具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)（說明書）具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名稱數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求：一、設(shè)計(jì)說明與技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)如下：1 工作時(shí)間可在160min內(nèi)任意設(shè)定（間隔10min）;2能用LED數(shù)碼管顯示剩余工作時(shí)間，即當(dāng)計(jì)時(shí)開始時(shí)，顯示出所設(shè)定的 總時(shí)間，每當(dāng)計(jì)時(shí)1min,顯示器的數(shù)字立即減1;3減1計(jì)時(shí)到最后1min,發(fā)出三聲低音預(yù)告信號(hào)；4減1計(jì)時(shí)到零時(shí)（工作時(shí)間到），發(fā)出三聲高音，并自動(dòng)停止計(jì)時(shí)；5具有暫停、清零復(fù)位和啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能，用發(fā)光二極管顯示秒信號(hào)，顯示 方式自定。二、設(shè)計(jì)要求1 .在選

2、擇器件時(shí)，應(yīng)考慮成本。2 .根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，通過分析計(jì)算確定電路和元器件參數(shù)。3 .畫出電路原理圖（元器件標(biāo)準(zhǔn)化，電路圖規(guī)范化）。4 .根據(jù)技術(shù)指標(biāo)制定電路方案，用Multisim軟件仿真，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的電路c5 .進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析。6 .參考元器件:555定時(shí)器，74190, LED,電阻，電容，開關(guān)等。 三、推薦參考資料1 .彭介華.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：高等教育出版社2 .孫梅生，李美鶯，徐振英.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)M.北京：高等教育 出版社3 .梁宗善.電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)M.武漢：華中理工大學(xué)出版社4 .張玉璞，李慶常.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)M.北京：北京理工大學(xué)出版社5 .謝自

3、美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試（第二版）M.武漢：華中科技大學(xué) 出版社一、概述本課程名稱“具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路的設(shè)計(jì)”，整體方案包括以下幾個(gè)部分，多諧振蕩器，減法計(jì)數(shù)器，優(yōu)先編碼器，譯碼器，數(shù)碼管等。該設(shè)計(jì)可以做到倒計(jì)時(shí)功能，且倒計(jì)時(shí)開始時(shí)刻可設(shè)定，計(jì)時(shí)最后一分鐘和計(jì)時(shí)結(jié)束均有警告， 還具有一般計(jì)時(shí)器所具有的暫停、清零復(fù)位和啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能，并且分鐘可用數(shù)碼管顯示，秒信號(hào)可用發(fā)光二極管顯示，具有很大的使用價(jià)值。由555定時(shí)器組成多諧振蕩器，選取適當(dāng)?shù)碾娮桦娙菔拐袷幹芷跒?s；四片減法計(jì)數(shù)器芯片級(jí)聯(lián)組成二位數(shù)計(jì)數(shù)器，用七段數(shù)碼管顯示計(jì)數(shù)；控制電路通過控制減法計(jì)數(shù)器的控制端實(shí)現(xiàn)對(duì)電路保留、啟動(dòng)、清零/ 復(fù)

4、位和暫停/ 繼續(xù)計(jì)數(shù)功能的控制。555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字-模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。由于使用靈活、方便，所以 555定時(shí)器在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域中都得到了應(yīng)用，在本設(shè)計(jì)中，用來產(chǎn)生1Hz 的振蕩電路，作為減法計(jì)數(shù)器的 CLK 。計(jì)數(shù)器是在數(shù)字系統(tǒng)中使用的最多的時(shí)序電路。計(jì)數(shù)器不僅能用于對(duì)時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)，還可以用于分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列以及進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。如果按計(jì)數(shù)過程中計(jì)數(shù)器的數(shù)字增減進(jìn)行分類，可以將計(jì)數(shù)器分為加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器和可逆計(jì)數(shù)器。本設(shè)計(jì)中采用的是減法計(jì)數(shù)器，用來實(shí)現(xiàn)分鐘、秒

5、鐘倒計(jì)時(shí)的功能。在優(yōu)先編碼器電路中，允許同時(shí)輸入兩個(gè)以上的編碼信號(hào)。不過在設(shè)計(jì)優(yōu)先編碼器時(shí)已經(jīng)將所有的輸入信號(hào)按優(yōu)先順序排了隊(duì)，當(dāng)幾個(gè)輸入信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，只對(duì)其中優(yōu)先權(quán)最高的一個(gè)進(jìn)行編碼，在本設(shè)計(jì)中采用 74148 型，用于設(shè)定定時(shí)時(shí)長。譯碼器的邏輯功能時(shí)將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對(duì)應(yīng)的輸出高、低電平信號(hào)或另外一個(gè)代碼，譯碼時(shí)編碼的反操作。本設(shè)計(jì)中采用的是 7442 型譯碼器，作為數(shù)碼管和計(jì)數(shù)器的橋梁。近幾年來，生活節(jié)奏加快，人們的生活水平提高，對(duì)電子產(chǎn)品的需求也越來越大。本次設(shè)計(jì)的具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路，符合人們大眾的需求，不僅它可以可以顯示剩余時(shí)間，還可以在最后 1 分鐘和計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)報(bào)警提

6、示。在測量與控制、家用電器等方面可以體現(xiàn)它的價(jià)值，得到廣泛的應(yīng)用。二、方案分析設(shè)計(jì)一個(gè)具有數(shù)字顯示的報(bào)時(shí)電路，其工作時(shí)間可在160min內(nèi)任意設(shè)定（間隔10min）,能用LED數(shù)碼管顯示剩余工作時(shí)間（即當(dāng)計(jì)時(shí)開始時(shí)，顯示 所設(shè)定的時(shí)間，每計(jì)時(shí)1min,顯示器的數(shù)字減1）,減1計(jì)時(shí)到最后1min時(shí), 能發(fā)出三聲低音預(yù)告信號(hào)，減1計(jì)時(shí)到0時(shí)（即工作時(shí)間到），能發(fā)出三聲高音，并自動(dòng)停止計(jì)時(shí)，且使其具有暫停、清零復(fù)位和啟動(dòng)計(jì)時(shí)功能，并用發(fā)光二極 管顯示秒信號(hào)，顯示方式自定。萬案一：方案一原理框圖如圖1所示圖1方案一電路原理框圖脈沖發(fā)生電路：利用555定時(shí)器、電阻、電容接成多諧振蕩器，產(chǎn)生周期T為1s占

7、空比q為50%的矩形脈沖信號(hào)，為整個(gè)電路提供脈沖。時(shí)長選擇電路：由開關(guān)、74148優(yōu)先編碼器和門電路構(gòu)成，用戶通過開關(guān)設(shè) 定計(jì)時(shí)時(shí)長，使電路工作時(shí)間可在 160min內(nèi)任意設(shè)定（間隔10min）。遞減計(jì)數(shù)電路：由四片74190芯片和門電路接成遞減計(jì)數(shù)電路，四片74190 芯片分別作為分鐘的十位、個(gè)位、秒的個(gè)位、十位，實(shí)現(xiàn)設(shè)定時(shí)間內(nèi)遞減計(jì)數(shù)， 且計(jì)數(shù)到0分0秒自動(dòng)停止計(jì)數(shù)的功能。顯示電路：由7448譯碼器、LED數(shù)碼管和排阻構(gòu)成顯示電路，用于顯示剩 余工作時(shí)間，即當(dāng)計(jì)時(shí)開始時(shí)，顯示所設(shè)定的時(shí)間，每計(jì)時(shí) 1min ,顯示器的數(shù)字 減1。暫停、清零復(fù)位、啟動(dòng)控制電路：由開關(guān)和電阻構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)遞減計(jì)數(shù)

8、電路的 暫停/繼續(xù)、清零復(fù)位/啟動(dòng)控制功能報(bào)警電路：由555計(jì)時(shí)器、電阻、電容、門電路和蜂鳴器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器, 實(shí)現(xiàn)1min0s時(shí)發(fā)出三聲低音預(yù)告信號(hào)，0min時(shí)發(fā)出三聲高音報(bào)警信號(hào)的功能萬案一：方案二原理框圖如圖2所示。暫停清零復(fù) 位啟動(dòng)控制 電路圖2方案二電路原理框圖方案一和方案二的差別在報(bào)警電路部分。方案二采用74160計(jì)數(shù)芯片、門電路和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)定時(shí)報(bào)警功能，使電路在 固定時(shí)間發(fā)出三聲報(bào)警信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用的是方案一，利用 74160芯片所需的門電路較多，電路復(fù)雜，而 利用555定時(shí)器構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路容易控制延時(shí)時(shí)長，電路原理簡單，容易理解和 實(shí)現(xiàn)，且性價(jià)比較高。三、電路設(shè)計(jì)1 .多諧振

9、蕩電路的設(shè)計(jì)其原理圖如圖3所示圖3多諧振蕩電路原理圖圖4電壓波形圖當(dāng)接通電源時(shí)，因?yàn)殡妷旱某跏茧妷簽?0,所以輸出為高電平，并開始經(jīng)電 阻向電容充電。當(dāng)充到輸入電壓等于 Vi=Vt+時(shí)，輸出變?yōu)榈碗娖剑娙?C又經(jīng) 過電阻進(jìn)行放電，當(dāng)放電至 Vi=Vt-時(shí)，輸出電位又跳變成高電平，電容 C又重 新開始充電，如此周而復(fù)始，電路變不停地振蕩。Vi和Vo的電壓波形圖如圖4所示。由電壓的波形求得電容 C的充電時(shí)間T1和放電時(shí)間T2各為Ti= (R1+R2) Cln Vcc -VT - =(r+r2)前2Vcc - VT +T2=R2Cln 0 VT =R2Cln20 -VT -故電路的振蕩周期為T=T

10、i+T2= (Ri+2R2)Cln2振蕩頻率為1(R1+ 2R2) Cln22 . 60秒的減法計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) 其原理圖如圖5所示。VCBDUD RCOMAX/MINCLK74190N10CTEN LOAD32U10A12U2 qaQBQCQDCC15278/D RCO1474190N54TQAU1 QBQCQDMAX/MINCLKCTEN-LOAD2VCC bLED1R108280794073BTJ圖5 60秒計(jì)時(shí)電路若所需進(jìn)制 M可以分解為兩個(gè)小于芯片最大進(jìn)制N的因數(shù)相乘。即M=N 1 XN2 (Ni、N2均小于、等于N)可以采用串行進(jìn)位方式或并行進(jìn)位方式將一個(gè)Ni進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一個(gè)N2進(jìn)制計(jì)

11、數(shù)器連接起來，構(gòu)成 M進(jìn)制計(jì)數(shù)器，本 次兩片74LS190N芯片,用串行進(jìn)位的置零法方法連接。在申行進(jìn)位方式中，以低位片的進(jìn)位輸出信號(hào)作為高位片的時(shí)鐘輸入信置零法是一種適用于有置零輸入端的計(jì)數(shù)器的方法。置零法的工作原理如下：設(shè) 原有的計(jì)數(shù)器為N進(jìn)制，當(dāng)它從全0狀態(tài)S0開始計(jì)數(shù)并接受了 M個(gè)計(jì)數(shù)脈沖以后，電路進(jìn)入了 Sm狀態(tài)。如果將Sm狀態(tài)譯碼產(chǎn)生一個(gè)置零信號(hào)加到計(jì)數(shù)器的異步置零輸入端，則計(jì)數(shù)器將立刻返回 So狀態(tài)，這樣就可以跳過N-M個(gè)狀態(tài)而得到M進(jìn)制計(jì)數(shù)器。3 .60分鐘的減法計(jì)數(shù)器部分其原理圖如圖6所示。12 1195 4B CU27448OF，O OOOU' 448D15a U7

12、 QA22BQ建CQC，DQD"''507 =5115U20AQ 1.A B C DQA 3QB-2 -QC7QD7-5V14CTENLOADU/D RCO 12MAX/MIN,CLK74190N 7513CU6AU9A官中elOad14U/D RCOMAX/MIICLK74190N-E11.111214I315 VCc vcU30A .'427N43U27A7408J20圖7設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)長電路圖6 60分鐘計(jì)時(shí)電路與60秒的減法計(jì)數(shù)器部分類似，再用74LS190芯片連成6X10的60進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，再根據(jù)串行進(jìn)位方式，經(jīng)60秒減法計(jì)數(shù)器的輸出信號(hào)作為另一組60

13、進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器的輸入時(shí)鐘信號(hào)即可。4 .設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)長電路的設(shè)計(jì)其電路原理圖如圖7所示。VCCVU13AJ1S1D1D2D3D4D5D6D7 EIdoU12aoA1A2gsEO74148N25 U15A23404N7404NT7404NU18A420N35345615VCCT109A B C DU7 Q，QBQCCTENLOAD U/D RCO4082BT1A14MAX/MIN- -C CLK74190N7557本部分的設(shè)計(jì)由一個(gè)多功能開關(guān)與一個(gè) 8線-3線優(yōu)先編碼器74148芯片組 成，74138芯片功能表如圖8所示。其中，引腳5-EI為選通輸入端，只有在EI' =0 的條件下，編碼器

14、才能正常工作。而在EI'=時(shí)，所有輸出端都被封鎖在高電平。 在EI'=啦路正常工作X態(tài)下，允許I。，乂當(dāng)中間時(shí)有幾個(gè)輸入端為低電平，即 有編碼輸入信號(hào)。17的優(yōu)先權(quán)最高，I。'的優(yōu)先權(quán)最低。當(dāng)17' =時(shí)，無論其他輸 入端有無輸入信號(hào)（表中用 ><示），輸出端只給出17的編碼，即丫2 1' Y =000 當(dāng)|7' = 1毆=0寸，無論其他輸入端有無輸入信號(hào)，只對(duì)16,編碼，輸出為丫2 Y' g =001其余狀態(tài)以此類推。輸入輸出El1 口h口2匕Ul5I7A2AlA0GSE01XXXXXXXX11111r o111111111

15、11100XXXXXXX0000010XXXXXX01001100KXXXK011010100XXXX0111Q11100XXX01111100100XX011111101100X0111111110100011111111111a圖8 74148功能表5 .數(shù)碼管顯示部分的設(shè)計(jì)其原理圖如圖9所示。OOOOOOOU24 7448N5922VVCC.945U9A740 U6A1415aU7 QA 356 VCC 1BU7QB 25610 CQC 69 DQD 7U26OOOOOOOU17A7448+ T R1 2 6 3|5(4CcVC該部分由兩個(gè)74LS48芯片、兩個(gè)數(shù)碼管和排阻構(gòu)成。74LS

16、48是一個(gè)譯碼芯 片,74LS48的功能表如圖10所示。將數(shù)碼管共陰極七段紅色數(shù)碼管作為顯示器，將譯碼器的 LT、RBI端直接 接高電平，BI/RBO也接高電平，將七段數(shù)碼管的七個(gè)引腳分別接100Q電阻后于譯碼器輸出端相連，在譯碼器輸入端輸入電平實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼管顯示功能，且電阻 也有限流的作用，避免短路。十迸制數(shù)輸入酊輸 出或功能TT的4AAAi甌bcd*/s0110a001111I011X0o0i1d10fl0021nQi01011n13100i11I1L100141X0100DI10Qi151X0ID11101fli161Xn110001111171X0I1111110Q0081.i000II

17、11I191X10D111101I101X1Q10000101111XL0I100L1Q01121XII001»10Q0I1131X11D1I00101141X11I0000111151X1IiI0Q00000洎隱XXXXXxDD000000動(dòng)態(tài)滅零1000D00D00Qfl00燈惻試0XXKXX11111圖10 7448功能表6,報(bào)警部分的設(shè)計(jì)報(bào)警電路主要靠單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路實(shí)現(xiàn)，電路圖及電壓波形圖如圖11、12所示。單穩(wěn)態(tài)電路是一種具有穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)兩種工作狀態(tài)的基本脈沖單元電路。沒有外 加信號(hào)觸發(fā)時(shí)，電路處于穩(wěn)態(tài)。在外加信號(hào)觸發(fā)下，電路從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫態(tài)，并且經(jīng)過一段時(shí)間后，電路又會(huì)自動(dòng)

18、返回到穩(wěn)態(tài)。暫態(tài)時(shí)間的長短取決于電路本身的參 數(shù)，而與觸發(fā)信號(hào)作用時(shí)間的長短無關(guān)。其中輸出脈沖的寬度Tw等于暫穩(wěn)態(tài)的持 續(xù)時(shí)間，而暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間取決于外接電阻R和電容C的大小，其關(guān)系式為：Tw=RCln=RCln3=1.1RCVCC 一 0VCC -2VCC391圖11 555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路圖12單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路電壓波形圖C rc K 2-3本次需實(shí)現(xiàn)的報(bào)警有兩種情況： 倒計(jì)時(shí)減1計(jì)時(shí)到最后1min ,發(fā)出三聲低音預(yù)告信號(hào)；工作原理：當(dāng)代表分鐘個(gè)位的計(jì)數(shù)芯片輸出0001 ,其他計(jì)數(shù)芯片均減到0時(shí)即為最后 一分鐘。代表分鐘個(gè)位的計(jì)數(shù)芯片的QR QC QD經(jīng)過或非門7427N后，和最低位 QA進(jìn)行

19、與運(yùn)算輸出后，再和其余芯片的MAX/MIN端進(jìn)行與運(yùn)算，然后再和多諧 振蕩電路的輸出進(jìn)行與非運(yùn)算后，將輸出作為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸入。此時(shí)即可獲 得6s的高電平。再將單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的輸出與多諧振蕩電路進(jìn)行與運(yùn)算，輸出接入蜂鳴器一端，另一端接地即可減1計(jì)時(shí)到零時(shí)（工作時(shí)間到），發(fā)出三聲高音，并自動(dòng)停止計(jì)時(shí) ； 工作原理：代表秒個(gè)位的計(jì)數(shù)芯片輸出 0011,其他其他計(jì)數(shù)芯片均減到0時(shí)即為最后 第三秒，蜂鳴器響三秒后計(jì)時(shí)結(jié)束。用與第一種情況類似的方法，獲得 6s的高 電平，然后同理即可。7.暫停/繼續(xù)部分的設(shè)計(jì)其原理圖如圖13所示OOOOOOOOOOVC5VU24U17448N744ABCA B C

20、DVCCVVCC3515U7VCC560735U21A14145CC15U2VCCU4A91414S374190N16109A BC DA BC D151 109AB C DA B C D441 口13匚12CTENLOAD-U/D RCOMAX/MINCLK74190NCTENLOAD U/D RCOMAX/MINCLK74190N10CTENLOADU/D RCO MAX/MINCLK74190NT CTENLOADU/D RCOMAX/MINCLK4 仔口 I，5V5 V10CC97337mwQAQCQD 1 74 _11_U6A7831U3QA 3QB-2一QC_6-QD 77126L

21、君7404N U9A13CM2QA 2QB 2QCQDU1QA2 .QB-一QC-6QD-7 -32圖13暫停/繼續(xù)和復(fù)位清零/啟動(dòng)控制電路以60秒減法計(jì)數(shù)器為例，由原理圖可得暫停部分原理如表1所示表一暫停/繼續(xù)部分原理S3狀態(tài)D狀態(tài)使能控制端狀態(tài)功能S3斷開D為1無效暫停S3閉合D為0后效繼續(xù)由表1可知當(dāng)S3斷開時(shí)，倒計(jì)時(shí)暫停；當(dāng)S3閉合時(shí)，倒計(jì)時(shí)繼續(xù)進(jìn)行8開始/清零復(fù)位部分的設(shè)計(jì)其原理圖如圖13所示。以60秒減法計(jì)數(shù)器為例，由原理圖可得開始/清零復(fù)位部分原理如表二所示表二暫停/繼續(xù)部分原理S2狀態(tài)C狀態(tài)E狀態(tài)F狀態(tài)復(fù)位端狀態(tài)功能S2斷開C為1E為0一無效開始S2閉合C為0E為1F為0后效清

22、零復(fù)位其中F點(diǎn)的狀態(tài)不只和E點(diǎn)狀態(tài)有關(guān)系，還和個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出有關(guān)系剛 輸出為1001即為十進(jìn)制的9時(shí)，G為1, F為0,復(fù)位端有效，電路實(shí)行清零復(fù) 位功能，若輸出為其他值時(shí)，復(fù)位端無效，電路開始倒計(jì)時(shí)。綜上所述： S2斷開且個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出不為1001時(shí)，計(jì)數(shù)電路開始計(jì)數(shù)。 S2閉合或個(gè)位計(jì)數(shù)器的輸出為1001時(shí)，計(jì)數(shù)電路清零復(fù)位。9 .自動(dòng)停止部分的設(shè)計(jì)其工作原理為：當(dāng)四個(gè)74190N芯片均減到0時(shí)，由其功能表可知，其輸出 均為高電平，經(jīng)過四輸入與非門，輸出低電平。所以，不管脈沖如何變，是否置數(shù)， 總的時(shí)鐘脈沖信號(hào)為低電平，即脈沖停止，計(jì)數(shù)電路自動(dòng)停止。10 .顯示秒信號(hào)部分的設(shè)計(jì)其工作原

23、理為：將發(fā)光二極管一端接入代表秒信號(hào)個(gè)位的74190芯片的最低位，另一端通過限流電阻接地，即可實(shí)現(xiàn)電路啟動(dòng)時(shí)，二極管每秒顯示；電路停止 時(shí)，二極管不再閃爍的功能。四、性能測試1 .多諧振蕩電路的測試多諧振蕩電路的測試結(jié)果如圖 14所示。圖14555多諧振蕩電路測試結(jié)果顯示，其輸出為周期 2ms的矩形脈沖信號(hào)，與理論 設(shè)計(jì)需求相符。2 . 60秒的減法計(jì)數(shù)器的測試60秒的減法計(jì)數(shù)器的測試結(jié)果如圖15所示。通道A為555多諧振蕩輸出脈沖，通道 B為秒信號(hào)十位74190MAX/MIN輸出, 555輸出60個(gè)周期脈沖時(shí)，MAX/MIN輸出為一個(gè)周期，與理論設(shè)計(jì)相符。3 . 60分鐘的減法計(jì)數(shù)器的測試測

24、試結(jié)果與圖15類似，555輸出360個(gè)周期脈沖時(shí)，MAX/MIN輸出為一個(gè)周期，與理論設(shè)計(jì)相符。4 .設(shè)定計(jì)時(shí)時(shí)長電路部分的測試以計(jì)時(shí)時(shí)長為10分鐘和40分鐘為例則計(jì)時(shí)時(shí)長為10分鐘的測試結(jié)果如圖16所示當(dāng)開關(guān)選擇第一個(gè)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)長為10分鐘；當(dāng)開關(guān)選擇第二個(gè)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)長 為20分鐘；當(dāng)開關(guān)選擇第三個(gè)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)長為 30分鐘.以此類推，符合實(shí)際 要求。5 .數(shù)碼管顯示部分的測試數(shù)碼管顯示部分的測試結(jié)果如圖16、17,數(shù)碼管可正確顯示時(shí)長。6 .報(bào)警部分的測試減1計(jì)時(shí)到最后1min,發(fā)出三聲低音預(yù)告信號(hào)的測試結(jié)果如圖18 (句、(b)圖18 (b)數(shù)碼管顯示圖18 (a)蜂鳴器輸入波形當(dāng)計(jì)時(shí)到最

25、后一分鐘時(shí)，蜂鳴器開始輸入高電平，蜂鳴器三聲低響，符合實(shí) 際要求。減1計(jì)時(shí)到零時(shí)(工作時(shí)間到)，發(fā)出三聲高音，并自動(dòng)停止計(jì)時(shí)的測試結(jié) 果如圖19 (a)、 ( b)圖19 (a)蜂鳴器輸入波形圖19 (b)數(shù)碼管顯示當(dāng)計(jì)時(shí)到最后三秒鐘時(shí)，蜂鳴器開始輸入高電平，蜂鳴器三聲高響，符合實(shí) 際要求。7 .開始/清零復(fù)位部分的測試當(dāng)S2閉合時(shí)的測試結(jié)果如圖 21 (a)圖 21 (a)所以在S2閉合的情況下電路實(shí)現(xiàn)了復(fù)位操作。圖 21 (b)所以在S2閉合的情況下電路實(shí)現(xiàn)了復(fù)位操作。8暫停/繼續(xù)部分的測試當(dāng)S3閉合時(shí)的測試結(jié)果如圖 20 (a)圖 20 (a)當(dāng)S3閉合時(shí)的測試結(jié)果如圖 20 (b)圖

26、20 (b)所以在在S2斷開的情況下，S3斷開電路實(shí)現(xiàn)暫停功能9.顯示秒信號(hào)部分的測試測試結(jié)果如圖21所示發(fā)光二極管一端接代表秒個(gè)位的 74190芯片的最低位，另一端接地，在一秒 一秒變化的過程中，發(fā)光二極管也一次一次的亮，符合實(shí)際要求五、結(jié)論課程設(shè)計(jì)過程中對(duì)學(xué)到的各種芯片的功能、作用有了更加深入的學(xué)習(xí)。在 設(shè)計(jì)60分鐘倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器時(shí)，用到了 74190N減法計(jì)數(shù)器，共陰極數(shù)碼管，7448N 譯碼器，555定時(shí)器組成多諧振蕩器電路等元器件，對(duì)這些元器件的特性，功能 有了進(jìn)一步深入的了解。通過555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩電路的仿真對(duì)其電路結(jié)構(gòu) 有了更深刻的印象，掌握了通過改變 RC的值對(duì)振蕩周期進(jìn)行

27、調(diào)整。當(dāng)然在設(shè)計(jì)各各功能的過程中也遇到了許多問題，如最初使用74190N減法計(jì)數(shù)器的時(shí)候?qū)ζ浞答伜彤惒街脭?shù)功能不是很清楚，在查閱書本和實(shí)踐多次的基礎(chǔ)上終于解決異步置數(shù)問題，又如在設(shè)計(jì)反饋控制電路的過程中，最初的設(shè)想是用JK 觸發(fā)器或者是D 觸發(fā)器，但是實(shí)驗(yàn)多次后才覺得如果用開關(guān)和門電路控制更方便，效果更好，最終用開關(guān)和門電路實(shí)現(xiàn)清零/復(fù)位控制電路和計(jì)數(shù)器反饋電路；另一個(gè)問題是倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)到 00 時(shí)的保持問題，當(dāng)計(jì)數(shù)到 00 時(shí)， 74190N 的MAX/MIN 端輸出將從低電平變?yōu)楦唠娖?，試了不少方法，無法做到保持00 狀態(tài)，最終通過74190N 芯片的計(jì)時(shí)到 0000 時(shí)， MAX/MIN 的輸出為 1 的原理，將四個(gè) MAX/MIN 端通過一個(gè)7440N 的四輸入與非門連接后，將輸出與多諧振蕩器