数字式秒表课程设计报告
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《数电设计》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)理学院专业电子信息科学与技术学生姓名孟涛涛学号2前言如今,信息正是一个高度发展的产业,而数字技术是信息的基础,数字技术是目前发展最快的技术领域之一,数字技术在数字集成电路集成度越来越高的情况下,开发数字系统的使用方法和用来实现这些方法的工具已经发生了变化,但大规模集成电路中的基本模块结构仍然需要基本单元电源电路的有关概念,因此用基本逻辑电路来组成大规模或中规模地方法仍然需要我们掌握。
二进制数及二进制代码是数字系统中信息的主要表示形式,与,或,非三种基本逻辑运算是逻辑代数的基础,相应的逻辑门成为数字电路中最基本的元件。
数字电路的输入,输出信号为离散数字信号,电路中电子元器件工作在开关状态。
除此之外,由与,或,非门构成的组合逻辑功能器件编码器,译码器,数字分配器,数字选择器,加法器,比较器以及触发器是常用的器件。
与模拟技术相比,数字技术具有很多优点,这也是数字技术取代模拟技术被广泛使用的原因。
此次课设更是加深了我们对数字技术的理解和认识。
目录一.前言二.内容摘要三.关键字四.技术要求五.方案论证与选择1.方案论证2.总框图(一)控制电路(二)0.01秒脉冲发生器(三)复位电路(四)译码显示电路1.计数器74LS1602.译码器74473.七段数码管(LED)六.电路图及电路工作原理元件清单七.课设存在的问题及解决八.心得体会九.参考文献二.内容摘要本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单,是由控制电路,复位电路,0.01秒脉冲发生器,译码显示电路构成的。
其中控制电路是由基本R-S触发器以及电阻,开关组成的电路部分。
复位电路是由直流电源,电阻以及开关组成的电路部分。
多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路部分,它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲。
三. 关键字计数器,译码器,显示器,555定时器构成的多谐振荡器,基本R-S触发器四.技术要求1.秒表最大计时值为99分59.99秒;2. 6位数码管显示,分辨率为0.01秒;3 .具有清零,启动计时,暂停及继续计数等控制功能;4.控制操作间不超过二个。
数字式秒表的课程设计报告目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------1 1.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------1 1.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------2 1.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------2 1.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2 第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------9 2.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------9 2.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------10 2.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------15 3.1 PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------15 3.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------16 3.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17 第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18 附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19 附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析,应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图,检查无误后,将原理图在EWB中仿真,验证通过无误后,可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
数字秒表设计实验报告(一)数字秒表设计实验报告Introduction•实验目的:设计并实现一个数字秒表•实验时间:2021年10月10日至2021年10月15日•实验对象:本科计算机专业学生•实验设备:计算机、编程软件Experiment Procedure1.寻找合适的编程语言和开发工具2.设计秒表的用户界面3.编写代码实现秒表的计时功能4.测试并调试代码5.完善用户界面,添加重置和暂停功能6.进行性能测试,并分析结果Experimental Findings•选用Python编程语言和PyQt图形库进行开发•按照用户界面设计,实现了秒表的计时功能•通过测试,发现秒表计时准确性较高,误差范围小于0.1秒•添加了重置和暂停功能,提高了秒表的实用性•性能测试表明,在处理大数据量时,秒表的响应速度仍然较快Conclusion通过本次实验,我们成功设计并实现了一个功能完善的数字秒表。
通过合理的编程语言选择和用户界面设计,实验结果表明,我们的秒表具有准确的计时功能、良好的用户体验和较高的性能。
这对于计算机专业学生来说,具有较高的实用价值。
Future Work尽管我们已经取得了较好的实验结果,但仍有一些改进的空间。
在未来的工作中,我们计划:•进一步提高秒表的计时准确性,减小误差范围•探索更多的用户界面设计方案,增加更多便利的功能•优化性能,提高秒表在处理大数据量时的响应速度•结合云服务,实现秒表数据的备份和同步功能Acknowledgements感谢实验组的所有成员共同努力,以及指导老师的支持和指导,使得本次实验取得了圆满成功。
Reference无抱歉,关于数字秒表设计实验报告的文章已经终止。
《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)专业电气工程及其自动化班级电气()班学生姓名学号月日至月日共周指导教师(签字)前言数字式秒表是一种常用的计时工具,以其价格低廉、走时准确、使用方便、功能多而广泛用于体育比赛中,下文介绍了如何利用中小规模集成电路和半导体器件进行数字式秒表的设计。
本设计中数字秒表的最大计时是99分59.99秒,也就是说分辨率是0.01秒,最后计数结果用数码管显示,需要实现清零、启动计时、暂停计时、继续计时等功能。
当计时停止的时候,由开关给出一个清零信号,使得所有显示管全部清零在本次实验中由六片74LS160构成两个100进制计数器和一个60进制计数器来实现秒表的计数功能。
由于需要比较稳定的信号,我们用555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器产生100HZ的信号,用六个数码管显示计时,最后在电路中加入了两个控制开关一个控制电路的启动和暂停;另一个控制电路的清零。
目录题目摘要关键词设计要求 (4)第一章系统概述 (5)第二章单元电路与分析 (6)2.1 秒信号发生器 (6)2.1.1 555定时器的功能 (6)2.1.2 555构成的多谐振荡器 (7)2.1.3 多谐振荡器的仿真图 (8)2.2 消抖电路 (9)2 .3 分、秒、毫秒计数器电路设计 (9)2.3.1 选择计数器的方案 (9)2.3.2 74LS160计数器的功能介绍 (10)2.3.3 计数器最终连线图 (11)2.4译码部分 (12)2.4.1 译码器的基本原理 (12)2.4.2 方案的提出 (12)2.4.3 方案对比与选择 (13)2.4.4 74LS48的功能介绍 (13)2.5 数码管 (15)2.5.1 七段数码管工作原理 (15)2.5.2 七段数码管内部结构介绍 (16)2.5.3 显示器匹配电路图 (16)2.5.4 译码器与数码管匹配电路的仿真图 (16)第三章系统综述、总体电路图 (17)3.1 总电路图 (17)第四章结束语 (18)4.1 总结语 (18)4.2 故障分析 (18)参考文献 (19)元器件明细表 (19)鸣谢 (20)收获与体会 (21)评语 (22)数字式秒表摘要:数字式秒表是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,无机械装置,具有较长的使用寿命,因此得到了广泛的使用。
目录数字秒表设计实验任务书 (1)一、设计实验目的: (1)二、设计实验说明及要求: (1)三、数字秒表组成及功能: (1)四、系统硬件要求: (1)五、设计内容及步骤: (2)六、硬件实现 (2)实验报告 (2)一、数字秒表顶层设计 (2)二、数字秒表内部设计 (3)1、分频器 (3)2、十进制计数器 (4)3、六进制计数器 (5)4、二十四进制计数器 (7)5、数据选择和数码管选择模块 (8)6、数码管驱动模块: (9)三、数字秒表仿真波形 (11)四、硬件验证 (11)五、实验总结 (11)数字秒表设计实验任务书一、设计实验目的:在MAX+plusII软件平台上,熟练运用VHDL语言,完成数字时钟设计的软件编程、编译、综合、仿真,使用EDA实验箱,实现数字秒表的硬件功能。
二、设计实验说明及要求:1、数字秒表主要由:分频器、扫描显示译码器、一百进制计数器、六十进制计数器(或十进制计数器与6进制计数器)、十二进制计数器(或二十四进制计数器)电路组成。
在整个秒表中最关键的是如何获得一个精确的100H Z 计时脉冲,除此之外,数字秒表需有清零控制端,以及启动控制端、保持保持,以便数字时钟能随意停止及启动。
2、数字秒表显示由时(12或24进制任选)、分(60进制)、秒(60进制)、百分之一秒(一百进制)组成,利用扫描显示译码电路在八个数码管显示。
3、能够完成清零、启动、保持(可以使用键盘或拨码开关置数)功能。
4、时、分、秒、百分之一秒显示准确。
三、数字秒表组成及功能:1、分频率器:用来产生100H Z计时脉冲;2、二十四进制计数器:对时进行计数;3、六进制计数器:分别对秒十位和分十位进行计数;4、十进制计数器:分别对秒个位和分个位进行计数;5、扫描显示译码器:完成对7字段数码管显示的控制;四、系统硬件要求:1、时钟信号为10MHz;2、FPGA芯片型号EPM7128LC84—15、EP1K30TC144—3或EP1K100QC208—3(根据实验箱上FPGA芯片具体选择);3、8个7段扫描共阴级数码显示管;4、按键开关(清零、启动、保持);五、设计内容及步骤:1、根据电路持点,用层次设计概念。
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院微机原理课程设计报告设计题目:数字秒表的设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:数字秒表设计报告一、课程设计目的通过该设计,掌握8255并行接口芯片、8253定时计数芯片的使用和数码管的使用,并掌握相应的程序设计和电路设计的技能。
是对8255并行接口芯片章节理论学习的总结和补充,为后续的硬件课程的学习打下基础。
二、课程设计的内容及要求利用8253计数器2和计数器1,实现1Hz信号的产生,然后计数器采用硬件触发选通方式计数,CPU读取计数结果,并转换为读秒计数,并把读秒计数的结果用数码管显示出来(2位)。
三、总体设计方案设计一个利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案, 该方案主要是选择8253A的计数器2与计数器1产生一个1Hz的中断脉冲,其输出端与不可屏蔽中断请求信号端相连接。
利用1.19318MHz脉冲方波输入CLK2,设置CLK2的初值为59659,将CLK2的输出端连接到CLK1,设置CLK1的初值为20,将OUT1连接到8086CPU 的NMI端。
将NMI端有一个低电平信号输入时,8086CPU将产生中断进行秒计数。
8086通过8255A将PA口作为段选信号输出端,将PB口作为片选信号输出端。
图3.1 方案设计框图此方案的核心内容是利用微机原理与接口技术完成秒表的设计方案,该方案主要是选择8253A的计数器2和计数器1进行1s的定时,其输出于OUT1与8086的NMI相连,当定时到1s的时候产生一个中断信号,在中断服务程序进行秒的计数,并送入相应的存储单元;8255的A口接七段数码管的段选信号,B口接七段数码管的位选信号,秒的数值通过对8255的编程可以显示在七段数码管上面。
该方案是利用微机接口技术的典范案例,就可行性而言,也是行之有效的。
四、硬件系统设计8086简介Intel 8086拥有四个16位的通用寄存器,也能够当作八个8位寄存器来存取,以及四个16位索引寄存器(包含了堆栈指标)。
目录一.引言1.设计目的 (2)2.设计要求 (3)3.设计内容 (3)二.电路分析1.电路总框图和各电路分析 (3)2.电路原理图和电路工作原理 (5)3.PCB图 (6)三.元件分析1.74HC160 (6)2.74LS48 (7)3.数码管 (10)4.555定时器 (11)5.元件清单 (12)四.数字秒表的测试1.整体测试 (12)2.准确度测试 (13)五.总结和收获 (13)数字秒表设计一.引言数字式秒表是一种常用的计时工具,以其价格低廉、走时准确、使用方便、功能多而广泛用于体育比赛中,下文介绍了如何利用中小规模集成电路和半导体器件进行数字式秒表的设计。
本设计中数字秒表的最大计时是9.9秒,也就是说分辨率是0.1秒,最后计数结果用数码管显示,需要实现清零、启动计时、暂停计时、继续计时等功能。
在本次实验中由两片74HC160构成两片74LS48实现秒表的计数功能。
由于需要比较稳定的信号,我们用555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器产生100HZ的信号,用两个数码管显示计时,最后在电路中加入了两个控制开关一个控制电路的启动和暂停;另一个控制电路的清零。
1.设计目的(1)运用有关课程的基础理论和技能解决实际问题,并进一步提高专业基本技能和创新能力。
(2)建立数字电子电路系统的基本概念。
(3)熟悉555方波振荡器的应用。
(4)熟悉计数器的级联及级数、译码和显示电路的整体配合。
(5)熟练掌握protel99SE软件。
(6)掌握数字秒表的组成和工作原理。
(7)加强制板和焊接能力。
2.设计要求(1)以0.1秒为最小单位。
(2)秒表可显示0~9.9秒的量程。
(3)该秒表具有清零、开始计时、暂停计时和停止计时的功能。
3.设计内容(1)完成数字秒表的设计,画出电路原理图。
(2)运用protel99SE软件画出PCB图。
(3)制板、装元件并焊接出数字秒表的整体设计电路。
(4)测试数字秒表的清零、开始计时、暂停计时和停止计时的功能。
《电子技术》课程设计报告题目数字式秒表学院(部)电控学院专业自动化班级32010701学生姓名罗天美学号3712 月14 日至12 月24 日共2 周指导教师(签字)肖梅前言本课程设计是进一步的数电学习,是数电知识在实际生活当中的主要应用之一,我们本着学以致用的原则,对学过的知识进行进一步的深化理解,以达到最终掌握的目的。
因此本课程设计通过对所学电路的比较分析,选择最优方案,通过这个应用实例,我们在掌握有关知识的过程当中,即可以提高学习兴趣,又可以对数字集成电路器件的使用形成一个完整的概念。
本课设中的各项模块,没有不以仿真软件的结果为实际支撑,这样做的目的可以锻炼我们的动手能力。
在本次课程设计当中,我们通过上网查询我们这个题目的有关资料之外,还通过在图书馆找寻相关书籍,以及我们数电课本和数电实验指导书等众多途径获得相关资料。
首先,秒表的分辨率为0.01秒,故要获得频率为100 HZ的基准毫秒脉冲;其次,分、毫秒计数器为100进制计数器,秒计数器为60进制计数器,还要通过译码器对计数器的输出进行译码,再通过七段数码管进行最后的时间显示。
最后,用一个控制键实现秒表的启动/暂停/继续计数功能,用另一个控制健实现秒表的清零功能。
分别实现以上模块功能,即可设计出符合要求的数字秒表。
在秒表的设计过程中,杨莎莎,李勇霞,罗天美为一组,罗天美负责获取基准脉冲的电路的设计,杨莎莎负责控制电路选择这个模块功能实现的设计,李勇霞同学负责计数□译码□显示单元的设计,而设计的整体框图和最后的总图连接由我们三人共同讨论决定。
最终,经过我们三人的共同努力,实现了要求的功能的逻辑设计,尽管,在最终的仿真阶段还有一些问题未能解决。
在此过程当中,因为我们知识有限,不免会有错误出现,还望老师批评指正。
目录摘要 (5)第一章系统概述 (6)1.1 数字式秒表的设计意义 (6)1.2 数字式秒表的设计要求与分析 (6)1.3 设计方案论证 (6)1.4 总体设计方案框图及分析 (6)第二章单元电路的设计与分析 (7)2.1 基准脉冲的获取 (7)2.2 控制电路的选择 (12)2.3 计数、译码、显示单元的设计 (14)第三章整体电路图 (19)3.1 总体电路图 (19)第四章体会与收获 (19)4.1 遇到的问题及解决方案 (19)4.2 心得体会 (20)参考文献 (21)元器件明细表 (21)鸣谢 (21)附图 (22)摘要本次的设计任务是一个数字秒表,而秒表与普通的钟表不同,它的目的是对从某一时刻到另一时刻的时间间隔进行计时。
数字秒表课程设计报告心得一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字秒表的基本概念,掌握其工作原理和功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行计时,进行时间加减运算,并解决实际问题。
3. 学生了解数字秒表在日常生活和体育竞技中的应用。
技能目标:1. 学生掌握数字秒表的操作方法,包括启动、停止、复位等功能。
2. 学生能够运用数字秒表进行简单的时间测量,提高实际操作能力。
3. 学生能够通过数字秒表进行时间数据分析,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数字秒表及相关电子产品的兴趣,激发学习科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细心的实验态度,养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力。
课程性质分析:本课程为四年级科学课的实验部分,结合数字秒表的实际应用,培养学生动手操作能力和实践探究能力。
学生特点分析:四年级学生具备一定的科学知识和实验技能,对新鲜事物充满好奇,但操作能力和数据分析能力有待提高。
教学要求:1. 注重实践操作,让学生在实际操作中掌握数字秒表的使用方法。
2. 引导学生运用数字秒表进行时间测量,培养学生的实际应用能力。
3. 结合日常生活和体育竞技,提高学生对数字秒表价值的认识。
二、教学内容1. 数字秒表的基本概念与原理:- 介绍数字秒表的结构、工作原理及功能。
- 解释数字秒表的计时单位及精度。
2. 数字秒表的操作与应用:- 演示数字秒表的启动、停止、复位等基本操作。
- 指导学生进行实际操作,如测量短距离跑步、跳远等运动的时间。
3. 时间数据的处理与分析:- 教授如何记录和处理数字秒表测量得到的时间数据。
- 引导学生运用数据分析解决实际问题,如计算平均速度、比较运动成绩等。
4. 数字秒表在生活中的应用:- 讲解数字秒表在日常生活中的应用,如烹饪、运动锻炼等。
- 分析数字秒表在体育竞技中的作用,如计时、评分等。
教材章节关联:本教学内容与四年级科学教材中“时间与运动”章节相关,涉及时间测量、数据分析等内容。
2012 ~2013学年第 2 学期《数字电子技术》课程设计报告题目:数字式秒表专业:通信工程班级:11级通信二班姓名:涛、、文凯、芳琪王然、程洋洋、王国文、灿指导教师:王银花电气工程学院2013年6月04日1、任务书摘要关键词译码显示电路;R-S触发器;555定时器分频器在科技高度发展的今天,数字秒表在日常生活中是比较常见的电子产品,以其走时精确,使用方便,功用多而受广大用户所喜。
本设计所实现的数字式秒表是电子设计技术中最基本的设计实验之一。
该数字计数系统的逻辑结构较简单,是由控制电路,复位电路,0.01秒脉冲发生器,译码显示电路构成的。
其中控制电路是由基本R-S触发器以及电阻,开关组成的电路部分;复位电路是由机械开关,电阻,以及电源组成的电路部分;多谐振荡器是由555定时器以及其外围电路组成的电路分,它和分频器一起用来产生0.01秒的脉冲;译码显示电路由7448集成元件构成的电路部分;七段数码管电路由共阴极七段LED显示器,电阻和接地端组成的电路部分。
通过对各部分结构的了解,本实验从而设计出最大是为59.99秒的数字式秒表。
通过对实验了解到计数秒表的设计存在一些问题,但是这也充分说明了数字秒表还存在很大的提升空间,对计数精度可以进一步提高。
在设计实验中为了保证实验过程少走弯路,学会仿真是必要的,对本实验我们采用multism软件仿真,以便提高实验的正确性与可行性。
在平时的理论学习中遇到的问题都一一解决,加深了我对专业的了解,培养了我对学习的兴趣,为以后的学习打下了好的开端,我受益匪浅。
同时,让我明白:电子设计容不得纸上谈兵,只有自己动手实际操作才会有深刻理解,才会有收获。
目录第一章方案讨论 (1)1.1技术要求 (1)1.2方案论证与选择 (1)第二章电路设计 (2)2.1控制电路 (2)2.2 0.01秒脉冲发生电路 (2)2.3复位电路 (6)第三章实验芯片 (7)3.1计数器 (7)3.2译码器电路 (8)3.3七段数码管(LED) (9)第四章结论 (12)第五章参考文献 (12)第六章心得体会 (13)七、答辩记录及评分表 (14)附录 (15)第一章方案讨论1.1技术要求1.秒表最大计时值为59.99秒;2. 7位数码管显示,分辨率为0.01秒;3 .具有清零,启动计时,暂停及继续计数等控制功能;4.控制操作间不超过二个。
1.2方案论证与选择1. 数字式秒表,就需要显示数字。
根据设计要求,要用数码管来做显示器。
题目要求最大记数值为59.99秒,则需要一个8段数码管作为秒位(有小数点)和五个7段数码管作为分秒位。
要求计数分辨率为0.0 1秒,那么我们需要相应频率的信号发生器。
选择信号发生器时,有两种方案:一种是用晶体振荡器,另一种方案是采用集成电路555定时器与电阻和电容组成的多谐振荡器。
秒表核心部分——计数器,此次选择74LS160计数器。
它具有同步置数和异步清零功能。
主要是利用它可以十分频的功能。
计数脉冲是由555定时器构成的多谐振荡器,产生100赫兹脉冲。
频率较高时可采用分频电路。
在选择译码器的时候,有多种选择,如74LS47,74LS48等4-7线译码器。
如果选择7447,则用来驱动共阳极数码管;如果选择7448,则用来驱动共阴极数码管。
在选择数码显示管时,可以利用四个数码管;也可以借鉴简易数字频率计中的四位数码管来显示后四位,再用两个数码管显示分钟的两位。
本次设计中选择前一种方法。
第二章电路设计2.1控制电路图1-1 控制电路控制电路是由一个基本R-S触发器,机械开关,电阻以及5伏电源组成。
主要实现秒表的停止和开始计数功能。
开始,停止功能可以只用一个机械开关实现,之所以用此电路代替机械开关,是因为利用此电路的锁存功能,防止开关K在打开和闭合时一些假信号串入逻辑电路,影响秒表正确计数显示。
2.2 0.01秒脉冲发生电路555定时器集成555定时器有双极性型和CMOS型两种产品。
一般双极性型产品型号的最后三位数都是555,图1-2双极性型5G555的主要性能参数参数名称符号单位参数电源电压V CC V 5~16 电源电流I CC mA 10阈值电压V TH V 32V CC 触发电压V TR V 31V CC输出低电平V OL V 1 输出高电平V OH V 13.3 最大输出电流I OMAX mA ≤200 最高振荡频率f MAX KHz ≤300时间误差△t nS ≤5①V TH即V i1 ,V TR即V i2。
图1-3 CMOS型7555的主要性能参数参数名称符号单位参数电源电压V CC V 3~18 电源电流I CCμA 60 阈值电压V TH V 32V DD触发电压V TR V 31V DD 输出低电平V V 0.1 输出高电平V V 14.8 最大输出电流I OMAX mA ≤200 最高振荡频率f MAX KHz ≥500 时间误差△t nSCMOS 型产品型号的最后四位数都是7555.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
器件电源电压推荐为4.5~12V ,最大输出电流200mA 以,并能与TTL 、CMOS 逻辑电平相兼容。
其555定时器的部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图所示。
引脚功能:V i1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH 。
V i2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR 。
V CO :控制电压端。
V O :输出端。
Dis :放电端。
Rd :复位端。
两定时器含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,产生31V CC 和32V CC 两个基准电个电压比较器C 1、C 2;一个由与非门G 1、G 2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G 3。
Rd 是复位端,低电平有效。
复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1(高电平),经反相缓冲器后,输出为0(低电平)。
分析图1的电路:在555定时器的V CC 端和地之间加上电压,并让V CO 悬空,则比较器C 1的同相输入端接参考电压32V CC ,比较器C 2反相输入端接参考电压31V CC ,为了学习方便,我们规定:当TH 端的电压>32V CC 时,写为V TH =1,当TH 端的电压<32V CC 时,写为V TH =0。
当TR 端的电压>31V CC 时,写为V TR =1,当TR 端的电压<31V CC 时,写为V TR =0。
① 低触发:当输入电压V i2<31V CC 且V i1<32V CC 时,V TR =0,V TH =0,比较器C 2输出为低电平,C 1输出为高电平,基本RS 触发器的输入端S =0、R =1,使Q =1,Q =0,经输出反相缓冲器后,V O =1,T 截止。
这时称555定时器“低触发”;② 保持:若V i2>31V CC 且V i1<32V CC ,则V TR =1,V TH =0,S =R =1,基本RS 触发器保持,V O 和T 状态不变,这时称555定时器“保持”。
③ 高触发:若V i1>32V CC ,则V TH =1,比较器C 1输出为低电平,无论C 2输出何种电平,基本RS 触发器因R =0,使Q =1,经输出反相缓冲器后,V O =0;T 导通。
这时称555定时器“高触发”。
555定时器的“低触发”、“高触发”和“保持”三种基本状态和进入状态的条件(即V TH 、V TR 的“0”、“1”)必须牢牢掌握。
.(a) 555的逻辑符号(b) 555的引脚排列图1-5 555定时器逻辑符号和引脚图1-4 555定时器内部结构Vi1(TH)Vi2Vco..V CO为控制电压端,在V CO端加入电压,可改变两比较器C1、C2的参考电压。
正常工作时,要在V CO和地之间接0.01μF(电容量标记为103)电容。
放电管T l的输出端Dis为集电极开路输出。
本设计中所用的电路为NE555。
555定时器控制功能表输入输出TH TR dR V ODis×<32VCC<32VCC>32VCC×<31VCC>31VCC×LHHHLH不变L导通截止不变导通图1-7 555组成的占空比可调的多谐振荡器图1-8工作波形图1-9 0.01秒脉冲发生电路图1-10 仿真电路图555组成的多谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器,图(a)为脉冲频率可调的矩形脉冲发生器,调节Rp可得到任意频率的脉冲信号,由于电容C充放电回路的时间常数不等,所以(a)输出波形为矩形脉冲,矩形脉冲的占空比随频率变化而变化。
该电路是由555定时器以及外围的电阻,电容组成的。
其中从555定时器构成的多谐振荡器OUT引脚出来的频率是1000HZ,经过72LS160十分频后得100HZ。
555定时器的参数:T=0.01s,f=100Hz =1/0.695(R1+ 2R2)C在图中R3+Rp=R1,R5=R2经过计算并实际调整,方案为R2=2千欧,R1=5.1千欧,R3=10千欧,c=100微法。
在实践中,如果用示波器观察到频率不正确,可调整Rp来改变频率,减小误差。
2.3复位电路图1-11 复位电路该复位电路由机械开关,电阻,以及电源组成。
输出线1接在74160的复位端。
当需要复位时,合上开关至0端,从输出线1即可输出复位信号(即清零信号),复位电路的基本功能是:提供复位信号,直至系统电源稳定后,撤销复位信号。
为可靠起见,电源稳定后还要经一定的延时才撤销复位信号,以防开关分-合过程中引起的抖动而影响复位。
另外复位电路主要完成清零功能.2.4译码显示电路图 1-12显示电路图中从下往上依次是6个计数器74LS1600,4线-7线译码器/驱动器74LS47,共阴数码管。
第三章实验芯片3.1计数器74LS160的管脚图及功能表如下:图1-13 为74LS160管脚图及功能表74LS160为异步清零计数器,即RD端输入低电平,不受CP控制,输出端立即全部为“0”,功能表第一行。
74LS160具有同步预置功能,在RD端无效时,LD端输入低电平,在时钟共同作用下,CP上跳后计数器状态等于预置输入DCBA,即所谓“同步”预置功能(第二行)。
RD和LD都无效,ET或EP任意一个为低电平,计数器处于保持功能,即输出状态不变。
只有四个控制输入都为高电平,计数器(161)实现模10加法计数,Q3Q2 Q1Q=1001时,RCO=1。
8421码加权计数器:,QD、QC、QB、QA输出见计数器工作波形图:图1-14 计数器工作波形图1 2 3 4 6 7 89101112131474LS160V1516LDQQQQRD LD ET EP CP D3 D2 D1D0Q3Q2 Q1 Q00 ××××××××0 0 0 01 0 ××↑ D C B A D C B A1 1 0 ××××××保持1 1 ×0 ×××××保持1 1 1 1 ↑××××计数74LS160功能表图1-15 74160的级联图3.2译码器电路译码器电路是将数码转换为一定的控制信号。