脚8（Vcc）分别是地（Ground）和电源（Power）引脚，引脚4（Reset）是重置引脚，引脚5（Control）是控制引脚，引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）是比较器的输入引脚，引脚3（Out）是输出引脚。
在多谐振荡器中，我们使用555定时器的比较器和比较器的输入引脚来实现不同频率的输出。
具体来说，我们通过控制电压在引脚5（Control）上的变化来改变555定时器的工作方式和输出频率。
通过调整控制引脚的电压，我们可以改变比较器的输出电平，从而控制555定时器的触发和重置行为，进而改变输出波形的频率。
构成由555定时器构成的多谐振荡器一般包括以下几个基本组成部分： 1. 555定时器：作为核心部件，控制多谐振荡器的工作以及输出频率的调节。
2. 电容器：用于控制振荡器的时间常数，进而影响输出频率。
3. 电阻器：用于控制电容器充电和放电的速度，从而进一步调节输出频率。
4. 比较器的输入引脚：通过改变引脚6（Threshold）和引脚2（Trigger）的电压，控制555定时器的触发和重置行为，改变输出频率。
5. 输出引脚：通过连接外部电路或元件，实现多种不同频率的输出。
工作方式多谐振荡器的工作方式如下： 1. 当电源接通时，555定时器的引脚5（Control）和引脚6（Threshold）的电压均为高电平。
2. 由于引脚5上的高电平，555定时器工作于稳态触发器模式，输出引脚保持低电平。
3. 当输出引脚为低电平时，通过电容器和电阻器进行充电。
ne555定时器工作原理NE555定时器是一种常用的集成电路，它广泛应用于计时、频率分频、脉冲调制和电压控制等领域。
本文将详细介绍NE555定时器的工作原理。
一、NE555定时器简介NE555定时器是由美国国家半导体公司（National Semiconductor）推出的一种集成电路，它是一种8引脚双稳态多谐振荡器。
NE555定时器具有高稳定性、可靠性和低功耗等特点，在模拟和数字电路中都有广泛的应用。
二、NE555定时器引脚功能如图所示，NE555定时器共有8个引脚，分别为Vcc（正电源）、GND（地）、TRIG（触发）、THRES（阈值）、CTRL（控制）、OUT（输出）、DISCHARGE（放电）和RESET（复位）。
其中，Vcc和GND为供电引脚，TRIG和THRES为比较输入引脚，CTRL为控制输入引脚，OUT为输出引脚，DISCHARGE为放电引脚，RESET为复位引脚。
三、NE555定时器工作原理1. 基本工作原理NE555定时器主要由两个比较器、一个RS触发器和一个输出级组成。
当TRIG引脚电压低于1/3 Vcc时，RS触发器的Q输出为高电平，输出级的输出为低电平；当THRES引脚电压高于2/3 Vcc时，RS触发器的S输出为高电平，输出级的输出为高电平。
当TRIG引脚电压由低变高时，RS触发器的Q输出变为低电平，输出级的输出变为高电平；当THRES引脚电压由高变低时，RS触发器的S输出变为低电平，输出级的输出变为低电平。
2. 单稳态多谐振荡器NE555定时器可以构成单稳态多谐振荡器。
当TRIG引脚接收到一个负脉冲信号时，它会使得RS触发器的Q端变成低电平状态，同时启动计时。
在计时过程中，CTRL引脚可以通过外接元件改变比较阈值和复位阈值。
当计时达到设定时间后，OUTPUT引脚会产生一个正脉冲信号，并且RESET引脚会将RS触发器复位。
3. 双稳态多谐振荡器NE555定时器还可以构成双稳态多谐振荡器。
之答禄夫天创作多谐振荡器是一种能发生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。
“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。
多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。
在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此发生矩形波脉冲信号，经常使用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。
一、用555定时器构成的多谐振荡器1.电路组成：用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。
定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。
2.工作原理：多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。
同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态I，此后，电路周而复始地发生周期性的输出脉冲。
多谐振荡器两个暂稳态的维持时间取决于RC充、放电回路的参数。
暂稳态Ⅰ的维持时间，即输出Vo的正向脉冲宽度T1≈0.7(R1+R2)C；暂稳态Ⅱ2C。
因此，振荡周期T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C，振荡频率f=1/T。
正向脉冲宽度T1与振荡周期T之比称矩形波的占空比Ｄ，由上述条件可得D=（R1+R2）/（R1+2R2），若使R2>>R1，则D≈1/2，即输出信号的正负向脉冲宽度相等的矩形波（方波）。
二、多谐振荡器应用举例：1.模拟声响发生器：将两个多谐振荡器连接起来，前一个振荡器的输出接到后一个振荡器的复位端，后一个振荡器的输出接到扬声器上。
这样，只有当前一个振荡器输出高电平时，才驱动后一个振荡器振荡,扬声器发声；而前一个振荡器输出低电平时，导致后面振荡器复位并停止震荡,此时扬声器无音频输出。
辽宁师范大学《数字电路》课程设计（09级本科）题目：定时器1 学院：物理与电子技术学院专业：电子信息工程班级：班级学号： 14 姓名：张宁指导教师：赵静邱红张卓完成日期：2011 年 10 月 27 日一．设计内容及要求10秒的倒计时定时器，倒计时要求用数码显示，当定时到1秒时，有声音提示，提示声音为秒，当倒计时到0时停止计数二．总体方案设计由设计内容及要求，我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路，来发出一秒间隔的脉冲；用74LS192进行倒计时，通过74LS47连接一个数码显示器；由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化，连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。
三．单元模块设计.1.以NE555构成的多谐振荡器图1 图二NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S图三。
图三为多谐振荡电路R1和R2，C的值确保震荡周期为1秒，图三的右下角为复位电路，与下一部分一同介绍。
2.倒计时电路图四图五由74LS192的真值表图四可以看出，若想让元件工作在减计数状态MR，PL非，CPu的值必须分别为0，1，1。
由要求可以看出，192的初始必须是九，所以加了一个复位电路，确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。
Q0，Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。
NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。
一秒发出一个脉冲，74LS192开始倒计时。
图六4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一，即Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。
图七图八图九图九管脚功能描述:管脚3（A1）、4（A2）是负边沿触发的输入端；管脚5（B）是同相施密特触发器的输入端，对于慢变化的边沿也有效；管脚10（C ext）和管脚11（R ext/C ext）接外部电容（C x），电容范围在10pF～10μF之间；管脚9（R int）一般与管脚14（V CC，接＋5V）相连接；如果管脚11为外部定时电阻端时，应该将管脚9开路，把外接电阻（R x）接在管脚11和管脚14之间，电阻的范围在2～40kΩ之间。
555定时器构成的多谐振荡器的工作原理介绍如下：
555定时器的多谐振荡器由一个555定时器和一些电容和电阻构成。
当电路上电时，C1和C2电容器开始充电，直到它们的电压达到555定时器的两个比较器阈值电压（通常为2/3Vcc和1/3Vcc）时，555定时器的两个比较器的输出状态会发生改变。
当比较器1的输出变为高电平时，输出Q1也变成高电平，导通电容C1上的二极管D1，使C1快速放电，同时将555定时器的撤销引脚（pin4）拉低，导致555定时器的状态被重置。
当电容C1再次开始充电时，它会在达到比较器1阈值电压时触发比较器2，将555定时器的输出Q2变为低电平，导致电容C2开始放电。
当电容C2放电时，又会导致比较器2的输出变为高电平，将555定时器的输出Q2变为高电平，电容C1开始放电，电路再次回到初始状态。
这个循环将不断重复，产生一个由C1和C2共同决定的频率。
由于电容C1和C2的值可以不同，因此可以产生不同的频率。
此外，通过使用不同的电容和电阻组合，可以产生多个频率的波形，从而形成一个多谐振荡器。
ne555定时器工作原理NE555定时器是一种集成电路，广泛应用于各种定时、脉冲和振荡电路中。
它是由Signetics公司于1972年推出的，是一种非常经典的定时器集成电路。
NE555定时器工作原理的理解对于电子爱好者和工程师来说是非常重要的，因为它在电子电路设计中有着广泛的应用。
本文将从NE555定时器的基本原理、内部结构、工作模式以及应用实例等方面进行介绍。
首先，NE555定时器的基本原理是基于电荷和放电的原理。
它内部有两个比较器，一个RS触发器和一个输出级。
NE555定时器可以工作在脉冲振荡模式和双稳态触发器模式。
在脉冲振荡模式下，NE555可以产生一定频率和占空比的方波信号。
在双稳态触发器模式下，NE555可以产生稳定的高电平或低电平输出。
NE555的内部结构包括电压比较器、RS触发器、输出级、电压分压器和电压调节器等部分。
这些部分共同作用，实现了NE555定时器的各种功能。
NE555定时器有三种工作模式，单稳态触发器模式、脉冲振荡模式和连续工作模式。
在单稳态触发器模式下，NE555定时器在接收到触发脉冲时，输出一个固定时间的高电平脉冲。
在脉冲振荡模式下，NE555定时器可以产生一定频率和占空比的方波信号。
在连续工作模式下，NE555定时器一直处于工作状态，输出高电平或低电平。
NE555定时器在电子电路设计中有着广泛的应用。
例如，它可以用于LED闪烁电路、蜂鸣器驱动电路、定时报警电路、PWM调速电路等。
在LED闪烁电路中，NE555定时器可以控制LED的闪烁频率和占空比。
在蜂鸣器驱动电路中，NE555定时器可以产生一定频率的方波信号驱动蜂鸣器发声。
在定时报警电路中，NE555定时器可以产生一定时间间隔的报警信号。
在PWM调速电路中，NE555定时器可以产生一定频率和占空比的PWM信号，用于驱动电机进行调速。
总之，NE555定时器是一种非常经典的定时器集成电路，它的工作原理基于电荷和放电的原理。
555定时器构成的多谐振荡器简介555定时器是一种常用的IC芯片，常用于实现定时器和振荡器等功能。
本文将介绍使用555定时器构成的多谐振荡器电路及其基本原理。
多谐振荡器电路图多谐振荡器是一种能够同时产生多个频率的振荡器。
使用555定时器可以构成多谐振荡器电路，其电路图如下：+---------+| || 7 |<-- C1 --+| --- | |Vin ---|1 | |\\ || | 555 | | R1 || | |/ || --- | |Vout1 ---|3 | |<-- C2 --+| |Vout2 ---|2 | || --- || | | R2| | 555 || --- || || 6 || |+---------+其中，Vin为输入电压，C1和C2为两个电容器，R1和R2为两个电阻。
Vout1和Vout2为输出电压，可以产生多个不同频率的信号。
基本原理555定时器在555定时器中，有三个引脚被定义为控制引脚，分别是引脚2(TRIG)，引脚4(Reset)，和引脚5(Control Voltage)。
在振荡电路中一般不用到引脚4和5，因此本文不再介绍。
当555定时器的Trigger引脚接收到低电平时，输出电压将由高电平瞬间变为低电平。
当Threshold引脚接收到高电平时，输出电压由低电平变为高电平。
当Output引脚处于高电平时，内部集成电路中的Transistor处于开启状态；当Output引脚处于低电平时，Transistor处于关闭状态。
多谐振荡器多谐振荡器是一种同时产生多个不同频率的振荡器。
在555定时器构成的多谐振荡器中，电容器C1和C2的作用是限制电阻R1和R2的充放电时间，从而产生不同频率的输出信号。
当输入电压高于一定电平时，电容器开始充电，直到Trigger引脚接收到低电平时，输出电压由高变为低。
随着时间的增加，电容器重新开始充电，直到Threshold引脚接收到高电平，输出电压又由低变为高。
555定时器构成的多谐振荡器制作人：张展培 Ap0305136冼志敏 Ap0305129 黄云 Ap0305114555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件，它性能优良，适用范围很广，外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器，以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点，设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图（A ）及管脚排列如图（B ）所示。
它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压，比较器1A 的参考电压为23cc V ，加在同相输入端，比较器2A 的参考电压为13cc V ，加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。
高电平触发信号加在1A 的反相输入端，与同相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R--S 触发器_D R 端的输入信号；低电平触发信号加在2A 的同相输入端，与反相输入端的参考电压比较后，其结果作为基本R —S 触发器_D S 端的输入信号。
基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。
2、 多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示，其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压c U ＝０，t ＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端T H V ＝T L V ＝０<13ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即_1D R =，_0D S =（1表示高电位，0表示低电位），R S -触发器置１，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容Ｃ充电，c u 逐渐升高。
电子课程设计报告
发射器控制器
系名
专业
年级
姓名
指导教师
2010年10月10 日
目录
一、课程设计目的描述及要求 (2)
二、设计总框图 (2)
三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)
四、元件型号芯片介绍 (4)
五、系统总体电路图 (6)
六、调试步骤和测试结果 (7)
七、总结 (7)
1.课程设计目的：
设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求
设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表，具体指标如下： 1．准确计时，计数分辨率为1S 。
2．秒表由2位数码管显示，计时周期为60S ，显示满刻度为59S 。
3.课程设计报告内容
根据设计任务要求，电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分：脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲，两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器，计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
（1） 总方框图
3.各单元电路的设计方案及原理说明
3.1 秒脉冲
系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供，多谐振荡器如图1—1（a ）所示，图中NE555外引线排列如图1—1（b ）所示。
其中1脚是电路地GND ；8脚是正电源端Ucc ，工作电压范围为5~18V ；2脚是低触发端TR ；3脚是输出端OUT ；4脚是主复位端R ；5脚是控制电压端Uc ；6脚是高触发端TH ；7脚放电端DISC 。
R1、R2和C 为定时电阻和电容，C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲，其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。
秒脉冲（脉冲信号发生器） →
计数器（倒计时器）（个位）
→ 译码器
时间显示器
（数码管）
→ 时间显示器
（数码管）
译码器
计数器（倒计时器）（十位）
→
→
↓
TH Uc
集成电路555
3.2倒计时器
倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器（双时钟）74LS192、非门和或门构成。
其组成如图所示，其中 74LS192是上升沿触发，CPU 为加计数时钟输入端；CPD 为减计数时钟输入端；LD 为异步预置端，低有效；CR 为异步清零端，高有效；CO 为进位输出端，当1001后输出低电平；BO 为借位输出端，当0000后输出低电平；D3D2D1D0为数据预置端；Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
倒计时器初始状态为01100000，当输入一个脉冲，计时器就会减一。
低位的状态是计
U3DCD_HEX VCC VCC
3.3时间显示器
时间显示器由译码器两片半导体数码管构成。
此半导体数码管为带小数点（DP）的七段数码管，分为共阴和共阳型。
共阴型数码管的COM端接低电平，共阳型的则接高电平。
元件型号
元器件清单
芯片介绍
74LS192主要电特性的典型值
（CPD、CPu）状态如何，即可完成清除功能。
74LS192 的预置是异步的。
当置入控制端（TL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（QO~Q3）即可预置成与数据输入端（PO~P3）相一致的状态。
74LS192的计数是同步的，靠CPD、CPu同时加在4个触发器上而实现。
在CPD、CPu上升沿作用下QO~Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPu，此时另一个时钟应为高电平。
当计数上溢出时，进位输出端（TCU）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPu低电平部分的低电平脉冲；当计数下溢出时，错位输出端（TCD）输出一个低电平脉冲，其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。
当把了CD和了Cu分别连接后一级的CPD、CPu，即可进行级联。
逻辑图如图3.1所示。
图3.1 74LS192逻辑图
引出端符号见表3.2所示。
表3.2 74LS192引出端符号
途广泛的多功能电路。
利用闭合回路的反馈作用可以产生自激振荡。
TTL 电路延迟时间短，难以控制频率。
电路接入RC 回路有助于获得较低的振荡频率，由于门电路的作用时间
极短，TTL 电路自有几十纳秒，所以想获得稍低一些的振荡频率式很困难的，而且频率不易调节。
在电路中接入RC 电路可以有助于获得较低的振荡频率，而且通过改变R，C 的数值可以很容易实现对频率的调节。
振荡电路是数字秒表的核心部分，电容充放电的速度决定了电路的振荡频率R 1 .R 2 .C 决定了多谐振荡器的周期，即决定了形成的方波的频率利用闭合回路中的负反馈作用可以产生自激振荡，利用闭合回路中的延迟负反馈作用也能产生自激振荡，只要负反馈作用足够强。
为了得到频率更加准确的频率信号，加入了电容和电阻。
（4）系统总体电路图
D C D _H
E X
V C
（5）调试的步骤和方法：
1．脉冲信号发生器的安装调试
在安装元件之前，尤其要注意元件的8脚接电源1脚接地。
检查正确无误后，加入电源，3口出测试点接示波器检验方波信号是否正常。
2．倒计时器调试
注意8脚接地 16脚接电源 74LS04和74LS20也要接电源和地
将上述各部分电路调节器试好后，将整个系统连接起来进行通调。
（6）最终的测试结果
倒计时显示从59到0，成功
总结在调试过程中出现的问题，以及解决的方法。
电路接好后数码管不亮注意数码管COM口接地确认芯片74LS192 接电源，数码管不跳确认74LS192接电源的线是否全连。
总结
本次试验设计让我感受到了倒计时器的这部分知识有了比较深刻的理解，同时也出现了很多问题，让我认识到实践是检验真理的唯一标准。
明明仿真时候很顺，自己动手缺错误百出，有个错误连线我检查到第三遍才检查出来。
主要原因是我们没有经常动手设计过电路，还有资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来。
通过本次课程设计，巩固了我们学习过的专业知识，也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来；考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力；从中可以自我测验，认识到自己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的学习中得以改进、提高；通过使用multisim10.0；让我们更好的了解了电路设计，也了解到计算机辅助设计的智能化。
本次火箭发射器的设计与制作是在辅导老师的精心指导下和组内成员共同交流下才得以顺利完成的，同时对工作的勤劳态度给我留下了深刻的印象。
再次感谢各位老师和同学们的帮助。
参考书目
[1]倪志莲.单片机应用技术[M].第2版.北京理工大学出版社，2003
[2]刘常澍.数字逻辑电路[M].第1版.高等教育出版社，2005。
