電熱水器預(yù)熱加熱

1、沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院課 程 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目： 電熱水器預(yù)熱加熱 系 別 自動(dòng)控制工程系 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 張玉梅、秦宏 職稱(chēng) 講師/副教授 起止日期：2012 年 8 月 27日起至 2012年 8月 31 日止沈陽(yáng)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目： 電熱水器預(yù)熱加熱 系 別 自動(dòng)控制工程系 班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 張玉梅、秦宏 職稱(chēng) 講師/副教授 課程設(shè)計(jì)進(jìn)行地點(diǎn)： F102 任 務(wù) 下 達(dá) 時(shí) 間：2012 年 8 月 25 日 起止日期：2012 年 8 月27日起至 8 月 31 日止 教研室主任 曲延華 2012 年 8 月 26 日批準(zhǔn)電熱水器預(yù)約加熱電路

2、1 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容及要求1.1 設(shè)計(jì)目的：（1）掌握預(yù)約加熱的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法；（2）熟悉集成電路的使用方法。1.2 基本要求（1）設(shè)計(jì)秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)；（2）顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)制顯示（3）可人為設(shè)置預(yù)約時(shí)間；（4）加熱時(shí)間設(shè)定為40分鐘，而后停機(jī)。1.3 發(fā)揮部分（1）多組預(yù)約時(shí)間；（2）加熱時(shí)間可調(diào)整（3）其他。2 設(shè)計(jì)過(guò)程及論文的基本要求：2.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的基本要求（1）基本部分必須完成，發(fā)揮部分可任選2個(gè)方向：（2）符合設(shè)計(jì)要求的報(bào)告一份，其中包括邏輯電路圖；（3）設(shè)計(jì)過(guò)程的資料、草稿要求保留并隨設(shè)計(jì)報(bào)告一起上交；報(bào)告的電子檔需全班統(tǒng)一存盤(pán)上交。2.2 課程設(shè)計(jì)論文的基本要求（

3、1）參照畢業(yè)設(shè)計(jì)論文規(guī)范打印，包括報(bào)告中的所有電路圖。（2）裝訂順序：封面、任務(wù)書(shū)、成績(jī)?cè)u(píng)審意見(jiàn)表、中文摘要、關(guān)鍵詞、目錄、正文（設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)框圖、各部分電路及參數(shù)計(jì)算、工作過(guò)程分析、元器件清單、主要器件介紹）、小結(jié)、參考文獻(xiàn)、附錄（邏輯電路圖）。3 時(shí)間進(jìn)度安排順序階段日期計(jì) 劃 完 成 內(nèi) 容備注12012.8.27講解主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書(shū)做出原始模塊圖打分22012.8.28講解如何繪制邏輯原理圖并檢查及修正模塊圖打分32012.8.29講解計(jì)算機(jī)仿真軟件的應(yīng)用及如何對(duì)電路進(jìn)行仿真打分42012.8.30講解設(shè)計(jì)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)及繼續(xù)修正邏輯原理圖,布置答辯打分5

4、2012.8.31檢查報(bào)告完成情況、答辯打分2012-8-26沈 陽(yáng) 工 程 學(xué) 院數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表系（部）： 自控系 班級(jí)： 測(cè)控本101 學(xué)生姓名： 康雨惠 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn)評(píng)價(jià)內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評(píng) 分加權(quán)分調(diào)研論證能獨(dú)立查閱文獻(xiàn),收集資料；能制定課程設(shè)計(jì)方案和日程安排。0.15432工作能力態(tài)度工作態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律，出勤情況是否良好，能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)工作， 0.25432工作量按期圓滿完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)，工作量飽滿，難度適宜。0.25432說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。

5、0.55432指導(dǎo)教師評(píng)審成績(jī)（加權(quán)分合計(jì)乘以12） 分加權(quán)分合計(jì)指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 年 月 日評(píng) 閱 教 師 評(píng) 審 意 見(jiàn)評(píng)價(jià)內(nèi)容具 體 要 求權(quán)重評(píng) 分加權(quán)分查閱文獻(xiàn)查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力0.25432工作量工作量飽滿，難度適中。0.55432說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量說(shuō)明書(shū)立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理，文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)齊全，圖表完備，書(shū)寫(xiě)工整規(guī)范。0.35432評(píng)閱教師評(píng)審成績(jī)（加權(quán)分合計(jì)乘以8）分加權(quán)分合計(jì)評(píng) 閱 教 師 簽 名： 年 月 日課 程 設(shè) 計(jì) 總 評(píng) 成 績(jī)分中 文 摘 要 在科技迅速發(fā)展的今天，晶體管技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路技術(shù)飛速發(fā)

6、展，電子技術(shù)已成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中最活躍的學(xué)科之一。 本次課程設(shè)計(jì)的題目是電熱水器預(yù)熱加熱電路，它的功能主要是時(shí)鐘顯示和預(yù)約加熱。主要是通過(guò)電路比較器之間的比較來(lái)實(shí)現(xiàn)電熱水器的預(yù)約加熱的。主要元器件之一是555振蕩器，他的功能是產(chǎn)生秒脈沖信號(hào)，他產(chǎn)生的是 1MHZ 的秒脈沖信號(hào)，我們需要的是1HZ 的秒脈沖信號(hào)，這就需要我們將1MHZ 的秒脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成1HZ 的秒脈沖信號(hào)，我們用了 6 個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器把 1MHZ 秒脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成 1HZ 的秒脈沖信號(hào)，之后就可以輸入到時(shí)鐘電路和定時(shí)電路了。時(shí)鐘電路是由計(jì)數(shù)器和譯碼顯示器組成，計(jì)數(shù)器通過(guò)不同的組合接線連接成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和二十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，由

7、此構(gòu)成時(shí)鐘的小時(shí)和分秒鐘。輸入的秒信號(hào)脈沖為 1HZ，有利于提高時(shí)鐘的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，確保時(shí)鐘的正常工作。定時(shí)電路顯示原理和時(shí)鐘的一樣，可以直接設(shè)置時(shí)間，這樣從時(shí)鐘電路中輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，從定時(shí)電路中輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，這兩個(gè)信號(hào)分別進(jìn)入一個(gè)比較器，然后經(jīng)過(guò)比較確定輸出信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)脈沖信號(hào)電位相同時(shí)，經(jīng)過(guò)與門(mén)電路系統(tǒng)作用后，輸出的是高電位，電路開(kāi)始加熱，當(dāng)兩個(gè)脈沖信號(hào)電位不同時(shí)，經(jīng)過(guò)與門(mén)電路系統(tǒng)作用后，輸出的是低電位，電路停止加熱或不加熱。且設(shè)置的時(shí)間為四十分鐘，這就實(shí)現(xiàn)了電熱水器預(yù)約加熱的目的，更加方便我們的生活。 關(guān)鍵詞 脈沖，計(jì)數(shù)器，譯碼顯示器，寄存器，比較器 目 錄 TOC o 1-3

8、h z u HYPERLINK l _Toc335141177 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) PAGEREF _Toc335141177 h II HYPERLINK l _Toc335141178 數(shù)字電子課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 PAGEREF _Toc335141178 h IV HYPERLINK l _Toc335141179 中 文 摘 要 PAGEREF _Toc335141179 h V HYPERLINK l _Toc335141180 1 設(shè)計(jì)任務(wù)描述 PAGEREF _Toc335141180 h 1 HYPERLINK l _Toc335141181 1.1 設(shè)計(jì)題目：電熱水器的預(yù)約加熱電

9、路 PAGEREF _Toc335141181 h 1 HYPERLINK l _Toc335141182 1.2 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc335141182 h 1 HYPERLINK l _Toc335141183 1.2.1 設(shè)計(jì)目的 PAGEREF _Toc335141183 h 1 HYPERLINK l _Toc335141184 1.2.2 基本要求 PAGEREF _Toc335141184 h 1 HYPERLINK l _Toc335141185 1.2.3 發(fā)揮部分 PAGEREF _Toc335141185 h 1 HYPERLINK l _Toc335141

10、186 2 設(shè)計(jì)思路 PAGEREF _Toc335141186 h 2 HYPERLINK l _Toc335141187 3 設(shè)計(jì)方框圖 PAGEREF _Toc335141187 h 3 HYPERLINK l _Toc335141188 4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141188 h 4 HYPERLINK l _Toc335141189 4.1秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141189 h 4 HYPERLINK l _Toc335141190 秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335141190 h 4 HY

11、PERLINK l _Toc335141191 秒脈沖信號(hào)的參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141191 h 4 HYPERLINK l _Toc335141192 4.2時(shí)鐘的計(jì)數(shù)譯碼顯示及參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141192 h 5 HYPERLINK l _Toc335141193 時(shí)鐘譯碼顯示電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335141193 h 5 HYPERLINK l _Toc335141194 時(shí)鐘譯碼顯示電路的參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141194 h 6 HYPERLINK l _Toc335141195 4.3定時(shí)部分的設(shè)計(jì)及參數(shù)

12、計(jì)算 PAGEREF _Toc335141195 h 6 HYPERLINK l _Toc335141196 定時(shí)部分的電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335141196 h 7 HYPERLINK l _Toc335141197 4.4控制電路部分的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141197 h 7 HYPERLINK l _Toc335141198 控制電路部分的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335141198 h 7 HYPERLINK l _Toc335141199 4.5比較電路部分的設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算 PAGEREF _Toc335141199 h 8 HYPERLI

13、NK l _Toc335141200 比較電路部分的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc335141200 h 8 HYPERLINK l _Toc335141201 5 工作過(guò)程分析 PAGEREF _Toc335141201 h 9 HYPERLINK l _Toc335141202 6 元器件清單 PAGEREF _Toc335141202 h 10 HYPERLINK l _Toc335141203 7 主要元器件介紹 PAGEREF _Toc335141203 h 11 HYPERLINK l _Toc335141204 7.1 555定時(shí)器 PAGEREF _Toc335141204 h

14、 11 HYPERLINK l _Toc335141205 功能介紹 PAGEREF _Toc335141205 h 11 HYPERLINK l _Toc335141206 7.2計(jì)數(shù)器74LS160N PAGEREF _Toc335141206 h 13 HYPERLINK l _Toc335141207 引腳圖 PAGEREF _Toc335141207 h 13 HYPERLINK l _Toc335141208 功能表 PAGEREF _Toc335141208 h 13 HYPERLINK l _Toc335141209 功能介紹 PAGEREF _Toc335141209 h 1

15、4 HYPERLINK l _Toc335141210 7.3比較器74HC85 PAGEREF _Toc335141210 h 15 HYPERLINK l _Toc335141211 引腳圖 PAGEREF _Toc335141211 h 15 HYPERLINK l _Toc335141212 功能表 PAGEREF _Toc335141212 h 15 HYPERLINK l _Toc335141213 介紹 PAGEREF _Toc335141213 h 15 HYPERLINK l _Toc335141214 7.4數(shù)碼顯示器 PAGEREF _Toc335141214 h 16

16、HYPERLINK l _Toc335141215 引腳圖 PAGEREF _Toc335141215 h 16 HYPERLINK l _Toc335141216 介紹 PAGEREF _Toc335141216 h 16 HYPERLINK l _Toc335141217 小 結(jié) PAGEREF _Toc335141217 h 17 HYPERLINK l _Toc335141218 致 謝 PAGEREF _Toc335141218 h 18 HYPERLINK l _Toc335141219 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc335141219 h 19 HYPERLINK l _To

17、c335141220 附 錄 PAGEREF _Toc335141220 h 20 HYPERLINK l _Toc335141221 A1 邏輯電路圖 PAGEREF _Toc335141221 h 201 設(shè)計(jì)任務(wù)描述1.1 設(shè)計(jì)題目：電熱水器的預(yù)約加熱電路1.2 設(shè)計(jì)要求 每個(gè)選題最多只允許8人進(jìn)行設(shè)計(jì)，每題的n個(gè)設(shè)計(jì)必須保證不雷同包括設(shè)計(jì)和報(bào)告；否則，輕微雷同的影響成績(jī)，嚴(yán)重的不及格。盡量能夠進(jìn)行仿真驗(yàn)證運(yùn)行，仿真工具可自選MultiSim/ModelSim/QuartusII/ISE/Protous中之一。 設(shè)計(jì)目的(1) 掌握預(yù)約加熱的構(gòu)成、原理與設(shè)計(jì)方法；(2) 熟悉集成電路的使

18、用方法。 基本要求(1)設(shè)計(jì)秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)；(2)顯示時(shí)、分、秒，以24小時(shí)制顯示；(3)可人為設(shè)置預(yù)約時(shí)間；(4)加熱時(shí)間設(shè)定為40分鐘，而后停機(jī)。 發(fā)揮部分 2 設(shè)計(jì)思路 此次設(shè)計(jì)的題目是電熱水器預(yù)約加熱電路，它由石英晶體振蕩器，分頻器，計(jì)數(shù)器，寄存器，比較器，顯示器等組成。工作原理： 1.秒脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路：由555定時(shí)器產(chǎn)生頻率為1kHZ的信號(hào)，經(jīng)3個(gè)10分頻 電路，此時(shí)信號(hào)頻率為1HZ。 2.時(shí)鐘顯示電路：脈沖信號(hào)進(jìn)入6個(gè)計(jì)數(shù)器，分別是十進(jìn)制和六進(jìn)制組成六十進(jìn)制；十進(jìn)制和六進(jìn)制組成六十進(jìn)制；四進(jìn)制和六進(jìn)制組成二十四進(jìn)制，分別接連七段顯示器，與石英晶體振蕩器組成了數(shù)字時(shí)鐘。 3. 時(shí)間

19、預(yù)置電路：由二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器和顯示器組成，顯示在譯碼器上。 4.比較電路：預(yù)約的時(shí)間與時(shí)鐘顯示的時(shí)間相同時(shí)，控制電路加熱四十分鐘，燈泡發(fā)亮。 3 設(shè)計(jì)方框圖分頻器555定時(shí)器時(shí)鐘計(jì)數(shù)器譯碼顯示器預(yù)置計(jì)數(shù)器譯碼顯示器 比較器控制加熱電路4 各部分電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 4.1秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)電路設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 圖4.1秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)秒脈沖產(chǎn)生信號(hào)設(shè)計(jì)本電路選擇的為555定時(shí)器，對(duì)于時(shí)鐘的秒脈沖信號(hào)，要求產(chǎn)生的頻率的脈沖波形穩(wěn)定性高，這樣才可以使時(shí)鐘準(zhǔn)確無(wú)誤，所以我選擇石英晶體振蕩器。石英晶體振蕩器產(chǎn)生頻率為1kHZ的信號(hào)，經(jīng)過(guò)3個(gè)十分頻的電路，使信號(hào)頻率變?yōu)?HZ，即為秒脈沖信號(hào)。秒脈沖信號(hào)的參數(shù)計(jì)算

20、555定時(shí)器輸出脈沖信號(hào)參數(shù)的計(jì)算。輸出高電平的持續(xù)時(shí)間是電容從上升到 所需的時(shí)間，它與充電回路的時(shí)間常數(shù) 相關(guān)，近似計(jì)算公式為： 輸出低電平的持續(xù)時(shí)間是電容電壓從下降到所需的時(shí)間，它與放電回路的時(shí)間常數(shù)相關(guān)，近似計(jì)算公式為：矩陣波振蕩周期的近似計(jì)算公式為：=+=矩陣波振蕩頻率的近似計(jì)算公式為：= 將各個(gè)變量的值代入上式可得=1KHz，得到1KHz再用分頻電路，只用三片10進(jìn)制計(jì)數(shù)器，每片計(jì)數(shù)器可將脈沖信號(hào)的大小縮小10倍，最后得到1Hz的脈沖信號(hào)，供CP應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)秒的計(jì)時(shí)功能。4.2時(shí)鐘的計(jì)數(shù)譯碼顯示及參數(shù)計(jì)算 圖4.2時(shí)鐘譯碼顯示電路 時(shí)鐘譯碼顯示電路的設(shè)計(jì) 時(shí)間計(jì)數(shù)器電路由秒個(gè)位、秒十位

21、、分個(gè)位、十分位十個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器電路組成。其中秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器，分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器為60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十個(gè)位和時(shí)十位為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器直接與譯碼顯示器相連，以顯示時(shí)間。此部分電路采用了6個(gè)74LS160和六個(gè)七段數(shù)碼顯示管實(shí)現(xiàn)，譯碼的部分運(yùn)用反饋清零法實(shí)現(xiàn)。 時(shí)鐘譯碼顯示電路的參數(shù)計(jì)算 根據(jù)74LS160N計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)，QD、QC、QB、QA分別為0、1、1、0時(shí)，為六進(jìn)制，應(yīng)為74LS160N計(jì)數(shù)器為十進(jìn)制器，所以這兩個(gè)計(jì)數(shù)器相接時(shí)，就構(gòu)成了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，為了使到60變00(由于60變得快，看不見(jiàn))，將為1的用與非門(mén)連接，另一端接CLR（置零端），當(dāng)數(shù)字為60變?yōu)?；QD、Q

22、C、QB、QA分別為0、1、0、0，為四進(jìn)制，QD、QC、QB、QA分別為0、0、1、0二進(jìn)制，所以這兩個(gè)計(jì)數(shù)器相連接，就構(gòu)成了二十四進(jìn)制，為了使到24變00(由于24變得快，看不見(jiàn))將為1的接與非門(mén)，CLR再與與非門(mén)相接，到24就可以變?yōu)?。4.3定時(shí)部分的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算圖4.3定時(shí)部分的電路定時(shí)部分的電路設(shè)計(jì) 本電路的可以設(shè)置定時(shí)小時(shí)時(shí)間，再通過(guò)顯示器顯示。達(dá)到了預(yù)約的目的。4.4控制電路部分的設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算圖4.4控制電路控制電路部分的設(shè)計(jì) 時(shí)鐘時(shí)間與預(yù)約時(shí)間通過(guò)比較器比較，當(dāng)時(shí)間相同時(shí)，比較器輸出高電平時(shí)，燈泡發(fā)光，同時(shí)控制電路開(kāi)始加熱。加熱電路由四個(gè)74LS160組成，如上圖所示。計(jì)

23、時(shí)時(shí)間為四十分鐘，加熱時(shí)間為四十分鐘。4.5比較電路部分的設(shè)計(jì)和參數(shù)計(jì)算 圖4.5比較部分電路比較電路部分的設(shè)計(jì)比較電路是由兩個(gè)比較器組成，對(duì)日常時(shí)鐘與預(yù)置時(shí)間進(jìn)行比較，相等時(shí)輸出為高電平“1”，把四個(gè)輸出結(jié)果經(jīng)過(guò)與門(mén)，再與單穩(wěn)態(tài)電路輸出脈沖信號(hào)相與。輸出結(jié)果為高電平“1”時(shí)，熱水器開(kāi)始加熱；輸出結(jié)果為低電平“0”時(shí)，熱水器停止加熱，并且加熱時(shí)間為40分鐘。 5 工作過(guò)程分析 本電路為電熱水器預(yù)約加熱電路，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)計(jì)時(shí)系統(tǒng)，分和秒的周期為60，滿59向前一位進(jìn)一，整體的顯示刻度為23時(shí)59分59秒。本電路可以預(yù)置熱水器使用時(shí)間的功能，并且可設(shè)定加熱時(shí)間為40分鐘。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)電路由秒

24、脈沖產(chǎn)生電路、時(shí)鐘電路、定時(shí)電路、加法電路、比較電路組成。石英晶體振蕩電路產(chǎn)生1MZ的信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)6個(gè)74LS160N進(jìn)行分頻產(chǎn)生了1HZ的秒脈沖信號(hào)。然后秒脈沖信號(hào)連入時(shí)鐘電路，秒脈沖器計(jì)滿60個(gè)CP后，其60進(jìn)位輸出作為分計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，向分計(jì)數(shù)器進(jìn)位，使分計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)；當(dāng)分計(jì)數(shù)器計(jì)滿60后再向時(shí)計(jì)數(shù)器進(jìn)位。譯碼顯示電路由譯碼器直接顯示。定時(shí)電路由2個(gè)74LS160組成，輸出連在寄存器上，可以顯示時(shí)間。當(dāng)時(shí)鐘的時(shí)間與定時(shí)器時(shí)間相同時(shí)，輸出高電平，控制電路開(kāi)始工作加熱四十分鐘后自動(dòng)斷開(kāi)。從而實(shí)現(xiàn)了預(yù)置加熱的目的，方便了生活。 6 元器件清單 序號(hào)元件名稱(chēng)規(guī)格數(shù)量1555定時(shí)器5G555 1

25、 2計(jì)數(shù)器74LS160N 193比較器74HC85AN 24與非門(mén)7400N 115與門(mén)NC7S08_3V 26顯示器DCD_HEX_BLUE 87電阻1K 18電容10pF 27 主要元器件介紹7.1 555定時(shí)器功能介紹詞名：555 timer中文解釋?zhuān)?55定時(shí)器來(lái)歷：555 timer555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱(chēng)為 555，用 CMOS 工藝制作的稱(chēng)為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200m

26、A，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 和圖 2.9.2 所示。它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) RS 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 T 及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電

27、壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 A1 的反相輸入端的電壓為 2VCC /3，A2 的同相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 A2 的輸出為 1，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 A1 的輸出為 1，A2 的輸出為 0，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。概述:是美國(guó)Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5k的電阻而得名。此電路后來(lái)竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：BJT兩

28、個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。 555定時(shí)器可以說(shuō)是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。 兩個(gè)比較器 C1和 C2各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻R組成的分壓器上，比較器的輸出接到RS觸發(fā)器上。此外還有輸出級(jí)和放電管。輸出級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。 比較器C1和C2的參考電壓分別為UA和UB，根據(jù)C1和C2的另一個(gè)輸入端觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出RS觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，RS觸發(fā)器被強(qiáng)制復(fù)位。若無(wú)需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。,功能表輸入輸出閥值輸入VccVcc觸發(fā)輸入VccVcc復(fù)位0111輸出010不變放電管T導(dǎo)通截止

29、導(dǎo)通不變各引腳功能1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端3腳：輸出端Vo4腳：是直接清零端。當(dāng)端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01F電容接地，以防引入干擾。6腳：TH高觸發(fā)端7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。8腳：外接電源VCC，雙極型時(shí)基電路VCC的范圍是4.5 16V，CMOS型時(shí)基電路VCC的范圍為3 18V。一般用5V。7.2計(jì)數(shù)器74LS160N引腳圖 功能表

30、CP（）預(yù)置LOAD使能清零 00 0 0 00 1A B C DA B C D10 11保 持11 01保 持11 11計(jì) 數(shù)功能介紹它是很常見(jiàn)的的十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，異步清零端LOAD，當(dāng)它為低電平時(shí)，無(wú)論其它輸入端是何狀態(tài)（包括時(shí)鐘信號(hào)CLK），都使片內(nèi)所有的觸發(fā)器狀態(tài)置零，只有在LOAD接入高電平是才起作用。并行置數(shù)使能CLR，只需在LOAD之前保持低電平，數(shù)據(jù)輸入端DA的邏輯值便能在CLK下降沿到來(lái)后置入片內(nèi)4個(gè)相應(yīng)的觸發(fā)器中。由于該操作與CLK下降沿同步，且DA的數(shù)據(jù)同時(shí)置入計(jì)數(shù)器，CLR置數(shù)操作具有次高優(yōu)先級(jí)，僅低于LOAD，計(jì)數(shù)和保持操作時(shí)都需要求為1 ；數(shù)據(jù)輸入端，在LOAD上升沿

31、到來(lái)前至少提前將預(yù)置數(shù)據(jù)擺在DA輸入端，且CLK=0，則下降沿到來(lái)后，DA便置入觸發(fā)器。計(jì)數(shù)使能CEP只要在下降沿到來(lái)前至少一個(gè)建立時(shí)間期間內(nèi)保持高電平，且CET=1，下降沿就能使計(jì)數(shù)器進(jìn)行一次計(jì)數(shù)操作。CEP主要控制本芯片的計(jì)數(shù)操作。計(jì)數(shù)使能CET，該信號(hào)和CEP做與運(yùn)算后實(shí)現(xiàn)對(duì)本芯片的計(jì)數(shù)控制，當(dāng)CEP=0，即兩個(gè)計(jì)數(shù)使能端中有0時(shí)，不管有無(wú)脈沖作用，計(jì)數(shù)器都將停止計(jì)數(shù)，保持原有狀態(tài)；當(dāng)LOAD=CLR=CET=CEP=1時(shí)處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。與CEP不同的是，CET還直接控制著進(jìn)位輸出信號(hào)RCO。計(jì)數(shù)輸出QDQA計(jì)數(shù)器中4個(gè)觸發(fā)器的Q端狀態(tài)輸出。進(jìn)位信號(hào)RCO，只有當(dāng)CET=1且QDQA=11

32、11時(shí)，RCO才為1；當(dāng)清零信號(hào)為0時(shí)，各觸發(fā)器置0，當(dāng)清零信號(hào)為1時(shí)，若預(yù)置為0，在下一個(gè)時(shí)鐘脈沖下降沿到來(lái)后，各觸發(fā)器的輸出狀態(tài)與預(yù)置的輸入數(shù)據(jù)相同。在清零和預(yù)置都為1的條件下，若使能端為1，則電路處于計(jì)數(shù)狀態(tài)。直到使能端為0時(shí)當(dāng)需要不同的進(jìn)制時(shí)，如：1.你需要六進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，可以將、接到CLR端，這樣當(dāng)?shù)?、1、1、0時(shí)，就會(huì)自動(dòng)清零，就可以變成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器了；2.當(dāng)你需要四進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，可以將 接到CLR端，當(dāng)?shù)?、1、0、0時(shí)，清零，就變成了四進(jìn)制計(jì)數(shù)器了； 3.當(dāng)你需要二進(jìn)制計(jì)數(shù)器時(shí)，將接到CLR端，當(dāng)?shù)?、0、1、0時(shí)，清零，就變成了二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7.3比較器74HC85 7.3.1引腳圖 7.3.2功能表輸入輸出A3 B3A2 B2A1 B1A0 B