(精品論文)十五路搶答器 脈沖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

十五路搶答器數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告 班級(jí)：姓名： 學(xué)號(hào)：脈沖數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)出一個(gè)二位計(jì)數(shù)器的電路圖并做實(shí)物。課程設(shè)計(jì)器件：二極管（IN4148）35、三極管（9013）2、共陰數(shù)碼管 2、常開按鈕 16C1/103 2、C2/100uf 2、C3/0.1uf 3、CD4511 2、NE555 1、R1/300 14、R2/10K 12、R3/2.2K 2、R4/100 2、蜂鳴器 1、萬能板 1。課程設(shè)計(jì)要求：要隨便按一下就能顯示一個(gè)數(shù)字（00-15），并且要求有一個(gè)復(fù)位開關(guān)以便復(fù)位，否則按就沒用，而且復(fù)位后只能顯示00，每按一下蜂鳴器就響一下。課程設(shè)計(jì)步驟：1.認(rèn)真解讀設(shè)計(jì)要求2.搜索有關(guān)二位計(jì)數(shù)器的有關(guān)資料，寫出整體電路的完整工作原理說明 3.畫出電路圖，能實(shí)現(xiàn)上述要求的功能4.根據(jù)電路圖，列出元件購買清單，要看清元件是否完好，數(shù)目要正確5.根據(jù)電路圖設(shè)計(jì)電路走線，根據(jù)電路圖與走線圖焊接元件6.檢查焊接是否準(zhǔn)確，能否實(shí)現(xiàn)所述功能注意事項(xiàng)： 1購買時(shí)要仔細(xì)檢查2好畫圖前要認(rèn)真查看閱讀資料，盡量多去試電流是否流通，會(huì)不會(huì)短路3焊接是應(yīng)該用最短的導(dǎo)線，盡量不交叉，絕對(duì)嚴(yán)禁用焊錫托焊代替導(dǎo)線的方法4檢查時(shí)要從00-15每一個(gè)都要試一下，以免漏掉5焊接是不要急，要有耐心，爭(zhēng)取一次成功課程設(shè)計(jì)原理圖： 課程設(shè)計(jì)工作原理： 00復(fù)位端SB0按下高電平二極管編碼 4511譯碼/驅(qū)動(dòng)數(shù)碼顯示蜂鳴器發(fā)聲LE高電平鎖定-BI低電平消隱0115LE低電平無鎖狀態(tài)SB1-SB為十五個(gè)常開按鈕，組成數(shù)字編碼器，任意按一下按鈕，都須通過二極管編成BCD碼，將高電平加到CD4511所對(duì)應(yīng)的輸入端。十位輸?shù)降谝粋€(gè)CD4511，個(gè)位輸?shù)降诙€(gè)CD4511。例如15，十位0001個(gè)位是0101。按下15按鈕，將高電平通過三個(gè)二極管接到第一個(gè)CD4511的7腳和第二個(gè)CD4511的2、7腳。在由CD4511內(nèi)部電路譯碼為十進(jìn)制數(shù)在數(shù)碼管上顯示。 電路要求具有鎖定功能，即在按下01-15任何一個(gè)鍵后，數(shù)碼管鎖定為該數(shù)字直到按復(fù)位鍵后才能在輸入并顯示。CD4511與D29、D30、 D31、D32、Q1、Q2、R16、R17、R24、R2組成的控制電路可以實(shí)現(xiàn)這一功能，當(dāng)沒有按鍵時(shí)，CD4511的BCD輸入端都接有電阻（10K），BCD碼輸入端為0000，則a、b、c、d、e、f均為高電平，g為低電平。通過對(duì)0-9這10個(gè)數(shù)的分析可以看出，只有當(dāng)數(shù)字為“00”時(shí)，才出現(xiàn)d為高電平而g為低電平，這時(shí)Q1、Q2導(dǎo)通，D29、D30、 D31、D32的陽極均為低電平，使CD4511的5號(hào)腳即LED端為低電平，這是CD4511沒有所存而允許BCD碼輸入。在輸入其他數(shù)字是都會(huì)是d為低電平或g為高電平，使得LE為高電平而被鎖存。而當(dāng)輸入10時(shí)，一可以鎖存而0不能鎖存，所以整個(gè)數(shù)字還是不能鎖存，這是只需將D29、D30、 D31、D32的陰極連在一起，然后共用一個(gè)電阻接地。只要D29、D30、 D31、D32有一個(gè)以上陰極為高電平LE1、LE2都為高電平，只要一個(gè)鎖定兩個(gè)都能鎖定，即實(shí)現(xiàn)了整個(gè)電路的鎖定。 電路還要求具有復(fù)位端，不然在輸入數(shù)字后就無法輸入其他數(shù)字，將CD4511的兩個(gè)消隱端（BI）接在一起通過電阻（）接高電平同時(shí)將消隱端通過SB按鈕接地，當(dāng)按下時(shí)兩個(gè)消隱端同時(shí)通過按鈕接地，使得消隱端為低電平而使得數(shù)碼管消隱;松開后；消隱端由于還通過電阻接在高電平上，所以為高電平，不消隱，由于沒有按其他鍵BCD輸入端為0000，數(shù)碼管顯示“00”，這因?yàn)闆]鎖存，所以可以輸入其他數(shù)字，即實(shí)現(xiàn)了復(fù)位和顯示00 的功能。 電路還要求每按一下蜂鳴器響一下，D33-D37和蜂鳴器可以實(shí)現(xiàn)這一功能。將CD45112的BCD碼輸入端與CD45112的A輸入端分別接到D33-D37上，在把5個(gè)二極管的陰極接在一起接蜂鳴器的正極，隨便按一下01-15 D33-D37陽極中至少有一個(gè)為高電平，高電平接路蜂鳴器即產(chǎn)生聲音。松開后，高電平消失，蜂鳴器停止發(fā)聲。CD5411：CD 4511的真值表BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0 時(shí)，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)。LT：3腳是測(cè)試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0 時(shí)，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測(cè)數(shù)碼管是否損壞。LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時(shí)，允許譯碼輸出。 LE=1時(shí)譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時(shí)的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。 a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。555：555 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為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 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 200mA，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 2.9.1 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壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，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 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。數(shù)碼管： 七段發(fā)光二極管的外形圖和等效圖如上。它由七段可發(fā)光二極管拼接而成。分共陰和共陽，一般是說CC和CA，也有的說CK。共陰（common Cathode或common kathion ）和共陽（common anode）。課程設(shè)計(jì)總結(jié)：1做實(shí)物前要仔細(xì)做好各方面的準(zhǔn)備，如電子元器件的購買與檢測(cè)，相關(guān)資料的查取，電路圖的設(shè)計(jì)和仿真，做之前的電路走線設(shè)計(jì)等。買電子元器件時(shí)要購買到相應(yīng)種類、數(shù)量的元器件，購買后要仔細(xì)辨認(rèn)、測(cè)量元器件，看元器件是否完好、數(shù)量規(guī)格是否正確以及它在電路中起什么作用。查找元器件的相關(guān)資料，了解其功能相關(guān)參數(shù)以便設(shè)計(jì)電路。在焊接前一定要做好整個(gè)實(shí)物電路的設(shè)計(jì)，盡量讓實(shí)物美觀，電路穩(wěn)定。2色環(huán)電阻的識(shí)別四色環(huán)電阻：第一色環(huán)是十位數(shù),第二色環(huán)是個(gè)位數(shù),第三色環(huán)是應(yīng)乘顏色次冪顏色次，第四色環(huán)是誤差率。五色環(huán)電阻：五色環(huán)電阻最后一環(huán)為誤差，前三環(huán)數(shù)值乘以第四環(huán)的10顏色次冪 第一色