數(shù)顯、聲響倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)方案

前言 4 4 52.2信號(hào)源 62.3減法計(jì)數(shù)器 82.4顯示電路 2.5開機(jī)復(fù)位電路 2.6報(bào)警電路 3.2故障及處理 3.2.21秒信號(hào)源的連接于調(diào)試 18 3.3小結(jié) 附錄1總體電路圖 附錄2元器件清單 附錄3集成電路引腳圖 附錄4參考文獻(xiàn) 脈沖。又因?yàn)槲覀円x用2片計(jì)數(shù)器構(gòu)成2位計(jì)數(shù)的狀態(tài)，固要采用計(jì)數(shù)器的級(jí)聯(lián)的方法，因?yàn)橐涌焖俣鹊倪\(yùn)行，我們選用的是并行進(jìn)位的級(jí)聯(lián)。因?yàn)槊總€(gè)片子以及各種元件均需要一個(gè)5V的直流電源來驅(qū)動(dòng)，故我們還需要用一個(gè)5V的變壓器，整流橋與一個(gè)三端穩(wěn)壓器來設(shè)計(jì)一個(gè)電源。因?yàn)槲覀円氖且悦霝閱挝坏挠?jì)數(shù)器，所以我們需要的是1Hz的cp信號(hào)，這個(gè)能夠由555多諧振蕩器來完成。555多諧振蕩器的功能就是你能夠調(diào)節(jié)它的電阻和電容來得到不同頻率和不同占空比的脈沖信號(hào)。然后還需要兩個(gè)74LS48譯碼器與兩個(gè)共陰數(shù)碼管來對(duì)計(jì)數(shù)器所記得數(shù)進(jìn)行翻譯和顯示。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)顯示進(jìn)行到03,02,01這三個(gè)數(shù)字得時(shí)候就報(bào)警，以蜂鳴器響聲來表示；這個(gè)能夠用一個(gè)四線與門來實(shí)現(xiàn)，四線與門的四個(gè)輸入分別為十位計(jì)數(shù)器的進(jìn)位信號(hào)，多諧振蕩器的輸出端，個(gè)位的高兩位經(jīng)過或非輸出端與低兩位經(jīng)過或門輸出端。然后四線與門的后面接蜂鳴器就能夠完成報(bào)警功能。系統(tǒng)還能開機(jī)復(fù)位，包括計(jì)數(shù)器清零，從而達(dá)到課設(shè)題目要求。方案一字圖1-2-1整體設(shè)計(jì)方案一濾波電路：在整流濾波電路的輸出端(即負(fù)載電穩(wěn)壓電路：我們采用了集成7805穩(wěn)壓器型穩(wěn)壓電路進(jìn)行穩(wěn)壓，為后面的一 >濾波電路□—>穩(wěn)壓電路ww2.2信號(hào)源利用555集成定時(shí)器，構(gòu)成多諧振蕩器用來產(chǎn)生1Hz的cp信號(hào)。(1)555定時(shí)器的引腳排列(如圖2-2-1)：如圖2-2-1555定時(shí)器的引腳排列8腳(VCC)：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。輸出脈沖的占空比為q=T1/T=(R1+R2)/(R1+2R2).為了得到占空比為50%的徑，充電電流只經(jīng)過R1,放電電流只經(jīng)過R2,所以電容充電時(shí)間變?yōu)門1=R1CLn2而放電時(shí)間變?yōu)門2=R2CLn2,故輸出脈沖占空比為q=R1/(R1+R2)取R1=R2則可得到占空比為50%的信號(hào)源。經(jīng)以上分析及計(jì)算R1=72.46K=R2,C2=10(4)仿真顯示，結(jié)果顯示周期為1秒，即信號(hào)頻率為10Hz。圖2-2-3仿真顯示1秒信號(hào)源2.3減法計(jì)數(shù)器213管腳(TCD)’：借位輸出端(低電平有效)312管腳(TCu)’：進(jìn)位輸出端(低電平有效)44管腳CPD：減法計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端(上升沿有效)55管腳CPU：加法計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端(上升沿有效)614管腳MR：異步清零端83、2、6、7管腳(Q0-Q3)：輸出端本電路中需將MR端置0,PL’置1,CPU置1,CPD為上升沿時(shí)，則192執(zhí)行根據(jù)功能表當(dāng)PL'=1,MR=0,CPD置1時(shí)若時(shí)鐘脈沖加到CPU端，則計(jì)2.4顯示電路圖2-4-1顯示電路電路顯示部分主要為數(shù)碼管和譯碼器。我們所選用的是74LS48,它是一個(gè)BCD七段譯碼啟動(dòng)器。顯示器電路的設(shè)計(jì)用七段發(fā)光二極管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字。7447A譯碼器對(duì)應(yīng)的顯示器是共陽(yáng)顯示器。顯示。如圖2-4-2七段顯示數(shù)碼管圖2-4-2七段顯示數(shù)碼管c、使用電流：靜態(tài)：總電流80mA(每段10mA);動(dòng)態(tài)：平均電流4-5mA峰值電流100mA。其中，74LS48的四個(gè)輸入端A、B、C、D分別接8421碼的響應(yīng)輸入端(D為最高位)即74LS192的四個(gè)輸出；七個(gè)輸出端a~g接共陽(yáng)七段顯示器的對(duì)應(yīng)2.5開機(jī)復(fù)位電路JK狀態(tài)00Q010101置111圖2-5-174LS107管腳圖1、7、14管腳分別接地和Vcc.2、9、12管腳分別接CLP時(shí)鐘信號(hào)3、10、13管腳分別接CLR。4、1、8管腳分別接J1和J2。5、4、11管腳分別接K1和K26、3、5管腳分別為Q1Q27、2、6管教分別為Q1′Q2'其具體開機(jī)復(fù)位電路下圖2-5-2所示：23QQ2KJ41d圖2-5-2開機(jī)復(fù)位電路我們要保證電路開始時(shí)JK觸發(fā)器初態(tài)Q=0,怎么保證呢?我們?cè)赗d′端加如圖的CL電路，當(dāng)電路連接好后，剛開始1點(diǎn)點(diǎn)位為0,而C1充電，當(dāng)充電完成后，1點(diǎn)點(diǎn)位為+Vcc。而Rd′為低電平有效。這樣一來就給JK觸發(fā)器初態(tài)Q=0,而待電容充電完畢后又給Rd′一高電平，使其不再有效。大家都知道JK觸發(fā)器J、K連一起接高電平為T觸發(fā)器，即為翻轉(zhuǎn)，所以當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)，JK觸發(fā)器由初態(tài)Q=0翻轉(zhuǎn)為Q=1。給電路提供高頻信號(hào)。2.6報(bào)警電路圖2-6報(bào)警電路據(jù)任務(wù)書要求，電路具有最后3秒報(bào)時(shí)功能。要求響半秒，停半秒共三下；號(hào)的報(bào)時(shí)可由信號(hào)源控制，因?yàn)樾盘?hào)源是一個(gè)占空比為50%的1HZ信號(hào)源，其波形中1秒的周期內(nèi)有50%T即半秒的時(shí)間是高電平，那么高電平就能夠驅(qū)動(dòng)蜂2減法計(jì)數(shù)器的借位輸出和Q端(占空比為50%的1HZ信號(hào)源),該六位最終經(jīng)均為底位片當(dāng)03,02,01秒到來時(shí)，就會(huì)依課程要求最后3秒響半秒停半秒。3.2.21秒信號(hào)源的連接于調(diào)試檢測(cè)，燈閃周期大約為一秒，且閃爍穩(wěn)定。這是我3.2.3譯碼顯示的連接和調(diào)試數(shù)碼管都正常。加限流電阻，否則通電后就把7段譯碼管燒壞了!發(fā)光二極管的工作電壓一般在1.8V--2.2V,為計(jì)算方便，通常選2V即可!發(fā)光二極管的工作電流選取在10-20ma,在將譯碼器和數(shù)顯管連接好，給譯碼器輸入端置數(shù)3.2.4計(jì)數(shù)器的連接和調(diào)試從9到0計(jì)數(shù)，不過計(jì)數(shù)是出現(xiàn)亂跳。出現(xiàn)亂碼，從5直接跳到9,經(jīng)過大家的3.2.5報(bào)警電路的連接和調(diào)試報(bào)警電路主要有各種門電路組成，當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)顯示進(jìn)行到03,02,01這三個(gè)必須是十位74LS192的輸出全為0,即十位74LS192的TCD端為0,個(gè)位的高兩位全為0,低兩位不全為0,才會(huì)報(bào)警。3.3小結(jié)工，每個(gè)人都有負(fù)責(zé)的部分，最后花了2天時(shí)間終于在模擬軟件上實(shí)驗(yàn)成功了。致使元器件燒壞。在老師的批評(píng)下。我們對(duì)電路進(jìn)設(shè)計(jì)，認(rèn)為根本用不了2周，感覺時(shí)間有點(diǎn)多，知識(shí)的片面.拿到題目后，才知道這次課設(shè)不但題目是4個(gè)人一組，萬(wàn)事開頭難，我們小組商量后，決定采取逐個(gè)擊破的方法，5T整體