生產(chǎn)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示系統(tǒng)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、生產(chǎn)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示系統(tǒng)學(xué)生： 指導(dǎo)教師：內(nèi)容摘要：本文介紹了生產(chǎn)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示系統(tǒng)的基本原理以及芯片功能和結(jié)構(gòu)組成，主要以仿真為例來(lái)說(shuō)明，運(yùn)用Multisim軟件，高效、直觀、清楚的分析電子電路設(shè)計(jì)。計(jì)數(shù)器可以對(duì)某些事物進(jìn)行自動(dòng)計(jì)數(shù)，被廣泛的應(yīng)用在生活實(shí)際中，它對(duì)通過(guò)的物體進(jìn)行計(jì)數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的搜集，譬如在生產(chǎn)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量等領(lǐng)域的應(yīng)用，能有效的節(jié)省勞動(dòng)力高質(zhì)量地完成任務(wù)。在本設(shè)計(jì)中為實(shí)現(xiàn)光電計(jì)數(shù)器的功能，采用模數(shù)相結(jié)合的電路。電路主要是由信號(hào)采集電路、兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路、數(shù)碼顯示電路，報(bào)警電路四個(gè)模塊來(lái)構(gòu)成的，四個(gè)模塊的作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)通過(guò)光電門(mén)的物體感應(yīng)，計(jì)數(shù)，顯示，并按

2、預(yù)設(shè)要求完成報(bào)警。此光電計(jì)數(shù)的范圍為一百，可以預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)數(shù)目，當(dāng)計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定后，停止計(jì)數(shù)并報(bào)警，可手動(dòng)清除報(bào)警；還可以計(jì)數(shù)達(dá)一百時(shí)，閃燈報(bào)警兩秒。關(guān)鍵詞：Multisim 光電計(jì)數(shù)器 自動(dòng)計(jì)數(shù) 數(shù)碼顯示 滿百報(bào)警 Production line product yield statistics systemAbstract: This article describes the production line product yield statistics show that the basic principles of the system and chip functions and s

3、tructures , mainly in the simulation as an example to illustrate the use of Multisim software , efficient, intuitive, clear analysis electronic circuit design. The counter can count on certain things automatically , is widely used in real life , the count of objects through it , enabling the collect

4、ion of statistical data , such as production lines, product yield in other fields of application , which can effectively save labor quality completion of tasks. In this design, for the achievement of optical counter function, using a combination of the circuit module . Circuit mainly by the signal a

5、cquisition circuit , two decimal counting circuit , a digital display circuit , the alarm circuit consisting of four modules , four modules of the role is to achieve the objects through optical gate induction , counting, display and press the preset required to complete the police. This range of one

6、 hundred photoelectric counting , can preset number of counts , when the count reaches the set , stop counting and alarm, you can manually clear the alarm ; also count up to one hundred , the flashing alarm two seconds . Keywords: Multisim Photoelectric counter Automatic counting Digital display Ove

7、r a hundred police30生產(chǎn)流水線產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)顯示系統(tǒng)前言 Multisim軟件是一個(gè)專門(mén)的電子電路設(shè)計(jì)與仿真的CAD軟件。模擬電子電路元件和儀表軟件，實(shí)現(xiàn)了“軟件組件”和“儀器軟件?！痹撥浖梢蕴摂M儀器技術(shù)在電子設(shè)計(jì)的車(chē)間敏捷擴(kuò)展，橋接測(cè)試功能和設(shè)計(jì)之間的差距。一個(gè)直觀的界面，易用性的Multisim Multisim軟件用戶界面的主要特點(diǎn)是完全相似的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，各種模擬和各種操作的分析控制接口，組件測(cè)試硬件的盒子儀表有庫(kù)和存儲(chǔ)組件，模擬元器件和測(cè)試儀器及物理外觀非常相似，操作方法基本一致，直觀易學(xué)。豐富的元器件庫(kù)：Multisim的元件庫(kù)中有大量的元器件，包括基本元件、半導(dǎo)體元

8、件、TTL和CMOS元件1、集成運(yùn)算放大器、ADC和DAC、射頻器件等用戶也可通過(guò)元件編輯器，自行修改或創(chuàng)建所需的元件庫(kù)。計(jì)數(shù)生活是最簡(jiǎn)單的單一操作中的一個(gè)，邏輯是實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器是在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中用于計(jì)數(shù)的脈沖數(shù)，以獲得測(cè)量的作用，計(jì)數(shù)和控制功能，所有的分頻計(jì)數(shù)器的功能是由一個(gè)基站單元和多個(gè)控制門(mén)，由一系列具有一個(gè)功能，用于存儲(chǔ)信息的觸發(fā)器的計(jì)數(shù)單元的不同類型的結(jié)構(gòu)，這些觸發(fā)器的觸發(fā)器，觸發(fā)器T D觸發(fā)器和JK觸發(fā)器等等。針對(duì)在數(shù)字系統(tǒng)中，例如計(jì)算機(jī)的控制器依賴于該指令的地址，以獲得指令的乘法運(yùn)算按以下順序，注意加法，減法，除法數(shù)的廣泛應(yīng)用時(shí)間，并且如果在儀器等的數(shù)字的計(jì)數(shù)脈沖。CON

9、是大多數(shù)電子邏輯電路的順序數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用。不僅對(duì)于一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖，也可用于頻率，時(shí)間和脈沖的序列，以產(chǎn)生跳動(dòng)脈沖和數(shù)字計(jì)算。不過(guò)，這并不顯示計(jì)算結(jié)果，通常是由外部LCD或LED顯示屏幕顯示。1 Multisim介紹CAD軟件的Multisim是一個(gè)專用的電子電路設(shè)計(jì)及仿真，根據(jù)仿真工具用Windows的基礎(chǔ)上的養(yǎng)老金級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)。它包含了一個(gè)圖形輸入的電路圖，該電路的硬件描述語(yǔ)言輸入，模擬和分析功能非常豐富。Multisim啟動(dòng)圖如圖1-1所示：圖1-1 Multisim啟動(dòng)界面簡(jiǎn)介：有了一個(gè)直觀的電路圖捕捉環(huán)境，輕松設(shè)計(jì)電路交互式SPICE仿真，迅速了解電路的行為采用先

10、進(jìn)的電路分析，了解基本的設(shè)計(jì)特點(diǎn)通過(guò)一連串的工具，設(shè)計(jì)無(wú)縫集成的電路和虛擬測(cè)試通過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)流程的整合，減少錯(cuò)誤并縮短上市時(shí)間建模Multisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真快速，簡(jiǎn)便和有效地進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。使用Multisim，您可以立即創(chuàng)建一個(gè)電路圖，具有完整的庫(kù)組件，并使用電路仿真的SPICE行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的模仿行為?？梢栽谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，既縮短了周期建模的開(kāi)始進(jìn)行分析與SPICE高級(jí)專業(yè)技術(shù)和虛擬儀器，電路設(shè)計(jì)的快速驗(yàn)證。整合，提高了設(shè)計(jì)過(guò)程具有較高的技術(shù)，它允許用測(cè)量和建模的比較來(lái)實(shí)現(xiàn)的NI實(shí)驗(yàn)室EW數(shù)據(jù)和仿真SignalExpress軟體。Multisim軟件是交互式圖像技術(shù)（電子

11、工作臺(tái)）開(kāi)發(fā)了一個(gè)模擬工具，基于Windows的模擬/數(shù)字電路的設(shè)計(jì)水平。它包含一個(gè)圖形輸入的電路圖，輸入電路的硬件描述語(yǔ)言，具有豐富的仿真分析能力。Multisim軟件的操作界面如圖1-2所示： 圖1-2 Multisim操作界面功能強(qiáng)大的虛擬儀器：虛擬測(cè)試儀器的Multisim，通常有一個(gè)共同的實(shí)驗(yàn)室儀器，如萬(wàn)用表，信號(hào)發(fā)生器，雙通道示波器，直流，交流，這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備一般很少或預(yù)示沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，該數(shù)字信號(hào)發(fā)生器，邏輯分析儀，邏輯分析儀的轉(zhuǎn)換，失真度測(cè)試儀，頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀。不僅可以分析，但這些儀器的外觀和使用是非常相似的與真正的儀器可以很容易地用于教學(xué)演示。工具完整的分析：Mul

12、tisim中提供工作點(diǎn)分析，交流小信號(hào)分析，瞬態(tài)分析，敏感性分析分析其余掃描參數(shù)，溫度掃描分析，分析轉(zhuǎn)讓最壞的情況下的功能分析，蒙特卡羅分析，大量的噪音指數(shù)分析分析分析射頻電路仿真和分析的其他方法，以及模擬射頻電路和數(shù)字/模擬混合電路設(shè)計(jì)仿真功能可以極大地方便了電路的性能進(jìn)行分析。EDA的縮寫(xiě)，“電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化”已被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)。各國(guó)目前都電子產(chǎn)品幾乎沒(méi)有手工設(shè)計(jì)存在。電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程，建立設(shè)計(jì)，以包括電路圖，PCB ，單片機(jī)，機(jī)器結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)內(nèi)，并在FPGA仿真，界面的外觀，物的熱穩(wěn)定性的分析，該分析電磁兼容，包括物理層的設(shè)計(jì)，以及所需的地圖的PCB鉆頭，自動(dòng)貼片，焊膏缺失零

13、件清單，原理圖及其他生產(chǎn)資料等應(yīng)有盡有使用計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)容量的計(jì)算機(jī)。 EDA技術(shù)快速設(shè)計(jì)功能可能難以完成的人工模擬，設(shè)計(jì)驗(yàn)證，優(yōu)化和設(shè)計(jì)工作的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)處理。 EDA成為集成電路，印刷電路板，本機(jī)的電子系統(tǒng)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)。的Multisim軟件在這方面是一個(gè)有用的工具。 Multisim與仿真和虛擬儀器技術(shù)（ LabVIEW 8）可以很好地解決這一長(zhǎng)期的教學(xué)與實(shí)踐脫節(jié)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題。 2 設(shè)計(jì)方案論證2.1 選擇論證的基本過(guò)程每隔1s，計(jì)數(shù)器增1；整個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程以數(shù)字形式顯示。當(dāng)定時(shí)器遞增到99時(shí)，它會(huì)自動(dòng)返回，顯示00，然后繼續(xù)計(jì)時(shí)。整個(gè)計(jì)數(shù)過(guò)程中，X1即發(fā)光燈會(huì)顯示進(jìn)位信號(hào)。本設(shè)計(jì)主要

14、采用芯片是兩塊74LS162同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)模一百計(jì)數(shù)器，電源由頻率100HZ，電壓5V設(shè)備供給。為了間接擴(kuò)大計(jì)數(shù)范圍，增加了計(jì)數(shù)滿一百，閃燈兩秒的提示。2.2 設(shè)計(jì)方案框圖300 HZ 555定時(shí)器計(jì)數(shù)器的使用輸入信號(hào)和被用。能夠理解的設(shè)計(jì)原理，據(jù)計(jì)數(shù)器初期值00計(jì)數(shù)模式，通過(guò)增加到59，之后自動(dòng)復(fù)歸。這個(gè)電路的簡(jiǎn)單數(shù)碼時(shí)鐘分的表示可以使用。60進(jìn)制計(jì)數(shù)器的總體框圖如圖2.2-1所示： 譯碼顯示 譯碼顯示 進(jìn) 位 置 數(shù) 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 （十位） （個(gè)位） 時(shí)鐘脈沖圖2.2-1 計(jì)數(shù)器的總體框圖2.3 設(shè)計(jì)主流程圖所述直流電源與用于確定光電柵極接收光輸出對(duì)象門(mén)的高電平，接著

15、由觸發(fā)器主體的紅外發(fā)光管，從而使代碼計(jì)數(shù)器7段BCD碼譯碼器的輸出固定輸出，該設(shè)備的數(shù)字顯示輸入。在同一時(shí)間，4比特的數(shù)字比較器，從而建立一條線，往往預(yù)設(shè)比較器輸出的數(shù)字計(jì)數(shù)器的兩個(gè)傳輸信號(hào)，即使在工作停止和工作報(bào)警序號(hào)觸發(fā)報(bào)警并且為實(shí)現(xiàn)上述要求。因此，當(dāng)光發(fā)射電路設(shè)計(jì)紅外二極管，及脈沖紅外線傳輸?shù)拿}沖的能量供給，從而可提高對(duì)瞬時(shí)功率的平均功率滿足需求，使得門(mén)可以增加大的物體的光傳輸?shù)膶挾?。而另一組的BCD碼，增加了計(jì)數(shù)范圍，從一百計(jì)數(shù)制成。為了擴(kuò)大數(shù)量間接的，超過(guò)一百的增長(zhǎng)，促使閃兩秒鐘。在這種情況下，傳輸電路的基礎(chǔ)上，使用一個(gè)簡(jiǎn)單的多諧振蕩器的配置，調(diào)試容易形成一個(gè)脈沖振蕩器555 。本設(shè)

16、計(jì)采用兩反74LS162級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)死一百個(gè)反對(duì)。鬧鐘鈴聲通過(guò)。在整個(gè)使用555 ，形成一個(gè)單桿，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)第二報(bào)警延遲電路幾百閃光控制開(kāi)關(guān)每秒555閃爍，約三倍。 發(fā)光報(bào)警 脈沖發(fā)生 延 時(shí) 滿百檢測(cè) 方 光 整 波 電 形 計(jì) 數(shù) 顯 示 發(fā) 轉(zhuǎn) 比 生 換 較 器 撥碼置數(shù) 數(shù)值比較 蜂鳴報(bào)警 圖2.3-1 計(jì)數(shù)器主流程圖3 單位電路設(shè)計(jì)3.1 信號(hào)采集電路設(shè)計(jì) 由脈沖電路（方波） ，光電轉(zhuǎn)換電路，一個(gè)比較信號(hào)濾波乘積電路的電路組成。脈沖發(fā)生電路是由多諧振蕩器555的，其振蕩頻率約為30千赫，計(jì)時(shí)器555是模擬和集成在大規(guī)模的設(shè)備，它包括兩個(gè)電壓比較器的數(shù)字功能組合在內(nèi)部，三個(gè)電

17、阻器串聯(lián)，一個(gè)RS觸發(fā)器，一個(gè)放電管T和輸出級(jí)，它提供了兩個(gè)參考電壓相等，則比較器的基準(zhǔn)電壓是三只5K分壓電阻器是電壓相比，如果高電平比較器A1的結(jié)束和比較器A2的反相輸入端的下端和VCC/3和 2VCC/3參考電平。 A1和A2的RS觸發(fā)器的輸出控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和放電狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)超過(guò)2 VCC/3時(shí)，輸出觸發(fā)器被復(fù)位為低產(chǎn)量為555，而放電開(kāi)關(guān)被激活時(shí)，當(dāng)輸入2腳的輸入信號(hào)低于VCC/3時(shí)，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管截止。Rd是復(fù)位端，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)該端開(kāi)路或接VCC。 Vc是控制電壓端（5腳），通常的輸出2VCC/3，A1作為比較參考，通過(guò)改變

18、比較器的參考電平，其它的以便獲得控制的類型的輸出，當(dāng)電壓沒(méi)有連接，電容器通常是連接到地一個(gè)0.01F，從濾波效果，以消除外部干擾，參考電平，以確保穩(wěn)定性。T為放電管，當(dāng)T被激活時(shí)，連接到電容器電路的桿7將提供一個(gè)低電阻的放電。在此設(shè)計(jì)中，發(fā)光器件和光接收器的要求是大于IM，這就需要增加閃光燈發(fā)射光傳輸設(shè)備的功率，但是，以確保在正常運(yùn)行范圍內(nèi)的平均功率，因此，只有在更短的工作時(shí)間為每個(gè)發(fā)射裝置以反映脈沖發(fā)生電路，脈沖的占空率被減小。然而，該電路的占空比始終大于50，和頻率調(diào)整的效果。提高555可以很容易地調(diào)節(jié)占空比發(fā)展，電路如圖3.1-1所示：圖3.1-1 555多諧振蕩器電路圖電路中增加了兩個(gè)

19、導(dǎo)引二極管，使充放電的電流流過(guò)指定的電阻，只要分別調(diào)節(jié)R1和Rv1的比例就可以方便的調(diào)節(jié)輸出波形的占空比。上電路中，震蕩周期T和占空比分別為：  (3.1-1) (3.1-2)本設(shè)計(jì)中輸出波形的頻率大約為30KHz，占空比大約是20%。所以 (3.1-3) = (3.1-4)按常規(guī)，電阻和電容選取不宜過(guò)大或過(guò)小，中和調(diào)節(jié)，選取電容0.022F，電阻R1=390，電阻選用2K的電位器，調(diào)節(jié)至大約1.8K。光電轉(zhuǎn)換電路采用紅外發(fā)光二極管和光敏三極管作為光電轉(zhuǎn)換傳感器，采用典型電路，如圖3.1-2所示：圖3.1-2 光電轉(zhuǎn)換電路圖555信號(hào)諧波振蕩器輸出控制晶體管小和關(guān)閉來(lái)控制所述發(fā)光二極

20、管。用于連接到電源并在一個(gè)盒子里的多個(gè)上拉電阻器，光電晶體管接收電路。橫跨在發(fā)光二極管上的壓降大約是1.2伏特的工作時(shí)，電流約20毫安，它的順序提供該限流電阻的估計(jì)值150，但由于控制脈沖信號(hào)d，約20的工作時(shí)間，以使瞬時(shí)功率可提高5倍，限流電阻減少80 ，這約占30 。在光照射下，其電阻損失兆歐，具有足夠的關(guān)心光電晶體管，高達(dá)幾千歐姆的電阻，使電壓的分壓電阻可以利用幾十到幾十萬(wàn)，特別是用于具有典型的33K調(diào)整到實(shí)際情況，在這里，輸出節(jié)點(diǎn)3包含信號(hào)的直流成分，通常與前一脈沖的輸出信號(hào)的交流部分的同步光電轉(zhuǎn)換電路輸出信號(hào)在有無(wú)物件遮擋住光線時(shí)，都輸出含有直流交流分量的信號(hào)。因此通過(guò)濾波電路，可以

21、將兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同電壓的直流信號(hào)，再通過(guò)一定閾值的比較器，可以將兩種信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字電路中的高低電平，從而控制后續(xù)電路。電路如下圖3.1-3所示：圖3.1-3 濾波比較電路 R5和C3構(gòu)成的濾波電路，以減少紋波，一般的電阻，以便獲得更大的容量。然而，電阻器和電容器是不太高，并且在輸入信號(hào)的切換時(shí)間一分為二，其中的電路不響應(yīng)，使整體價(jià)值的選擇。使用由三個(gè)腿的輸入?yún)⒖茧妷旱妮斎胄盘?hào)同時(shí)處理的閾值電壓的LM258比較器電路。選定的閾值必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，該電路可以在兩個(gè)不同的電壓信號(hào)輸入準(zhǔn)確區(qū)分，因此，使用從功率點(diǎn)處獲得的壓力，這是電容的紋波濾波電容器C4。綜合上述三個(gè)單元電路，信號(hào)采集電路可

22、以實(shí)現(xiàn)“發(fā)光器件和光接收器之間的距離大于lM；抗干擾，防止背景光和瓶子抖動(dòng)產(chǎn)生計(jì)數(shù)誤差”要求，電路情況為當(dāng)有物體通過(guò)時(shí)，遮擋住紅外光線，電路輸出高電平，平時(shí)輸出低電平。3.2 計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)電路主要采用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)信號(hào)采集電路輸出的脈沖個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物件計(jì)數(shù)的功能。為了使電路簡(jiǎn)單化，在此選用74LS192為此電路的計(jì)數(shù)器。74LS192為可預(yù)置十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器，其功能表如下表1、表2。其預(yù)置是異步的，當(dāng)置入控制端為低電平時(shí)，不管時(shí)鐘端CP狀態(tài)如何，輸出端即預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端相一致的狀態(tài)。其計(jì)數(shù)是同步的，靠CP同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)計(jì)數(shù)控制端為低電平時(shí)，在CP上升沿作用下同時(shí)變化，從而消

23、除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)計(jì)數(shù)方式控制為低電平時(shí)進(jìn)行加計(jì)數(shù)；當(dāng)為高電平時(shí)進(jìn)行減計(jì)數(shù)。只有在CP為高電平時(shí)和才可以跳變。其有超前進(jìn)位功能，當(dāng)計(jì)數(shù)上溢或下溢時(shí)，進(jìn)位/借位輸出端輸出一個(gè)寬度等于脈沖周期的高電平脈沖；行波時(shí)鐘輸出端輸出一個(gè)寬度等于CP低電平部分的低電平脈沖。；利用端可級(jí)聯(lián)成N位同步計(jì)數(shù)器。當(dāng)采用并行時(shí)鐘控制時(shí)，則將接到后一級(jí)；當(dāng)采用并行控制時(shí)，則將接到后一級(jí)CP。表3.2-1 功能表輸入輸出CPL×××d0d1d2d3d0d1d2d3HLL××××加計(jì)數(shù)HLH××××

24、減計(jì)數(shù)HH××××××保 持表3.2-2 功能表狀態(tài)輸出CPLHH××H×L×H 注：H為高電平；L為低電平；低電平脈沖；×任意；為上升沿對(duì)于兩個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求，可以根據(jù)其自身的功能的電路組成，如圖3.2-1中所示，并且將它的輸出為高，低產(chǎn)量BCD碼輸入CLK是電路采集信號(hào)，復(fù)位輸入信號(hào)電路復(fù)位，保持被鎖定在多個(gè)報(bào)警電路的信號(hào)。正常數(shù)，高復(fù)位，保持低電平。當(dāng)完整計(jì)數(shù)閃光輸出的輸出的下降沿觸發(fā)報(bào)警電路。圖3.2-1 兩位十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路圖3.2-2 上電復(fù)位電路復(fù)位電路如圖6

25、，是一個(gè)典型的上電低電平復(fù)位電路。剛通電時(shí)，電容充電，RESET的電壓接近于0V，隨著電容不斷充電，RESET的電壓逐漸上升，當(dāng)達(dá)到74LS190的高電平定義電壓時(shí)，復(fù)位結(jié)束。延時(shí)時(shí)間為： (3.2-1)據(jù)計(jì)算、查找資料，選取如圖 的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)大概0.02s的復(fù)位時(shí)間。當(dāng)電路正常工作后，按下開(kāi)關(guān)SW，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位。加入復(fù)位電路是為了防止在上電瞬間使計(jì)數(shù)器誤觸發(fā)而計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。3.2.1 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位）電路本電路采用74LS162作為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計(jì)數(shù)器。功能表如表3.2.1-1所示：表3.2.1-1 74LS192功能表CPR

26、DLDEPET工作狀態(tài)×0××置零10××預(yù)置數(shù)×1101保持×11×0保持1111計(jì)數(shù)74LS162連接方式如圖3.2.1-1所示： U23 A QA 14 4 B QB 13 5 C QC 12 6 D QD 11 7 ENP RCO 15 10 ENT VDD 5V 9 LOAD 1 CLR 2 CLR圖3.2.1-1 74LS162個(gè)位連接圖3.2 .2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位）電路74LS162是一個(gè)具有同步清零、同步置數(shù)、可以保持狀態(tài)不變的十進(jìn)制上升沿計(jì)數(shù)器，連接方式如圖3.2.2-2所示：圖3.2.2-1

27、 74LS162十位連接圖3.3 555定時(shí)器555定時(shí)器是在規(guī)模集成器件結(jié)合了模擬和數(shù)字電路，性能優(yōu)良，適用范圍很廣，再加入少量的RC外部組件可以很容易地形成一個(gè)多諧振蕩器單次和未外部元件可以由施密特觸發(fā)器。所以，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于555綜合生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換，測(cè)量和控制，脈沖波的形式。555定時(shí)器設(shè)計(jì)的多諧振蕩器的電路圖及其電路產(chǎn)生的波形如圖3.3-1所示：圖3.3-1 多諧振蕩器由多諧振蕩器原理，結(jié)合上圖可知其振蕩周期T=T1+T2。T1為電容充電時(shí)間，T2為電容放電時(shí)間。充電時(shí)間 （3.3-1）放電時(shí)間 （3.3-2）矩形波的振蕩周期 （3.3-3）555組成的多諧振蕩器實(shí)際電路參數(shù)的選擇：由于

28、實(shí)際電路所給的器件有限，其R1 = R2 =510 K，RC振蕩器電容為1uF ，五號(hào)管腳所接的Cs為10PF。所以其振蕩周期為 T = (3.3-4)=1.53*0.7=1.071s，所以其周期為約為1s.3.4 置數(shù)電路置數(shù)電路如圖3.4-1所示：圖3.4-1 置數(shù)電路3.5 進(jìn)位電路進(jìn)位電路如圖3.5-1所示:圖3.5-1 進(jìn)位電路3.6 譯碼顯示電路該電路是實(shí)現(xiàn)將計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)值以數(shù)字方式顯現(xiàn)出來(lái)。計(jì)數(shù)電路輸出兩組BCD碼，為了使電路簡(jiǎn)單，應(yīng)選用BCD碼七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器。 Q0 Q1 Q2 Q3 Q0 Q1 Q2 Q3 (計(jì)數(shù)器十位輸出端) （計(jì)數(shù)器個(gè)位輸出端）圖3.6-1 譯碼顯

29、示電路表3.6-1 譯碼顯示電路功能表十進(jìn)制輸入輸出字形A3A2A1A0YaYbYcYdYeYfYg0HHLLLLHHHHHHHL1H×LLLHHLHHLLLL2H×LLHLHHHLHHLH3H×LLHHHHHHHLLH4H×LHLLHLHHLLHH5H×LHLHHHLHHLHH6H×LHHLHLLHHHHH7H×LHHHHHHHLLLL8H×HLLLHHHHHHHH9H×HLLHHHHHLLHH3.7 滿百報(bào)警電路該電路是實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)100，用2S閃爍的燈光指示哪些功能和設(shè)計(jì)。據(jù)計(jì)數(shù)電路，當(dāng)計(jì)數(shù)器0-99的

30、描述，閃光輸出端子輸出一個(gè)下降沿，這樣就可以使用這個(gè)信號(hào)來(lái)觸發(fā)報(bào)警電路，得到一個(gè)短的負(fù)脈沖信號(hào)，使得第二個(gè)555控制振動(dòng)器運(yùn)行兩秒鐘時(shí)，輸出的輸出過(guò)低頻率的方波兩秒鐘，LED燈閃爍2秒。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路C1，R1，555的功率水平在T導(dǎo)通放電開(kāi)關(guān)電路的輸出端輸出F恒定的輸入狀態(tài)低，當(dāng)有由外部負(fù)脈沖觸發(fā)橫向C12，第二端施加信號(hào)比電位瞬時(shí)1/3VCC下，操作在低比較器啟動(dòng)瞬態(tài)過(guò)程的一個(gè)單穩(wěn)態(tài)電路，開(kāi)始充電的電容器C，VC增加成倍增長(zhǎng)。當(dāng)一個(gè)VC被充電的2/3 Vcc時(shí)，比較器的高級(jí)別操作時(shí)，比較器A1反轉(zhuǎn)高電平輸出V0返回低電平，放電開(kāi)關(guān)T再次導(dǎo)通，電容C上的電荷放電迅速在一個(gè)觸發(fā)脈沖放電開(kāi)關(guān)，

31、瞬間結(jié)束，持續(xù)復(fù)蘇準(zhǔn)備。暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件R、C值的大?。和ㄟ^(guò)改變R、C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒到幾十分鐘之間變化。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，并可以使用復(fù)位端（4腳）接地的方法來(lái)中止暫態(tài)，重新計(jì)時(shí)。為使R和C都不至取得過(guò)大，選取C（）為100F，R（）為18K。如圖3.7-1所示：圖3.7-1 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖中R10和C6構(gòu)成微分器，所述參考信號(hào)被選擇采取濾波電路的電路參數(shù)。復(fù)位輸入控制信號(hào)，上電復(fù)位計(jì)數(shù)器電路的電壓信號(hào)電路。為了避免由電源產(chǎn)生的干擾信號(hào)瞬間讓突然誤觸發(fā)，增加了復(fù)位控制信號(hào)，電矩，分析表明復(fù)位電路，復(fù)位低，一桿555的

32、4引腳為低電平，從而使計(jì)劃無(wú)法正常工作，直到復(fù)位返回高電平。這里對(duì)555多諧振蕩器的頻率占空比無(wú)嚴(yán)格要求，主觀選取頻率為3Hz，占空比隨機(jī)。根據(jù)前面的介紹，R1選取為13k，R2為15k，為10F，如圖3.7-2所示： 多諧振蕩器的工作與否取決于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出高低。R13為限流電阻。圖3.7-2 多諧振蕩器4 輔助芯片介紹4.1 74LS162介紹162 為可預(yù)置的十進(jìn)制同步計(jì)數(shù)器，共有 54/74162 和 54/74LS162 兩種線路結(jié)構(gòu)型式，其主要電特性的典型值如下：型號(hào) FMAX PDCT54162/CT74162 32MHz 305mWCT54LS162/CT74LS162 32

33、MHz 93mW 162 的清除端是同步的。當(dāng)清除端/SR 為低電平時(shí)，在時(shí)鐘端 CP上升沿作用下，才可完成清除功能。 162 的預(yù)置是同步的。當(dāng)置入控制器/PE 為低電平時(shí)，在 CP 上升沿作用下，輸出端 Q0Q3 與數(shù)據(jù)輸入端 P0P3 一致。對(duì)于54/74162，當(dāng) CP 由低至高跳變或跳變前，如果計(jì)數(shù)控制端 CEP、CET為高電平，則/PE 應(yīng)避免由低至高電平的跳變，而 54/74LS162 無(wú)此種限制。 162 的計(jì)數(shù)是同步的，靠 CP 同時(shí)加在四個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng) CEP、CET 均為高電平時(shí)，在 CP 上升沿作用下 Q0Q3 同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。對(duì)

34、于 54/74162，只有當(dāng)CP 為高電平時(shí)，CEP、CET 才允許由高至低電平的跳變，而 54/74LS162的 CEP、CET 跳變與 CP 無(wú)關(guān)。 162 有超前進(jìn)位功能。當(dāng)計(jì)數(shù)溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端（TC）輸出一個(gè)高電平脈沖，其寬度為 Q0 的高電平部分。在不外加門(mén)電路的情況下，可級(jí)聯(lián)成 N 位同步計(jì)數(shù)器。對(duì)于 54/74LS162，在 CP 出現(xiàn)前，即使 CEP、CET、/SR 發(fā)生變化，電路的功能也不受影響。4.2 邏輯門(mén)介紹與非門(mén)：74LS20D 兩個(gè)4輸入與非門(mén)，內(nèi)含兩組4與非門(mén)74LS20D芯片管腳： 第一組：1、2、4、5輸入，6輸出。第二組：9、10、12、13輸入，8輸出。

35、74LS00D 芯片管腳： 第一組：1、2輸入，3輸出。 第二組：3、4輸入，6輸出。 第三組：9、10輸入，8輸出。 第四組：12、13輸入，11輸出。74LS20D的管腳圖和功能表如圖4.2-1和圖4.2-2所示: 與非門(mén)：74LS00D 四個(gè)2輸入與非門(mén)內(nèi)含四組2與非門(mén)74LS00D的管腳圖和功能表如圖4.2-3和圖4.2-4所示: 非門(mén)：74LS04D 芯片含6個(gè)非門(mén)選定器件列表如表4.2-1所示:表4.2-1 選定器件列表儀器名稱型號(hào)數(shù)量用途同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS1622片極聯(lián)構(gòu)成60進(jìn)制計(jì)數(shù)器與非門(mén)與非門(mén)非門(mén)74LS20D74LS00D74LS04D各1個(gè)輔助設(shè)計(jì)構(gòu)成其他計(jì)數(shù)器共

36、陰極顯示器DCD-HEX-BLUE2只顯示數(shù)字計(jì)數(shù)電壓源VDD1個(gè)提供脈沖電壓圖4.2-1 74LS20D管腳圖表4.2-2 74LS20D功能表InputsOutputABCDY×××LH××L×H×L××HL×××HHHHHL圖4.2-2 74LS00D管腳圖表4.2-3 74LS00D功能表InputsOutputABYLLHLHHHLHHHL5 計(jì)數(shù)器的仿真設(shè)計(jì)5.1 基本電路分析仿真設(shè)計(jì)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器是由六進(jìn)制計(jì)數(shù)器（十位）和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（個(gè)位）組成。用74LS16

37、2D等芯片組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 把十進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的個(gè)位計(jì)數(shù)器，并且用譯碼顯示管顯現(xiàn)出來(lái)，如圖5.1-1所示：用74LS160D等芯片組成十進(jìn)制器計(jì)數(shù)器 把六進(jìn)制計(jì)數(shù)器當(dāng)成六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的十位計(jì)數(shù)器，并且用譯碼顯示管顯示出來(lái)。如圖5.1-2所示：圖5.1-1 個(gè)位計(jì)數(shù)器圖5.1-2 十位計(jì)數(shù)器5.2測(cè)試方法（仿真）首先進(jìn)入Multisim界面，如圖5.2-1所示。右擊空白處，鼠標(biāo)點(diǎn)擊放置元件，就到元器件選擇區(qū)，點(diǎn)擊需要放置的元件，再單擊OK按鈕。如圖5.2-2所示。選擇放置好各種器件以后，就可以進(jìn)行連接線路，同時(shí)標(biāo)明所需參數(shù)值。當(dāng)設(shè)置元器件的參數(shù)時(shí)，用鼠標(biāo)雙擊，彈出屬性對(duì)話框，分別給元件賦值，并設(shè)置名稱標(biāo)號(hào)。待電路確認(rèn)沒(méi)有錯(cuò)誤以后后，就可單擊仿真鍵，這樣就實(shí)現(xiàn)了電路的仿真工作。觀察結(jié)果評(píng)斷理論是否和預(yù)測(cè)結(jié)果一樣。 圖5.2-1 Multisim10界面圖5.2.1-2 放置元件5.3仿真結(jié)果計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的仿真起點(diǎn)是00，仿真終點(diǎn)是99，當(dāng)計(jì)數(shù)到99時(shí)，計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到起點(diǎn)00繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)計(jì)數(shù)，并且燈X1會(huì)在計(jì)數(shù)到99的時(shí)候發(fā)光。仿真結(jié)果如圖示5.3-1和5.3-2所示：圖5.3