籃球24秒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)

1、 1 / 18 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 題題 目目: : 籃球 24 秒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì) 初始條件：初始條件： 1. 具備電子電路的基礎(chǔ)知識(shí)和查閱資料和手冊(cè)的能力 2熟悉常用電子器件和常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器及電子設(shè)計(jì)常用軟件 3. 已掌握電子電路實(shí)驗(yàn)的基本方法 要求完成的主要任務(wù)要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě) 等具體要求） 1.具備顯示 24 秒計(jì)時(shí)功能； 2.計(jì)時(shí)器為遞減工作，間隔為 1s； 3.遞減到 0 時(shí)發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)； 4.設(shè)置外部開(kāi)關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的清 0，啟動(dòng)及暫停； 5.提出至少兩種設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案，并優(yōu)選方案進(jìn)行設(shè)計(jì)； 6. 撰寫(xiě)符合學(xué)校要求的課程設(shè)計(jì)

2、說(shuō)明書(shū)。 時(shí)間安排：時(shí)間安排： 1. 動(dòng)員大會(huì)，下達(dá)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)； 2. 7 月 7 日11 日 查閱資料，選擇設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，完成預(yù)設(shè)計(jì)并進(jìn) 行計(jì)算機(jī)仿真 7 月 7 日； 3. 7 月 12 日 預(yù)設(shè)計(jì)方案經(jīng)教師審查后領(lǐng)取元器件； 4. 7 月 12 日17 日將設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行制作和調(diào)試并完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰 寫(xiě)； 5. 7 月 17 日18 日課程設(shè)計(jì)答辯。 指導(dǎo)教師簽名：指導(dǎo)教師簽名： 20082008 年年 0707 月月 0707 日日 系主任（或責(zé)任教師）簽名：系主任（或責(zé)任教師）簽名： 20082008 年年 0707 月月 0707 日日 2 / 18 摘要摘要

3、基于數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子技術(shù)的籃球 24 秒計(jì)時(shí)器在籃球比賽中已經(jīng)被 廣泛的采用，它可以完成置數(shù)、倒計(jì)時(shí)、暫停、清零、聲光報(bào)警等很實(shí)用的功 能。 本文著重介紹 24 秒計(jì)時(shí)器的制作過(guò)程，并且對(duì)一些方案作出對(duì)比，最終選 定較好的方案。在單元電路方面，本文對(duì)電路的每一部分的選擇都加以說(shuō)明， 經(jīng)過(guò)對(duì)比確定出最優(yōu)方案并加以采用。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì) 24 秒計(jì)時(shí)電路進(jìn)行 了適當(dāng)?shù)墓δ軘U(kuò)展。 最后，本文對(duì)基于電工技術(shù)的 24 秒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，進(jìn)行了歸納和總結(jié)。 關(guān)鍵字 ：555 振蕩模塊 減計(jì)數(shù)器 譯碼顯示 報(bào)警電路 3 / 18 目錄目錄 1.1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求.1 1 2.2.結(jié)

4、構(gòu)設(shè)計(jì)及方案選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案選擇.2 2 2.1 原理方框圖及設(shè)計(jì)思路 .2 2.2 方案選擇 .4 3.3.單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及器件的選擇單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及器件的選擇.5 5 3.1 脈沖信號(hào)電路的設(shè)計(jì) .5 3.2 計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)及選用 .7 3.3 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) .8 3.4 譯碼顯示電路的設(shè)計(jì) .9 3.5 外部控制電路的設(shè)計(jì)（本部分沒(méi)有在仿真圖中仿真） .10 4.4.組裝及調(diào)試過(guò)程組裝及調(diào)試過(guò)程.1111 4.1 組裝 .11 4.2 調(diào)試 .12 4.2.1 調(diào)試電路的方法和技巧.12 4.2.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 .13 5 5 收獲、體會(huì)和改進(jìn)的方法收

5、獲、體會(huì)和改進(jìn)的方法.1313 5.1 心得和體會(huì) .13 5.2 改進(jìn)方案 .14 附錄附錄 1 1 .1515 6 元器件明細(xì)表 .15 7 7 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1616 4 / 18 籃球 24 秒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì) 1.1. 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 1.1 設(shè)計(jì)一個(gè)籃球比賽 24 秒計(jì)時(shí)器，具備顯示 24 秒計(jì)時(shí)功能； 1.2 計(jì)時(shí)器為遞減工作，時(shí)間間隔為 1s 1.3 遞減到零時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警 1.4 設(shè)置外部開(kāi)關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)、暫停及清零 2.2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及方案選擇 2.12.1 原理方框圖及設(shè)計(jì)思路原理方框圖及設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)思路：脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)遞減計(jì)數(shù)器、譯碼

6、器、再由數(shù)碼管顯示出來(lái)，中 間包括控制電路。 圖 1：原理方框圖 包括秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼與顯示電路、報(bào)警電路和控制電路（輔 助時(shí)序控制電路）等五個(gè)部分組成。秒脈沖發(fā)生電路遞減計(jì)時(shí)，每隔 1 秒鐘， 脈沖信號(hào)發(fā)生 電路 計(jì)數(shù)電路譯碼顯示電路 外部操作開(kāi)關(guān)控制電路 報(bào)警電路 5 / 18 計(jì)時(shí)器減 1。其中計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要部分。計(jì)數(shù)器完成 24 秒計(jì)時(shí) 功能，而控制電路完成計(jì)數(shù)器的直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)器、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼 顯示電路的顯示與滅燈等功能。當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零（既定時(shí)時(shí)間到）時(shí)， 顯示器上顯示 00，同時(shí)二極管閃亮，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警。 以下為本報(bào)告所設(shè)計(jì)的整體電路（該

7、設(shè)計(jì)由 mutisim10 仿真） 。 6 / 18 圖 2：設(shè)計(jì)原理圖 以上方案工作原理:脈沖信號(hào)由 555 計(jì)時(shí)器組成的多諧振蕩器為整個(gè)電路提 供頻率為 1hz 的方波脈沖信號(hào)，在脈沖的輸出端接有一 led，用以指示脈沖信 號(hào)的發(fā)生。方波信號(hào)由低位 74ls192 的 cpd 端輸入電路的計(jì)數(shù)部分，從而使計(jì) 數(shù)電路開(kāi)始工作。74ls192 的輸出端經(jīng)過(guò)譯碼電路接數(shù)碼管，兩片 74ls192 分 別置數(shù) 0010 和 0100。計(jì)數(shù)電路的置數(shù)端接外部控制電路，當(dāng)置數(shù)端輸入低電 平時(shí)，電路實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能，此時(shí)數(shù)碼管顯示 24，隨著 cp 的接入，數(shù)碼管示數(shù) 以一秒為單位遞減，當(dāng)其遞減到零時(shí)，bo

8、 輸出低電平觸發(fā)報(bào)警電路，led 發(fā)光， 蜂鳴器報(bào)警（圖中為模擬蜂鳴器報(bào)警功能） 。外部控制電路也可以實(shí)現(xiàn)使電路的 清零的功能，當(dāng)芯片的 clr 端輸入高電平時(shí)，計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)清零。 另：若將圖中的二輸入與門(mén) 74ls08 更換為三輸入與門(mén) 74ls12，同時(shí)添加 一控制開(kāi)關(guān)，則可以實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)電路暫停、開(kāi)始功能。 2.22.2 方案選擇方案選擇 上面的方案是基于十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器 74ls192 所設(shè)計(jì)，在計(jì)數(shù)電路中，也 可以使用其他具有技術(shù)功能的集成芯片，例如 74ls161。 74ls161 是四位同步二進(jìn)制加計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器能同步并行預(yù)置數(shù)據(jù)，具 有清零置數(shù)，計(jì)數(shù)和保持功能，具有進(jìn)位輸出端，可以

9、串接計(jì)數(shù)器使用。以下 是它的功能表。 使用 74ls161 設(shè)計(jì)的電路，其余部分與用 74ls192 設(shè)計(jì)的電路沒(méi)有明顯不 同，同樣使用 555 計(jì)時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器作為方波脈沖信號(hào)發(fā)生器。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)，74ls161 雖然是加計(jì)數(shù)器，同樣可以實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù) 功能，但是，必須在其輸出端串聯(lián)大量門(mén)電路以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)的轉(zhuǎn)換，原理上可行， 但實(shí)際操作難以完成，甚至仿真也是很困難的。綜合考慮，不選用 74ls161 作 為設(shè)計(jì)方案。 7 / 18 圖 3 74ls161 功能表 3.3.單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及器件的選擇單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算及器件的選擇 本報(bào)告中所設(shè)計(jì)的計(jì)時(shí)器是由脈沖信號(hào)發(fā)生器、

10、計(jì)數(shù)器、報(bào)警電路、外部控 制電路、譯碼顯示電路等五個(gè)部分構(gòu)成。 3.13.1 脈沖信號(hào)電路的設(shè)計(jì)脈沖信號(hào)電路的設(shè)計(jì) 脈沖信號(hào)電路可以由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器或者石英晶體振蕩器或 者由 rc lc rlc 振蕩電路構(gòu)成的信號(hào)發(fā)生裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 由于在本實(shí)驗(yàn)中要求相對(duì)穩(wěn)定的頻率為 1hz 方波信號(hào)輸出，綜合考慮如下： rc、lc、rlc 構(gòu)成的震蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)為正弦波信號(hào)，則還需要施密特 觸發(fā)器來(lái)將其轉(zhuǎn)化為方波信號(hào)，這樣會(huì)增加電路的復(fù)雜性，不易于操作；而石 英晶體振蕩器的固有頻率在 40khz 以上，只能選用分頻電路來(lái)實(shí)現(xiàn) 1hz 的脈沖 輸出，分頻電路可以選用具有分頻功能的 74l

11、s92 等集成芯片，這樣，不僅提高 了設(shè)計(jì)的成本，而且提高了電路整體的復(fù)雜性和功耗，難以實(shí)現(xiàn)。綜上，我們 選用由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多謝振蕩器作為脈沖信號(hào)發(fā)生器。 如下圖，由 ne555 構(gòu)成的多諧振振蕩器，接通電源后，電容 c1被充電， vc上升，當(dāng) vc上升到 2/3vcc時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電 bjtt 導(dǎo)通，此時(shí) v0 為低電平，電容 c 通過(guò) r2和 t 放電，使 vc下降，當(dāng)下降至 1/3 vcc時(shí)，觸發(fā)器 又被置位，v0翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng) c 放電結(jié)束時(shí)，t 截止，vcc將通過(guò) r2和 r1、re 8 / 18 向電容器充電，vc由 1/3vcc上升到 2/3vcc。當(dāng) vc

12、上升到 2/3vcc時(shí)，觸發(fā)器又發(fā) 生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為： f=1.43/(r1+2r2)c。 在這里我們選擇 r2=68k，c1=10uf，只要用一個(gè)可變電阻器代替 r1，并將 它調(diào)至 7k 即可輸出 1hz，達(dá)到要求 圖 4 555 原理圖以及由 555 構(gòu)成的多諧震蕩器原理圖 圖 5 555 輸出脈沖波形圖 9 / 18 表一：555 計(jì)時(shí)器功能表 輸入輸出 閾值輸入 （v11） 觸發(fā)值 （v12） 復(fù)位（rd）輸出（vo）放電管 t 00 導(dǎo)通 (2/3)vcc(2/3)vcc(1/3)vcc10 導(dǎo)通 (1/3)vcc1 不變不變 注：0=低

13、電平，1=高電平 3.23.2 計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)及選用計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)及選用 計(jì)數(shù)電路的功能選用集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。 74ls192 是雙時(shí)鐘方式的十進(jìn)制可編程同步加鎖計(jì)數(shù)器。它采用 8421 碼 二-十進(jìn)制編碼，并具有直接清零、置數(shù)、加鎖計(jì)數(shù)功能。脈沖信號(hào)接 cpu 端可 以實(shí)現(xiàn)加計(jì)數(shù)功能，脈沖信號(hào)接 cpd 端可以實(shí)現(xiàn)減計(jì)數(shù)功能。ld 是異步并行置 數(shù)控制端 (低電平有效), co、bo 分別是進(jìn)位、借位輸出端 (低電平有效),cr 是異步清除端,d0d3是并行數(shù)據(jù)輸入端，q3q0 是輸出端。 74ls192 的工作原理是：當(dāng)/ld =1,cr=0 時(shí)，若時(shí)鐘脈沖加入到 cpu端， 且 cp 置數(shù)

14、= 1, 則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成加計(jì)數(shù)功能，當(dāng)加計(jì)數(shù)到 9 時(shí)， /co 端發(fā)出進(jìn)位下跳變脈沖；若時(shí)鐘脈沖加入到 cpd端，且 cpu=1，則計(jì)數(shù)器在 預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成減計(jì)數(shù)功能，當(dāng)減計(jì)數(shù)到 0 時(shí)，/bo 端發(fā)出借位下跳變脈 沖。由 74ls192 構(gòu)成的 24 遞減計(jì)數(shù)器其預(yù)置數(shù)為 n=(00100100)8421bcd=(24)10。 它的計(jì)數(shù)原理是：只有當(dāng)?shù)臀?bo1端發(fā)出借位脈沖時(shí)，高位計(jì)數(shù)器才作減計(jì)數(shù)。 當(dāng)高、低位計(jì)數(shù)器處于全零，且 cpd為 0 時(shí)，置數(shù)端/ld2=0, 計(jì)數(shù)器完成并行置 數(shù)，在 cpd端的輸入時(shí)鐘脈沖作用下，計(jì)數(shù)器再次進(jìn)入下一循環(huán)減計(jì)數(shù)。 10 / 18

15、 圖 6 74ls192 管腳圖以及功能表 圖 7 計(jì)時(shí)電路 上圖為兩片 74ls192 級(jí)聯(lián)構(gòu)成的計(jì)數(shù)電路，其中右邊的 74ls192 為低位，通 過(guò)借位信號(hào)輸出端 tcd 向高位 cd 輸出脈沖信號(hào)。當(dāng)?shù)臀恍酒褂?jì)數(shù)至零時(shí)， tcd 由高電平轉(zhuǎn)為低電平，此時(shí)向高位芯片發(fā)出借位信號(hào)，高位芯片的減計(jì)數(shù) 信號(hào)輸入端 cd 接到信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)高位芯片開(kāi)始減計(jì)數(shù)。當(dāng)高位芯片減計(jì)數(shù)至零 時(shí)，tcd 端則由高電平轉(zhuǎn)化為低電平，再次向高位借位。 3.33.3 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 題目中要求當(dāng)計(jì)時(shí)停止時(shí)，電路要有聲光報(bào)警功能，為此，本設(shè)計(jì)報(bào)告中 選用 d 觸發(fā)器觸發(fā)發(fā)光二極管和蜂鳴器工作來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能

16、。 根據(jù) d 觸發(fā)器的功能，當(dāng) pre 端輸入為低電平時(shí)，其輸出端 q 輸出高電平， 可以利用該高電平直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管和蜂鳴器報(bào)警 11 / 18 圖 8 d 觸發(fā)器驅(qū)動(dòng)的報(bào)警電路 3.43.4 譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)譯碼顯示電路的設(shè)計(jì) 譯碼顯示電路我們選用 74ls48 來(lái)驅(qū)動(dòng) 7 段共陰極數(shù)碼顯示管。 數(shù)碼顯示器可顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及工作數(shù)據(jù)，它分為兩種，共陰極 （bs201/202）與共陽(yáng)極（bs211/212） ，我們所選的是共陰極，它是將發(fā)光二極 管的陰極短接后作為公共極，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí)，陰極必須接低電平，才 能夠發(fā)光顯示。共陰極數(shù)碼管的外引腳及內(nèi)部電路如下圖 圖 11 7 段共

17、陰極數(shù)碼顯示管管腳圖 驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器的譯碼器輸出為高電平有效，所以選用 74ls48 驅(qū)動(dòng)共 陰極的發(fā)光二極管顯示器。 下圖是 74ls48 外引線排列圖與功能表： 圖 9 發(fā)光二極 管 圖 10 揚(yáng)聲器 12 / 18 圖 12 74ls48 外引線排列圖及功能表 74ls48 工作原理：譯碼器輸入端為二進(jìn)制碼，經(jīng)譯碼器后，輸出端分別 與七段顯示器的的輸入端對(duì)應(yīng)連接。消隱（滅燈）輸入端 bi 為低電平有效。 當(dāng)消隱（滅燈）輸入端 bi =0 時(shí)，不論其余輸入端狀態(tài)如何，所有輸出為零， 數(shù)碼管七段全暗，無(wú)任何顯示；當(dāng)消隱輸入端 bi =1 時(shí)譯碼器譯碼。燈測(cè)試 （試燈）輸入端 lt 為低電平

18、有效。當(dāng)燈測(cè)試（試燈）輸入端=0（/ =1）時(shí)， 不論其余輸入端狀態(tài)如何，所有輸出為 1，數(shù)碼管七段全亮，顯示 8?？捎脕?lái)檢 查數(shù)碼管、譯碼器有無(wú)故障；當(dāng)燈測(cè)試輸入端 lt =1 時(shí)譯碼器譯碼。脈沖消 隱（動(dòng)態(tài)滅燈）輸入 rbi 為低電平有效。當(dāng) rbi =1 時(shí)，對(duì)譯碼器無(wú)影響；當(dāng) bi =lt =1 時(shí)，若 rbi =0，輸入數(shù)碼是十進(jìn)制的零時(shí)，數(shù)碼管七段全暗，不顯 示；輸入數(shù)碼不為零時(shí)，則照常顯示。在實(shí)際使用中有些零是可以不顯示的， 如 004.50 中的百位的零可不顯示；若百位的零可不顯示，則十位的零也可不 顯示；小數(shù)點(diǎn)后第二位的零，不考慮有效位時(shí)也可不顯示。脈沖消隱輸入 rbi =0

19、 時(shí)，可使不顯示的零消隱。 3.53.5 外部控制電路的設(shè)計(jì)外部控制電路的設(shè)計(jì)（本部分沒(méi)有在仿真圖中仿真）（本部分沒(méi)有在仿真圖中仿真） 由設(shè)計(jì)要求可知，電路要實(shí)現(xiàn)一下功能：電路具有直接清零功能；在計(jì)數(shù)過(guò) 程中電路具有暫停、啟動(dòng)功能； 13 / 18 由此，可以設(shè)計(jì)以下輔助控制電路： 圖 13 外部控制開(kāi)關(guān)輔助電路 圖(a)是置數(shù)控制電路，/ld 接 74ls192 的預(yù)置數(shù)控制端，當(dāng)開(kāi)關(guān) s1合上 時(shí)，/ld=0，74ls192 進(jìn)行置數(shù)；當(dāng) s1 斷開(kāi)時(shí)，/ld =1，74ls192 處于計(jì)數(shù)工 作狀態(tài)，圖(b)是時(shí)鐘脈沖信號(hào) cp 的控制電路，控制 cp 的放行與禁止。當(dāng)定時(shí) 時(shí)間未到時(shí)，

20、74ls192 的借位輸出信號(hào)路，/bo2=1, 則 cp 信號(hào)受 “暫停/連續(xù)” 開(kāi)關(guān) s2的控制，當(dāng) s2處于“暫?！蔽恢脮r(shí)，門(mén) g3輸出 0，門(mén) g2關(guān)閉，封鎖 cp 信號(hào)，計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù)；當(dāng) s2處于“連續(xù)”位置時(shí)，門(mén) g3輸出 1，門(mén) g2打開(kāi)， 放行 cp 信號(hào)，計(jì)數(shù)器在 cp 作用下，繼續(xù)累計(jì)計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)/bo2=0, 門(mén) g2關(guān)閉，封鎖 cp 信號(hào)，計(jì)數(shù)器保持零狀態(tài)不變。從而實(shí)現(xiàn)暫停和計(jì)時(shí)截止 后 cp 封存的功能。 4.4.組裝及調(diào)試過(guò)程組裝及調(diào)試過(guò)程 4.14.1 組裝組裝 經(jīng)過(guò)仿真，將所得電路圖付諸于實(shí)踐的過(guò)程。組裝的過(guò)程中用到的材料有： 14 / 18 各種前面

21、設(shè)計(jì)中要用到的芯片、連接線、面包板、直流穩(wěn)壓電源等。需要用到 的儀器有萬(wàn)用表。 （1）組裝之前要對(duì)芯片進(jìn)行測(cè)試，確保芯片功能正常； （2）將所有芯片按照電路原理圖依次插在面包板上，該過(guò)程要注意所有元件 的管腳必須準(zhǔn)確插進(jìn)面包板的插槽里，同時(shí)注意電源線與地線； （3）組裝的過(guò)程中要同時(shí)進(jìn)行單元電路的測(cè)試； （4）將所有單元電路連接，經(jīng)檢查無(wú)誤后接通電源進(jìn)行通電測(cè)試。 4.24.2 調(diào)試調(diào)試 4.2.14.2.1 調(diào)試電路的方法和技巧調(diào)試電路的方法和技巧 電路的調(diào)試具體步驟大致可分為：通電觀察、靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。 1）通電觀察： 通電后不要馬上測(cè)量電氣指標(biāo)，如高低電平，脈沖信號(hào)等，而要觀察電路有

22、無(wú) 異?，F(xiàn)象，例如有無(wú)冒煙，有無(wú)異味，手摸集成電路外殼是否發(fā)燙等，如本次 試驗(yàn)中所用的發(fā)光二極管就應(yīng)小心接 5v 支流時(shí)會(huì)不會(huì)燒壞。在仿真軟件的電路 調(diào)試中沒(méi)有以上例子，僅有數(shù)碼顯示的正常與否，以及短路與否，所以可以加 上數(shù)個(gè)發(fā)光二極管，通過(guò)觀察發(fā)光二極管的閃爍來(lái)監(jiān)測(cè)各個(gè)部分的運(yùn)作情況。 在實(shí)際操作中應(yīng)細(xì)心觀察，如果出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)斷電源，待排除故障 后再通電。 2）靜態(tài)調(diào)試： 靜態(tài)調(diào)試一般是指在不加輸入信號(hào)，或只加固定的電平信號(hào)的條件下所進(jìn)行的 直流測(cè)試，可用萬(wàn)用表測(cè)出電路中各點(diǎn)的電位，通過(guò)和理論估算值比較，結(jié)合 電路原理的分析，判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或 處

23、于臨界工作狀態(tài)的元器件。通過(guò)更換器件或調(diào)整電路參數(shù)，使電路直流工作 狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。在仿真軟件中，我們利用模擬的示波器與脈沖信號(hào)的共同 做用下與實(shí)際的相比較的判斷出電路的好與壞。 3）動(dòng)態(tài)調(diào)試： 動(dòng)態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在電路的輸入端加入合適的信號(hào)，按 15 / 18 信號(hào)的流向，順序檢測(cè)各測(cè)試點(diǎn)的輸出信號(hào)，若發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)分析其原 因，并排除故障，再進(jìn)行調(diào)試，直到滿(mǎn)足要求。 4.2.24.2.2 調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法 （1）無(wú)法置數(shù)、置數(shù)混亂：經(jīng)檢查，原因是人為因素導(dǎo)致錯(cuò)誤發(fā)生，芯片 的管腳連接錯(cuò)誤，同時(shí)有導(dǎo)線連接不良的現(xiàn)象； （2）芯片計(jì)數(shù)

24、異常：具體表現(xiàn)為，隨著脈沖信號(hào)的接入，數(shù)碼管顯示的數(shù) 碼以奇數(shù)形式遞減，認(rèn)為可能是脈沖信號(hào)源參數(shù)選擇有誤，重新選擇參數(shù)并將 電路重新連接后，故障排除 （3）倒計(jì)數(shù)至零后，計(jì)數(shù)器不停止，繼續(xù)減計(jì)數(shù)：原因是,由于在高位 74ls192 的 bo 借位輸出端接有報(bào)警電路的發(fā)光二極管，而發(fā)光二極管一段接高 電平，故在計(jì)數(shù)至零后，bo 向 led 的高電平端借位，導(dǎo)致控制端的三輸入與非 門(mén) 74ls12 不能將輸入信號(hào)封存，計(jì)數(shù)不停止。解決方法為，將 bo 輸出信號(hào)經(jīng) 過(guò)非門(mén) 74ls04 后接入報(bào)警電路，而 led 另一端接地。 （4）對(duì)比脈沖發(fā)生周期與現(xiàn)實(shí)秒周期發(fā)現(xiàn)，脈沖信號(hào)周期較小，具體表現(xiàn) 為信

25、號(hào)源脈沖指示燈頻率過(guò)高，減計(jì)數(shù)過(guò)快。解決方法為：調(diào)整 555 計(jì)時(shí)器的 電阻阻值可以解決。 總之，在組裝調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了很多意外的故障，通過(guò)分析改正都得到解 決，在以后的實(shí)踐中，應(yīng)養(yǎng)成做事小心謹(jǐn)慎的習(xí)慣，要有理論與實(shí)踐還有差距 的意識(shí)，不斷提高動(dòng)手解決問(wèn)題的能力。 5 5 收獲、體會(huì)和改進(jìn)的方法收獲、體會(huì)和改進(jìn)的方法 5.15.1 心得和體會(huì)心得和體會(huì) 本次課程設(shè)計(jì)是一次基于數(shù)字電子計(jì)數(shù)和模擬電子計(jì)數(shù)的實(shí)踐，第一次讓我 將不同時(shí)間學(xué)習(xí)的不同種類(lèi)的知識(shí)融合在一起，讓我對(duì)電子計(jì)數(shù)這門(mén)課有了新 的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也意識(shí)到了自己的不足。尤其是發(fā)現(xiàn)自己的理論知識(shí)學(xué)習(xí)的不夠 深刻也不夠扎實(shí)，不能夠滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用，如此一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)尚且不能做好， 16 / 18 又怎么能做好以后的復(fù)雜的設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)過(guò)程中我深刻的體會(huì)到理論和實(shí)際的差異，在將自己學(xué)的知識(shí)用于設(shè)計(jì) 制作的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有一些知識(shí)是沒(méi)有辦法用的，也有一些知識(shí)似乎沒(méi)有什么使 用價(jià)值。比如 555 計(jì)時(shí)器構(gòu)成的多諧