6進(jìn)制電子秒表

1、電子課程設(shè)計(jì)報(bào)告發(fā)射器控制器系名專業(yè)年級(jí)姓名指導(dǎo)教師2010年10月10 日一、課程設(shè)計(jì)目的描述及要求 2二、設(shè)計(jì)總框圖 2三、各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說(shuō)明 2四、元件型號(hào)芯片介紹 4五、系統(tǒng)總體電路圖 6六、調(diào)試步驟和測(cè)試結(jié)果 7七、總結(jié) 71 .課程設(shè)計(jì)目的:設(shè)計(jì)一個(gè)采用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子秒表2 .課程設(shè)計(jì)題目的描述和要求設(shè)計(jì)一個(gè)采用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子秒表，具體指標(biāo)如下：1 .準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)分辨率為1S。2 .秒表由2位數(shù)碼管顯示，計(jì)時(shí)周期為60S,顯示滿刻度為59S。3 .課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，電子秒表的工作原理框圖如圖1所示。主要包括三大部 分：脈沖信號(hào)發(fā)

2、生器 倒計(jì)時(shí)器 時(shí)間顯示器。由定時(shí)器NE555勾成的多諧振蕩器 產(chǎn)生秒脈沖，兩塊74LS192芯片級(jí)聯(lián)成60進(jìn)制倒計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)器輸出的數(shù)據(jù)通 過(guò)譯碼器和數(shù)碼管顯示出來(lái)。(1)總方框圖4 .各單元電路的設(shè)計(jì)方案及原理說(shuō)明3.1秒脈沖系統(tǒng)所需要的秒脈沖由定時(shí)器 NE555所構(gòu)成的多諧振蕩器提供，多諧振蕩器 如圖1 1 (a)所示，圖中NE555外引線排列如圖1 1 (b)所示。其中1腳是 電路地GND 8腳是正電源端Ucc,工作電壓范圍為518V; 2腳是低觸發(fā)端TR; 3腳是輸出端OUT 4腳是主復(fù)位端R; 5腳是控制電壓端Uc； 6腳是高觸發(fā)端TH; 7腳放電端DISC R1、R2和C為定時(shí)電

3、阻和電容，C1為電壓控制端穩(wěn)定電容。 在信號(hào)的輸出端產(chǎn)生矩形脈沖，其振蕩頻率為f=1.44/( R1+2R2)C 。集成電路5553.2倒計(jì)時(shí)器倒計(jì)時(shí)器由兩位4位十進(jìn)制可逆同步計(jì)數(shù)器（雙時(shí)鐘）74LS192非門和或1。高位因得到 當(dāng)高低位的狀DCD 計(jì)時(shí)器狀態(tài)變HEX門構(gòu)成。其組成如圖所示，其中74LS192是上升沿觸發(fā)，CPU»加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入 端；CPM減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端；LD為異步預(yù)置端，低有效；CR為異步清零端， 高有效；CO為進(jìn)位輸出端，當(dāng)1001后輸出低電平；BO為借位輸出端，當(dāng)0000 后輸出低電平；D3D2D1D的數(shù)據(jù)預(yù)置端；Q3Q2Q1Q0數(shù)據(jù)輸出端。倒計(jì)時(shí)器他 始狀態(tài)

4、為01100000,當(dāng)輸入一個(gè)脈沖，計(jì)時(shí)器就會(huì)減CC低位的狀態(tài)是0000時(shí), 再VCJ個(gè)脈沖4 BO端就會(huì)由1 0,這是高位的CPDf 0就會(huì)重VCC以上操作來(lái)012VCCVCC5V為 01100000 。 秒脈沖再GND5VVCCR21815M?R1C25M?2147628VCCRST OUTDISTHRTRIU141720一個(gè)5V升沿，從而觸發(fā)，進(jìn)行減 1運(yùn)算。低位的狀態(tài)變?yōu)?001 態(tài)都為0000時(shí)，端崛LD端就會(huì)接低電平，從而進(jìn)行異步置數(shù)。時(shí)間顯示器由譯碼器兩片半導(dǎo)體數(shù)碼管構(gòu)成。此半導(dǎo)體數(shù)碼管為帶小數(shù)點(diǎn)（DFP的七段數(shù)碼管，分為共陰和共陽(yáng)型。共陰型數(shù)碼管的 CO閥接低電平，共 陽(yáng)型的則

5、接高電平。元件型號(hào)元器件清單相關(guān)芯片、元器件主要用途數(shù)量74LS192十進(jìn)制可逆加減計(jì)數(shù)器274LS04非門174LS20與門1數(shù)碼顯示管顯示數(shù)值2電阻、電容降壓、分壓，濾波等等電阻：15MQ 1個(gè)5MQ 1 個(gè)電容：1nf 1 個(gè)1nf 1 個(gè)芯片介紹74LS192主要電特性的典型值型號(hào)fcPd74LS19232MHZ95MW74LS192的消除端是異步的。當(dāng)清除端（MR為高電平時(shí)，不管時(shí)鐘端（CPD CPU狀態(tài)如何，即可完成清除功能。74LS192的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端 （TL）為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端（QOQ3即可預(yù)置成與數(shù) 據(jù)輸入端（POP3相一致的狀態(tài)。74L

6、S192的計(jì)數(shù)是同步的，靠 CPD CPu同時(shí)加在4個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。在 CPD CPu上升沿作用下QOQ祠時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù) 尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí)可分別利用 CPD£ CPu此時(shí)另一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高 電平。當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（TCU輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為CPu 低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出時(shí)，錯(cuò)位輸出端（ TCD輸出一個(gè)低電 平脈沖，其寬度為CP。氐電平部分的低電平脈沖。當(dāng)把了 CDffi了 Cu分別連接后一級(jí)的CPD CPu即可進(jìn)行級(jí)聯(lián)。邏輯圖如圖3.1 所示。II 1510 9O I I I IJ213PL P0 Pl P2 13

7、CPUTCU 0CPDTCD3NR Q。 QI Q2 Q314 m 267圖3.1 74LS192邏輯圖引出端符號(hào)見(jiàn)表3.2所示。表3.2 74LS192 引出端符號(hào)TCd錯(cuò)位輸出端（低電平肩效）Tcu進(jìn)位輸出端（低電平后效）CPD減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）CPu加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）MR亓少涓除端P0 P3并行數(shù)據(jù)輸入端PL異步并行置入控制端（低電平有效）毫秒信號(hào)產(chǎn)生電路NE555定時(shí)器是一種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。利用閉合回路的反饋?zhàn)饔每梢援a(chǎn)生自激振蕩。TTL電路延 遲時(shí)間短，難以控制頻率。電路接入 RC回路有助于獲得較低的振蕩頻率，由于門電 極短，

8、幾十 獲得 蕩頻 的，而 節(jié)。在 電路 得較 率，而路的作用時(shí)間 TTL電路自有 納秒，所以想 稍低一些的振 率式很困難 且頻率不易調(diào) 電路中接入RC 可以有助于獲 低的振蕩頻 且通過(guò)改變R,C的數(shù)值可以很容易實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的調(diào)節(jié)。振蕩電路是數(shù)字秒表的核心部分，電容充放電的速度決定了電路的振蕩頻率 R 1 .R 2 .C 決定了多諧振蕩器的周期， 即決定了形成的方波的頻率利用閉合回路中的負(fù)反饋?zhàn)饔每梢援a(chǎn)生自激振蕩，利用閉合回路中的延遲負(fù)反饋?zhàn)饔靡材墚a(chǎn)生自激振蕩，只要負(fù)反饋?zhàn)饔米銐驈?qiáng)。為了得到頻率更加準(zhǔn)確的頻率信號(hào)，加入了電容和電阻。V5ccv(4)系統(tǒng)總體電路圖DNG IkDNG 一DNG N g

9、55 ml 1RGNueRTRHTPDTuo TSR ccv21Fn14QTM.O12rccvDNGccvDysl SL47XEH _DCD3UJ LNWOD .CBPU1DAO_OCRLC141DU2 St-47 A二 uDT91SL47 1U7 6 2ccvV5ccvDNG4>DNG D4USI47CAYAYAYDU2ST-47A21U312151NWOD puDaLRIC2UO141DNGccvAY A YA Y 1 1 2 2 3 3(5)調(diào)試的步驟和方法：1 .脈沖信號(hào)發(fā)生器的安裝調(diào)試在安裝元件之前，尤其要注意元件的8腳接電源1腳接地。檢查正確無(wú)誤后，加 入電源，3口出測(cè)試點(diǎn)接

10、示波器檢驗(yàn)方波信號(hào)是否正常。2 .倒計(jì)時(shí)器調(diào)試注意8腳接地16腳接電源74LS04和74LS20也要接電源和地 將上述各部分電路調(diào)節(jié)器試好后，將整個(gè)系統(tǒng)連接起來(lái)進(jìn)行通調(diào)。(6)最終的測(cè)試結(jié)果倒計(jì)時(shí)顯示從59到0,成功總結(jié)在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，以及解決的方法。電路接好后數(shù)碼管不亮注意數(shù)碼管COMR接地 確認(rèn)芯片74LS192接電源，數(shù)碼管不跳確認(rèn)74LS192接電源的線是否全連?？偨Y(jié)本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)讓我感受到了倒計(jì)時(shí)器的這部分知識(shí)有了比較深刻的理解，同時(shí)也出現(xiàn)了很多問(wèn)題，讓我認(rèn)識(shí)到實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。 明明仿真時(shí)候很 順，自己動(dòng)手缺錯(cuò)誤百出，有個(gè)錯(cuò)誤連線我檢查到第三遍才檢查出來(lái)。 主要原因

11、是我們沒(méi)有經(jīng)常動(dòng)手設(shè)計(jì)過(guò)電路，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們 在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點(diǎn)，更重要的是我們要學(xué)會(huì)把從書(shū)本中學(xué)到的 知識(shí)和實(shí)際的電路聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，鞏固了我們學(xué)習(xí)過(guò)的專業(yè)知識(shí)， 也使我們把理論與實(shí)踐從真正意義上相結(jié)合了起來(lái)；考驗(yàn)了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜 集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測(cè)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到自 己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進(jìn)、提高；通過(guò)使用 multisim10.0 ;讓我們更好的了解了電路設(shè)計(jì)，也了解到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的智能 化。本次火箭發(fā)射器的設(shè)計(jì)與制作是在輔導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下和組內(nèi)成員共同 交流下才得以順利完成的，同時(shí)對(duì)工作的勤勞態(tài)度給我留下了深刻的印象。再次感謝各位老師和同學(xué)們的幫助。參考書(shū)目20031倪志蓮.單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M.第2版.北京理工大學(xué)出版社，2劉常潮.數(shù)字邏輯電路M.第1版.高等教育出版社，2005VCC5vVCCVCCGND15 ArNDU4HEX1U214COBO5410 CR2I>15M| ?1213QA 3QB 2QC 6QD 774LS192DVCCR112&U1- 74LS20D165