四路搶答器數(shù)電課程設計

1、目 錄1、設計目的與要求2 1.1 目的.2 1.2 設計任務與要求.22、洗衣機控制電路原理及電路設計2 2.1原理圖.2 2.2 LED顯示電機的正反轉(zhuǎn).3 2.3 蜂鳴器電路.3 2.4 正反轉(zhuǎn)邏輯.42.5 置數(shù)電路.5 2.6 脈沖信號電路.6 2.7 總的電路圖.63 元件的選擇.74 電路的焊接.85 性能測試.96 討論于總結(jié).97 參考文獻.9一 實驗目的和要求設計性1.1 目的1. 學習數(shù)字邏輯等電路設計方法，熟知計時計數(shù)器、譯碼顯示和計時門控電路的工作原理及特點。2. 掌握洗衣機控制電路的設計、組裝與調(diào)試方法。3. 熟悉數(shù)字和模擬集成電路的設計和使用方法。4. 培養(yǎng)勤奮認

2、真、分析故障和解決問題的能力。1.2設計任務與要求設計制作一個洗衣機控制器，具有如下功能：1)采用中小規(guī)模集成芯片設計洗衣機的控制定時器，控制洗衣機電機作如下運轉(zhuǎn)：2)洗滌電機用兩個繼電器控制。3)用兩位數(shù)碼管顯示洗滌的預置時間（分鐘數(shù)），按倒計時方式對洗滌過程作計時顯示，直至時間到而停機。洗滌定時時間在010min內(nèi)用戶任意設定。4)當定時時間到達終點時，一方面使電機停轉(zhuǎn)，同時發(fā)出音響信號提醒用戶注意。5)洗滌過程在送入預置時間后即開始運轉(zhuǎn)。二 洗衣機控制電路原理及電路設計2.1原理圖兩級定時電路本定時器包括兩級定時：一是總洗滌過程的；二是在總洗滌過程中包含電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和暫停三種定時，并

3、且這三種定時是反復循環(huán)直至總定時時間到為止。由驅(qū)動電路控制表2可得：當總定時時間在010min以內(nèi)設定一個數(shù)值后T為高電平，然后用倒計時方法每分鐘減1，直至T變?yōu)?。實現(xiàn)定時的方法很多，比如采用單穩(wěn)電路實現(xiàn)，又如將定時初值預置到計數(shù)器中，使計數(shù)器運行在減計數(shù)狀態(tài)，當減到全零時，則定時時間到。本電路就可采用這種方法。當秒脈沖發(fā)生器的時鐘信號經(jīng)60分頻后，得到分脈沖信號。洗滌定時時間的初值先通過撥盤或數(shù)碼開關設置到洗滌時間計數(shù)器中，每當分脈沖到來計數(shù)器減1，直至減到定時時間到為止。運行中間，剩余時間經(jīng)譯碼后在數(shù)碼管上進行顯示。2.2 電機的正反轉(zhuǎn)用LED燈代替 紅燈代表正傳，黃燈代表暫停，綠燈代表

4、反轉(zhuǎn)，如圖1圖12.3蜂鳴器電路2.4 正反轉(zhuǎn)邏輯圖TZ1Z2K1K2電機LED燈0XX斷斷停黃燈100通斷反轉(zhuǎn)綠燈110斷斷停黃燈101斷斷停黃燈111斷通正轉(zhuǎn)紅燈本次實驗中的正反轉(zhuǎn)是由產(chǎn)生秒的計數(shù)器實現(xiàn)的，如圖從0到7這8秒里74ls192的D輸出引腳與74ls90的A輸出引腳都是輸出低電平，為正轉(zhuǎn)顯示紅燈，從8到9的這兩秒里，D為高，A為低，為暫停，顯示黃燈，從10到17這8秒里，為反轉(zhuǎn)，顯示綠燈，D為低，A為高，然后又到暫停2秒，如此循環(huán)下去，其邏輯圖如圖DALED燈00紅燈10黃燈01綠燈11黃燈2.5置數(shù)電路 74ls192的load輸入引腳為低電平時置數(shù)，為高電平時計數(shù)，通過按鍵

5、開關選擇A , B, C, D的高低電平就可以實現(xiàn)置數(shù)，置數(shù)后將J5的開關打到高電平，計數(shù)器就可以開始計數(shù)。2.6秒沖信號電路圖 1- GND 2-Trigger 3-Output 4-Reset 5-Control voltage 6-Threshold 7-Discharge 8-Vcc圖三 555定時器的引腳圖 圖四 555定時器組成的多諧振蕩器2.6總的電路圖 三 元器件的選擇 元件名稱 元件數(shù)量元件名稱元件數(shù)量74LS1922譯碼管74LS2471與非門74LS002反相器74LS041與門74ls021電阻10k歐174ls271電阻200歐11電位器1電容104f274ls081

6、555定時器174ls081有鎖開關6數(shù)碼管1電池3 四 電路的焊接根據(jù)電路圖將元件焊接在萬能板上，如圖 通過電路圖的原理，在保證功能的前提下，科學合理的進行了整體的布局，盡量的使實物圖看起來更加美觀。焊接好后 通過對電位器，可調(diào)電容等的調(diào)節(jié)。使得輸出脈沖達到1赫 茲五 性能測試接上直流電源（用三個1.5v的電池），調(diào)節(jié)電位器使得輸入脈沖信號達到1Hz，設置洗衣機的工作時間，計數(shù)器開始減數(shù)計數(shù)，LED燈顯示正反轉(zhuǎn)，減到0的時候，蜂鳴器報警，LED燈熄滅，洗衣機工作停止，符合設計要求。六 討論與總結(jié)該電路的調(diào)試的難點主要是在如何獲得比較穩(wěn)定的1Hz的脈沖信號源輸入，可以通過分頻的晶振電路實現(xiàn)本次數(shù)字電子課程設計，考慮到成本的因素和便于調(diào)試，本次設計選擇的555時基電路。本次設計有不少經(jīng)驗教訓的，例如剛剛開始的時候，由于焊接的不小心，使得焊腳上的焊絲過多，滾熱的焊絲液體穿過焊板與正面的跳線接觸，造成了正負短路。將課