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文檔簡介

1、電子技術(shù)電路設(shè)計第第1010章章 課程設(shè)計課程設(shè)計 電子技術(shù)電路設(shè)計任務(wù):培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)字集成電路應(yīng)用方面的綜合實踐技能,掌握綜合運用理論知識以解決實際問題的能力。學(xué)生通過電路設(shè)計、安裝、調(diào)試、整理資料、答辯等環(huán)形成獨立思考問題的能力,以及培養(yǎng)他們課本知識以外的一些科技工作者必須具備的基本技能,并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和再學(xué)習(xí)的能力。如查閱資料、懂得如何根據(jù)需要選擇器件等,從而逐步熟悉開展科學(xué)實踐的程序和方法。 電子技術(shù)電路設(shè)計1.初步掌握數(shù)字邏輯電路分析和設(shè)計的基本方法n根據(jù)任務(wù)和指標,確定電路方案n選測元件,安裝電路,反復(fù)試驗,改進方案n分析結(jié)果,寫出設(shè)計總結(jié)報告2.培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題、解決問

2、題能力。n學(xué)會自己分析、找出解決問題的方法;n對設(shè)計中遇到的問題和困難,獨立思考,查閱資料,分析、觀察、判斷、試驗、再判斷以尋找答案。3.掌握制作電子產(chǎn)品的基本技能n安裝、布線、調(diào)試等基本技能,常用儀器的正確使用。電子技術(shù)電路設(shè)計1.方案設(shè)計 n明確待設(shè)計系統(tǒng)的總體方案;n化整為零,將大任務(wù)劃分為若干單元;n設(shè)計并實施各個單元電路。盡可能采用中、大規(guī)模集成電路,減少連線,提高可靠性,降成本。n組裝單元電路成待設(shè)計系統(tǒng)。詳細考慮各單元之間的連接問題,時序上協(xié)調(diào)一致的問題,電氣特性上的匹配問題,競爭,冒險及電路的自啟動問題。衡量一個電路設(shè)計的好壞,主要是看是否達到了技術(shù)指標及能否長期可靠地工作。此

3、外還應(yīng)考慮經(jīng)濟實用、容易操作、維修方便。 電子技術(shù)電路設(shè)計2.方案試驗n安裝: 一絲不茍、認真仔細。注意集成塊方向,注意連線錯、漏接,注意電源和接地線等。n調(diào)試: 第一步:各獨立單元電路調(diào)試,可人為設(shè)定各單元電路的觸發(fā)和控制信號,以達到項目要求。第二步:將控制電路與系統(tǒng)主電路中各個功能部件聯(lián)接起來,進行電路統(tǒng)調(diào)。n故障排除:理論與實踐相結(jié)合,以查找故障所在。常見故障有:接觸不良、接線錯誤、器件本身損壞、多余控制輸入端未正確處理、設(shè)計上有缺陷。電子技術(shù)電路設(shè)計 尋找故障的常用方法有:觀察法、信號注入替代法、信號尋跡法、電路替代法、分段測試法、單步檢查法、多步檢查法、邏輯分析儀。 3.工藝設(shè)計 完

4、成制作實驗樣機所必需的文件資料,包括整機結(jié)構(gòu) 設(shè)計及印制電路板設(shè)計等。4.樣機制作及調(diào)試 包括:組裝、焊接、調(diào)試等。5.總結(jié)鑒定 考核樣機是否達到規(guī)定指標,能否長期可靠工作,同 時寫出設(shè)計總結(jié)報告。電子技術(shù)電路設(shè)計 每個同學(xué)應(yīng)完成三個文件:預(yù)設(shè)計作業(yè)、方案實驗預(yù)習(xí)報告及課程設(shè)計總結(jié)報告。1.預(yù)設(shè)計作業(yè):A:畫框圖的原則:n所畫的框圖詳細程度得適中。要反映出邏輯電路 的主要單元電路、信號通路、輸入、輸出以及控制點的設(shè)計思路。n框圖要能清晰地表示出控制信息和數(shù)據(jù)信息的流向。n每個方框不必指出功能塊中所包含的具體器件,但應(yīng)標明各方框的功能名稱。n所有連線必須清晰整齊。電子技術(shù)電路設(shè)計B:畫邏輯圖的原

5、則:n所有小規(guī)模器件應(yīng)使用標準邏輯符號。 n我們規(guī)定畫成一個方框,框內(nèi)應(yīng)標明器件的型號或名稱,引出腳的符號應(yīng)標注清楚。引出腳的順序號。n電阻、電容、電感類元件應(yīng)計算出具體值。n正式圖紙還應(yīng)列出元器件清單,放在圖紙的右下角。2.方案試驗預(yù)習(xí)報告 由學(xué)生擬定。內(nèi)容包括:調(diào)試和指標測試內(nèi)容、方法及步驟,測試線路圖,所用儀器設(shè)備,記錄測試等。3.課程設(shè)計總結(jié)報告內(nèi)容及格式要求如下電子技術(shù)電路設(shè)計電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計數(shù)字部分總結(jié)報告題目: 指導(dǎo)教師: 設(shè)計人員(學(xué)號): 組號: 班級: 日期: 目 錄一設(shè)計任務(wù)書二設(shè)計框圖及整機概述三各單元電路的設(shè)計方案及原理說明四調(diào)試過程、結(jié)果分析以及調(diào)試體會五對本次

6、課程設(shè)計的意見及建議六附錄(包括:整機邏輯電路圖和元器件清單)電子技術(shù)電路設(shè)計參考選題及參考方案的前言參考選題及參考方案的前言 課程設(shè)計提倡學(xué)生自己選定選題和設(shè)計方案。方案必須涵蓋的數(shù)字電子技術(shù)關(guān)知識點不少于三點。本指導(dǎo)書有的是給出方案設(shè)計的參考電路,有的直接給出一個設(shè)計結(jié)果。如采用本章所提供的直接設(shè)計結(jié)果,對其改進創(chuàng)新程度應(yīng)不低于30%。否則成績最高不超過80分。課程設(shè)計結(jié)果最后必須利用萬能板或敷銅板制成可以正常工作的電路板,以便老師考核。 設(shè)計方案時,學(xué)生應(yīng)通過期刊雜志、相關(guān)書籍及互聯(lián)網(wǎng)等充分查閱相關(guān)資料,掌握相關(guān)的理論知識和電路制作技能,然后再制定方案并制作。 參考選題如下:電子技術(shù)電路

7、設(shè)計參考選題及參考方案參考選題及參考方案電子技術(shù)電路設(shè)計1.設(shè)計要求n07號表示8個選手,搶答中鎖定并顯示最先搶答選手n報警提醒主持人有人搶答。n主持人總控電路。2.課題涵蓋的知識點編碼器、鎖存器、脈沖發(fā)生器、譯碼器、三極管的開關(guān)特性應(yīng)用等知識。3.單元電路的原理說明A:數(shù)碼搶答器整機工作電路原理圖電子技術(shù)電路設(shè)計框圖如右: (1)電路組成如下:U1組成8線3線編碼器U3、U7A形成鎖存脈沖C1起延時作用74LS175鎖存編碼信號S9為主持人復(fù)位開關(guān)U6、SMG1組成譯碼電路U5、U7B組成報警電路鎖存脈沖形成報警控制驅(qū)動8-3編碼器鎖存器七段譯碼器數(shù)碼管脈沖發(fā)生器按鍵0按鍵7電子技術(shù)電路設(shè)計

8、(2)編碼器 為便于鎖存、顯示搶答的選手號,可利用二進制編碼器將8位選手的按鍵號編為3位二進制數(shù)碼。編碼器可以用小規(guī)模集成電路設(shè)計而成,也可以直接用中規(guī)模集成電路如8線-3線編碼器74148來實現(xiàn)。(3)譯碼顯示器 本例采用七段數(shù)碼管,將8421BCD碼譯碼后通過數(shù)碼管顯示出來。驅(qū)動共陰數(shù)碼管的譯碼器可采用MC14511,其功能表如可見表3.11。參考電路圖4511輸出所接R1R7為限流電阻,阻值一般為470。數(shù)碼管的dp端為小數(shù)點控制端,本例中不用,將其接地。電子技術(shù)電路設(shè)計(4)鎖存脈沖形成電路 作用:當(dāng)選手按下按鍵的瞬間形成脈沖信號,送到鎖存器作為錯存輸入數(shù)碼所需的時鐘脈沖。 因為本頂目

9、中使用的鎖存器74LS175所需的時鐘脈沖為正邊沿脈沖,所以在靜態(tài)無人搶答時,鎖存脈沖輸出應(yīng)為低電平0,而一旦有選手按下按鍵鎖存脈沖輸出應(yīng)變?yōu)楦唠娖?,由上分析可知,鎖存脈沖形成電路滿足與非門邏輯關(guān)系(全1為0,有0為1),選用8輸入與非門集成電路(74LS30)。本項目中74LS30輸出端接一小容量電容的目的為延時時等待,以確保在鎖存脈沖出現(xiàn)前編碼器將需要鎖存的數(shù)據(jù)已經(jīng)準備好。電子技術(shù)電路設(shè)計(5)鎖存器n 利用集成正邊沿D觸發(fā)器74LS175完成數(shù)據(jù)鎖存功能74LS175是由具有共用時鐘脈沖和清零端的四個正邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成,在CP由低電平向高電平變化瞬間,鎖存器將輸入數(shù)據(jù)D4D1鎖存,由Q

10、4Q1輸出,過后又維持不變,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存,所以要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存,關(guān)鍵有于CP時鐘信號的控制。n 也可利用74LS373(三態(tài)輸出8路透明同步鎖存器)完成鎖存功能。74LS373由8個三態(tài)輸出的鎖存器組成,常用于單片機系統(tǒng)中地址的鎖存和微機總線系統(tǒng),本項目也可利用來完成選手的搶答功能。電子技術(shù)電路設(shè)計(6)報警器 當(dāng)有選手搶答時,報警器工作。報警器由脈沖振蕩器U5(MC14060)、報警控制門電路U7B和振蕩驅(qū)動三極管VT1組成。沒有選手搶答時,報警控制信號為低電平,U7B輸出總為低電平,三極管VT1截止,揚聲器無報警聲音;有選手搶答時,報警控制信號變?yōu)楦唠娖剑琔7B的輸出為第五腳的脈沖信

11、號,三極管VT1在脈沖信號的驅(qū)動下工作于開關(guān)狀態(tài),揚聲器有報警聲音輸出。 提示:可以將U7B改為3輸入或4輸入與門,分別接不同的U5輸出端,使不同的脈沖信號相互調(diào)制,這樣報警聲音就不會太單調(diào)了。電子技術(shù)電路設(shè)計(1)安裝 安裝調(diào)試的先后順序如下:先安裝調(diào)試編碼部分,然后安裝譯碼顯示部分,兩部分安裝完后可連接起來進行調(diào)試,此時,因為數(shù)據(jù)鎖存部分沒安裝,所以沒有鎖存功能,按下相應(yīng)按鍵,數(shù)碼管顯示目錄相應(yīng)數(shù)字,但松開后,數(shù)碼管又顯示數(shù)字0。然后斷開前面編碼和顯示部分的連線,安裝鎖存部分,再統(tǒng)一調(diào)試編碼、鎖存、顯示部分,最后再安裝調(diào)試報警部分,這樣可使學(xué)生邊安裝、邊學(xué)習(xí)、邊思考和鞏固理論知識,同時進一

12、步形成數(shù)字電路系統(tǒng)的概念。電子技術(shù)電路設(shè)計 在安裝數(shù)碼管前,應(yīng)選測量數(shù)碼管的好壞,選用萬用表的R10歐或R1歐檔,根據(jù)內(nèi)部等效電路將其等效為8個發(fā)光二極管進行測量,如共陰數(shù)碼管為例:將紅表筆接數(shù)碼管公共端(接地端),黑表筆分別接其他各段,相應(yīng)的字段應(yīng)點亮,并且阻值較小,而共陽數(shù)碼管則表筆接法相反。 元件布局:選用萬用板進行焊接前,應(yīng)綜合考慮整個項目元件的排布和走線,焊接集成電路最好使用集成電路插座,這樣便于后面檢修和元件的重復(fù)利用,焊接前先將插座插在萬用板上模擬元件布局,考慮完全后再焊接電路。 電子技術(shù)電路設(shè)計 根據(jù)前面的真值表 1-1按下相應(yīng)的按鍵,用萬用表檢查輸出的高低電平狀態(tài)是否正確,具

13、體確認以下:nS1S8沒有按鍵按下時:編碼集成電路U1a、U1b、U2a所有輸入端都應(yīng)為高電平。nS1S8沒有按鍵按下時,編碼集成電路U1a、U1b、U2a所有輸出端都應(yīng)為低電平。nS1S8某一個按鍵按下時,編碼集成電路U1a、U1b、U2a三個組的編碼狀態(tài)是否符合編碼要求。 編碼集成電路U1a、U1b、U2a三個編碼輸出管腳到鎖存器74LS175的輸入管腳是否連接正確,注意高位和低位。 編碼部分調(diào)試編碼部分調(diào)試電子技術(shù)電路設(shè)計顯示部分調(diào)試 將MC14511的ABC與編碼輸出的D0、D1、D2相連。接譯碼器輸出端(應(yīng)注意高低位不要接反,否則數(shù)據(jù)顯示不正常),在按鍵S1S8沒有按下時,觀測數(shù)碼管

14、應(yīng)該顯示為0,當(dāng)某按鍵按下時,數(shù)碼管應(yīng)該顯示相應(yīng)數(shù)字(注意,因為此時并沒有安裝鎖存部分,所以按鍵彈起來后,數(shù)據(jù)又恢復(fù)為0,即暫時沒有鎖存功能),并測試顯示譯碼器集成塊U6的各管腳電壓是否與表10.1相同。 電子技術(shù)電路設(shè)計表表10.1 10.1 U6MC14511U6MC14511各管腳電壓值各管腳電壓值管腳標號VDDGNDABCDLT BI LE管腳號1687126345正常電壓500000550測量電壓管腳標號abcdefg管腳號1312111091514正常電壓3.63.63.6 3.6 3.6 3.6 0測量電壓電子技術(shù)電路設(shè)計鎖存部分調(diào)試 先按下復(fù)位開關(guān)S9,此時用萬用表測量U4(7

15、4LS175)的1腳復(fù)位端應(yīng)為低電平,松開復(fù)位開關(guān)S9,1腳恢復(fù)為高電平,同時數(shù)碼管應(yīng)該顯示為0。S1S8 中沒有按鈕按下時,U3輸入端應(yīng)全部為高電平,U3輸出端應(yīng)全部為低電平。U7A輸入腳2腳和輸出腳3腳應(yīng)全部為低電平,輸入腳1腳應(yīng)為高電平。當(dāng)S1S8中某一按鍵按下時,U3A輸出應(yīng)變?yōu)楦唠娖?。U7A輸出應(yīng)變?yōu)楦唠娖綔y量集成塊U4的各腳電壓并與表10.2正常值比較:電子技術(shù)電路設(shè)計表表10.2 10.2 U4U4鎖存器鎖存器7474LS175LS175各管腳電壓值各管腳電壓值管腳標號Vcc GNDCLR CPQ1 Q2Q3管腳號168192710正常電壓500 S9按下0 S9按下0000測量

16、電壓管腳標號Q4Q4非 D1D2D3D4管腳號1514451213正常電壓03.60005測量電壓電子技術(shù)電路設(shè)計報警部分調(diào)試 檢查脈沖振蕩器U5的12腳是否接地,判斷U5是否起振。測試U5的第7腳是否有3.6V左右的脈沖,如果有,表明振蕩和分頻計數(shù)器U5工作良好;也可用萬用表測量U5第3腳Q14端電壓是否在03.6V之間擺動,如果有則正常。在脈沖振蕩器U5工作正常后,按一次主持人復(fù)位鍵S9,用萬用表檢查報警控制門U7B的第4腳是否為低電平,三極管VT1應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài),基極為低電平,集電極為高電平。然后按動S1S8中的任意一個,此時用萬用表檢查報警控制門U7B的第4腳是否為高電平,控制門U7B

17、被打開,第6腳輸出脈沖,三極管VT1應(yīng)處于開關(guān)狀態(tài),揚聲器B中應(yīng)發(fā)出報警聲音。電子技術(shù)電路設(shè)計1設(shè)計要求n用數(shù)字顯示時、分、秒。12小時循環(huán)一次;n可以在任意時刻校準時間,要求可靠方便;n能以音響自動正點報時,12小時循環(huán)一次。要求第一響為正點,以后每隔一秒或半秒鐘響一下,幾點鐘就響幾聲。2課題涵蓋的知識點 脈沖產(chǎn)生電路,任意進制計數(shù)器的構(gòu)成,譯碼、顯示電路,比較電路。 3. 原理說明 原理圖電子技術(shù)電路設(shè)計Q06Q111Q214Q32P04P112P213P33CI5CO7CLK15U/D10PE1RST9U44510Q06Q111Q214Q32P04P112P213P33CI5CO7CLK

18、15U/D10PE1RST9U74510Q06Q111Q214Q32P04P112P213P33CI5CO7CLK15U/D10PE1RST9U114510Q06Q111Q214Q32P04P112P213P33CI5CO7CLK15U/D10PE1RST9U144510 5V 5V+5V+5VR30470K2+5VR31470K1+5Ve1d2gnd3C4DP5b6a7gnd8f9g10U6A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U54511+5VR1-R7470e1d2gnd3C4DP5b6a7gnd8f9g10U9A7B1C2D6LT3BI4LE5A13

19、B12C11D10E9F15G14U84511+5VR8-R14470e1d2gnd3C4DP5b6a7gnd8f9g10U13A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U124511+5VR15-R21470e1d2gnd3C4DP5b6a7gnd8f9g10U16A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U154511+5VR21-R28470R22R21CIN11COUT9COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143U14060R33100KR321MX132768CLK1

20、0RST11Q19Q27Q36Q45Q53Q62Q74Q813Q912Q1014Q1115Q121U24040分鐘校時小時校時D2LEDD1LEDR29470U10C74LS00U10D74LS00U10A74LS00U10B74LS008910111213&123456U3A74LS20U3B74LS201245689101213&電子技術(shù)電路設(shè)計 小時十位顯示小時十位顯示小時十位顯示小時十位顯示秒十位顯示秒個位顯示二十四進制六十進制六進制計數(shù)分頻電路脈沖振蕩電路秒計數(shù)小時校時分鐘校時秒校時10.3 數(shù)字時鐘電路整機組成框圖電子技術(shù)電路設(shè)計 MC14060的Q14產(chǎn)生2HZ信

21、號,然后由計數(shù)器MC14040B和U3A、U3B組成120計數(shù)器分頻,從U3B的輸出端輸出分脈沖,作為分鐘計數(shù)器的分鐘信號,同時按鍵開關(guān)S作為分鐘調(diào)時的手動脈沖開關(guān),每按動一次,從U3B的輸出端輸出一個脈沖,同時U2的Q1管腳輸出秒脈沖信號驅(qū)動發(fā)光二極管LED1、LED2,作為秒指示。從U3B輸出端輸出的分鐘脈沖經(jīng)U4 “分鐘個位”計數(shù)器計數(shù),經(jīng)U5七段譯碼驅(qū)動數(shù)碼管U6,顯示分鐘的個位計時,時U7、U8、U9和U10A、U10B組成六進制計數(shù)器,作為“分鐘十位”計數(shù)器。同時U10B輸出的復(fù)位信號又作為“小時計數(shù)器”的計數(shù)脈沖,U11、U14、U10C、U10D 組成二十四進制計數(shù)器,同時S2

22、作為小時校時開關(guān)。電子技術(shù)電路設(shè)計n脈沖振蕩電路的作用: 數(shù)字電路提供滿足要求的脈沖信號,在本項目中主要為計數(shù)器產(chǎn)生滿足要求的計數(shù)時鐘脈沖。n集成脈沖振蕩和14位二進制計數(shù)器MC14060 由MC14060組成的脈沖振蕩的14位二進制計數(shù)器的電路圖參見如圖10.4相應(yīng)部位的相線。MC14060是14位二進制計數(shù)器,當(dāng)按照圖10.4連接好電阻和晶振后,就能穩(wěn)定地產(chǎn)生晶體所標稱的振蕩頻率(圖中為32 768HZ)脈沖信號輸入到后面的14位二進制計數(shù)器,所以從最后一級Q14輸出的脈沖信號頻率為: 32768/214 = 32768/16384 = 2HZ脈沖振蕩電路脈沖振蕩電路電子技術(shù)電路設(shè)計 秒信

23、號經(jīng)秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器之后,分別得到“秒”個位、十位、“分”個位、十位以及“時”個位、十位的計時輸出信號,然后送至譯碼顯示電路,以便實現(xiàn)用數(shù)字顯示時、分、秒的要求?!懊搿焙汀胺帧庇嫈?shù)器應(yīng)為六十進制,而“時”計數(shù)器應(yīng)為十二進制。要實現(xiàn)這一要求,可選用的中規(guī)模集成計數(shù)器較多,這里推薦74LS90,74LS161,74LS192,MC14510,由讀者自行選擇。參考電路用的是4510集成十進制計數(shù)器MC14510。時、分、秒計數(shù)器時、分、秒計數(shù)器電子技術(shù)電路設(shè)計用12位二進制計數(shù)器MC14040實現(xiàn)120進制計數(shù)器 由于脈沖振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號頻率為2Hz,要作為分鐘計數(shù)器的輸入信號,必

24、須進行120分頻,所以我們需要一個一百二十進制的計數(shù)器,同樣可利用反饋歸零法使用12位二進制計數(shù)器MC14040實現(xiàn)一百二十進制計數(shù)器。寫出120的譯碼表達式為 : 挑出狀態(tài)表達式中的原變量寫成與項,實例中MC14020為高電平復(fù)位,所以用與表達式,即R=Q7Q6Q5Q4;具體連接圖10.4所示。 電子技術(shù)電路設(shè)計反饋歸零法的具體實現(xiàn)步驟和實例十進制計 數(shù)器MC14511轉(zhuǎn)換為六進制計數(shù)器寫出N的狀態(tài)譯碼表達式,N為想轉(zhuǎn)換計數(shù)器的進制數(shù)。如本例中N取6,寫出6的狀態(tài)譯碼表達式為: ,挑出狀態(tài)表達式中的原變量(即表達式中無橫線標記的變量)寫成與項,并根據(jù)集成計數(shù)器有效復(fù)位電平的高低,確定使用與表

25、達式(高電平復(fù)位)或與非表達式(低電平)。實例中MC14511為高電復(fù)位,所以用與表達式,即 R=Q2Q1;具體連接見路圖10.4。電子技術(shù)電路設(shè)計利用二級MC14510構(gòu)成二十四進制計數(shù)器 因為MC14510為BCD碼十進制計數(shù)器,所以寫出二十四的BCD碼狀態(tài)譯碼表達式為前級計數(shù)器2,用8421BCD碼表示為: ;后計數(shù)器4用8421BCD碼表示為: 挑出狀態(tài)表達式中的原變量寫成與項,實例中MC14020為高電平復(fù)位,所以用與表達式,R=Q1(前級)Q2 (后級)。具體連接見路圖10.4。電子技術(shù)電路設(shè)計(3)譯碼顯示電路 選用譯碼和顯示器件時應(yīng)注意配合。一是驅(qū)動功率,二是邏輯電平的匹配。例

26、如,共陰型的LED數(shù)碼管配合采用“譯碼”輸出為高電平有效的譯碼電路;若采用輸出為低的譯碼電路,則需加非門。數(shù)碼管工作電流較大,可選用功率門或者OC門。推薦使用MC14511。 對于“時”十位的譯碼顯示,在設(shè)計時應(yīng)注意:一是在顯示1點至點時,“時”的十位均是0,此時應(yīng)使“時”十位上的“0”熄滅;二是“時”的十位實際上只是顯示“0” 和“1” 兩種狀態(tài),此時可以考慮不用七段顯示譯碼電路,但必須另設(shè)計電路以驅(qū)動LED數(shù)碼管,該驅(qū)動電路必須考慮驅(qū)動能力和電平匹配的問題。 電子技術(shù)電路設(shè)計(4)校對電路原理 時鐘出現(xiàn)誤差時,需校準。校對時間總是在標準時間到來之前進行,一般分四個步驟:首先把小時計數(shù)器置到

27、所需的數(shù)字;然后再將分計數(shù)器置到所需數(shù)字;在此同時或之后,應(yīng)將秒計數(shù)器清零,時鐘暫停計數(shù),處于等待啟動;當(dāng)選定的標準時刻到達的瞬間,按起動按鈕,電路則從所預(yù)置時間開始計數(shù)。由此可知,校時電路應(yīng)具有預(yù)置小時,預(yù)置分、等待啟動、計時四個階段,因此,在設(shè)計校對電路時,應(yīng)能方便、可靠地實現(xiàn)這四個階段所要求的功能。 本項目的校時電路用與非門74LS00實現(xiàn)。按動校時開關(guān)強制輸入一個計數(shù)脈沖。從而改變時間。 電子技術(shù)電路設(shè)計(5)自動報時電路(原理圖中省略了這一功能)(1)音響電路 音頻振蕩器 音頻振蕩信號VS可用8001000Hz的正弦波或矩形波。可用RC環(huán)形振蕩器、自激對稱自激多諧振蕩器和555集成電

28、路定時器構(gòu)成。音響控制電路 用TTL功率門或OC門可以直接驅(qū)動小功率喇叭發(fā)聲,如左圖。若VS是周期1S的矩形波,則會產(chǎn)生0.5秒的聲音。Q是報時控制信號。 電子技術(shù)電路設(shè)計 要實現(xiàn)整點報時,應(yīng)當(dāng)在產(chǎn)生分進位信號時響第一聲,但響的次數(shù)則由時計數(shù)的狀態(tài)來確定。由于時計數(shù)器為12進制,報時要求12小時循環(huán)一次,所以需要一個12進制計數(shù)器來計響聲的次數(shù),由分進位信號來控制報時的開始,每響一次讓響聲計數(shù)器計一個數(shù),將小時計數(shù)器與響聲計數(shù)器的狀態(tài)進行比較,當(dāng)它們的狀態(tài)相同時,比較電路則發(fā)出停止報時的信號。見上圖 自動報時原理自動報時原理電子技術(shù)電路設(shè)計上述原理還可用右圖的波形說明。例:2點正,從波形可以看

29、出,當(dāng)分進位信號產(chǎn)生負脈沖時,觸發(fā)器被置為1狀態(tài),Q=1,在Vk控制下,響一秒、停一秒。由于此時的小時計數(shù)器的狀態(tài)為“2“,當(dāng)響了第二聲之后,響聲計數(shù)器也計到“2”的狀態(tài),經(jīng)電路比較后,輸出一負脈沖信號加至RS觸發(fā)器的控制端,使RS觸發(fā)器變?yōu)?狀態(tài),即Q=0,停止報時。電子技術(shù)電路設(shè)計直接利用小時計數(shù)器輸出狀態(tài)與響聲計數(shù)器的狀態(tài)加以比較,來控制音響電路。由于小時計數(shù)器是由十位和個位計數(shù)器組成,且十位計數(shù)器為二進制計數(shù)器,個位計數(shù)器為十進制計數(shù)器,其輸出狀態(tài)為五位二進制數(shù),因此這時響聲計數(shù)器也應(yīng)為與此相對應(yīng)的五位二進制計數(shù)器(同樣由十位和個位計數(shù)器構(gòu)成),然后將其狀態(tài)與時計數(shù)器的加以比較。如上圖

30、示。推薦兩種自動報時方案推薦兩種自動報時方案電子技術(shù)電路設(shè)計如右圖 利用一塊集成電路芯片構(gòu)成四位十二進制的響聲計數(shù)器。那么在小時計數(shù)器與響聲計數(shù)器的狀態(tài)進行比較時,必須注意,這時的響聲計數(shù)器為四位計數(shù)器,而小時計數(shù)器為五位計數(shù)器,兩者不能直接加以比較,應(yīng)先將五位的小時計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的四位狀態(tài),然后再與響聲計數(shù)器的狀態(tài)相比較。推薦兩種自動報時方案推薦兩種自動報時方案電子技術(shù)電路設(shè)計(4)比較電路的實現(xiàn) 兩個二進制數(shù)的比較,一種方法是利用數(shù)據(jù)比較器,另一種方法是按位加以比較。我們知道,兩個二進制數(shù),只有當(dāng)它們每一對應(yīng)位的數(shù)碼均相同時,這兩個數(shù)才相同,因此可以將小時計數(shù)器的狀態(tài)與響聲計數(shù)器的

31、狀態(tài)按對應(yīng)的位利用門電路加以比較,其電路請同學(xué)們自己思考。(5)RS觸發(fā)器的選用 在圖五所示原理圖中,利用RS觸發(fā)器來控制音響電路,這就需要自己利用與非門構(gòu)成RS觸發(fā)器。實際上利用JK觸發(fā)器或D觸發(fā)器等集成觸發(fā)器的直接置0/置1端也可以構(gòu)成控制電路。請自行設(shè)計。 電子技術(shù)電路設(shè)計焊好、檢查無誤后,按以下步驟調(diào)試:nU1第3腳應(yīng)有03.6V的電壓,說明脈沖振蕩部分正常。nLED1、LED2每秒閃爍一次,說明U2工作正常。n按動S1,若U3B輸出應(yīng)有03.6V電壓變化,說明正常。n按動一次S1,測U4的Q0,電壓應(yīng)向相反方向變化,說明U4計數(shù)基本工作正常。n按動一次S1,數(shù)碼管U6數(shù)值加1,則U5

32、、U6工作正常。n不按S1,一分鐘后數(shù)碼管U6加1,分個位計數(shù)器正常。電子技術(shù)電路設(shè)計n斷開U3B輸出管腳8和U4時鐘管腳CP的連線,用一根導(dǎo)線將U1的Q14輸出脈沖引出,作為U4,U7R 的快速計數(shù)脈沖,這樣便于調(diào)試,觀察分鐘計數(shù)器是否正常,特別注意能否進位,是否計數(shù)到59后在下一脈沖時變?yōu)?。n斷開U100輸出管腳和U11,U14時鐘管腳CP的連線,用一根導(dǎo)線將U1的Q14輸出脈沖引出,作為U11,U14的快速計數(shù)脈沖,這樣便于調(diào)試,觀察小時計數(shù)器是否正常,特別注意能否進位,是否計數(shù)到23后在下一脈沖時變?yōu)?。電子技術(shù)電路設(shè)計音樂音樂D/AD/A和和A/DA/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路 1.設(shè)計要

33、求n以音樂IC作為模/數(shù)轉(zhuǎn)換的信號源。n用模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的二進制代碼驅(qū)動發(fā)光二極管。n產(chǎn)生轉(zhuǎn)換所需的時鐘信號。n模數(shù)轉(zhuǎn)換的速度可調(diào)。n把數(shù)模轉(zhuǎn)換后的二進制代碼轉(zhuǎn)換成模擬量,通過運放,驅(qū)動喇叭發(fā)出音響。2.課題涵蓋的知識點 A/D D/A轉(zhuǎn)換、脈沖波形產(chǎn)生電路、運放和基本門電路。 電子技術(shù)電路設(shè)計電子技術(shù)電路設(shè)計電路的原理說明電路的原理說明 上圖中ADC0804的作用是進行模數(shù)轉(zhuǎn)換即把音樂集成電路發(fā)出的音樂聲作為信號源,然后把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。并把其轉(zhuǎn)換的結(jié)果用發(fā)光二極管的發(fā)光情況表示出來。同時,這些數(shù)字信號送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC0832把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號,然后輸出經(jīng)MIC4558放大后驅(qū)動喇

34、叭發(fā)聲。其中4060產(chǎn)生模數(shù)轉(zhuǎn)換的啟動轉(zhuǎn)換脈沖,用來控制轉(zhuǎn)換輸出的頻率。如輸出頻率太低,則喇叭發(fā)光的聲音失真大,否則失真小。 電子技術(shù)電路設(shè)計A AD(D(模數(shù)模數(shù)) )轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 本ADC0804屬于逐次比較型,+5單電源供電,COMS工藝制造,輸出電平與TTL、COMS器件兼容,可直接驅(qū)動數(shù)據(jù)總線,分辨率為8位,轉(zhuǎn)換時間為100s。在課程設(shè)計的項目中利用ADC0804實現(xiàn)把輸入的模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號,電路如圖。0804的輸入電壓范圍為05V,所以采用單端輸入方式,則Vin(-)管腳接地,輸入電壓接在Vin(+)管腳,參考電壓可由片內(nèi)提供9.5V,VREF/2管腳懸空,A/D轉(zhuǎn)換所

35、需的時鐘脈沖由內(nèi)電路產(chǎn)生,所以 、CLKR外接一個電阻和電容產(chǎn)生A/D轉(zhuǎn)換所要求的時鐘脈沖,采用典型應(yīng)用時的參數(shù):R510k,C1150pF,CLK640kHz,轉(zhuǎn)換速度為100s,片選管腳接地 。 電子技術(shù)電路設(shè)計 芯片正常工作,DB0B7經(jīng)排電阻PR1限流后驅(qū)動LED1LED8,指示A/D轉(zhuǎn)換完成后,對應(yīng)的數(shù)字信號,輸入信號由撥動開關(guān)S2進行選擇,當(dāng)打到上端時,輸入信號電位器的中間抽頭,調(diào)節(jié)電位器可以實現(xiàn)輸入電壓在05V之間變化,當(dāng)S2打到下端時,輸入信號為音樂片U,輸出經(jīng)VT放大的音樂信號, 為A/D轉(zhuǎn)換啟動控制腳,接在U3A的輸出端,U3A、SP1、U組成轉(zhuǎn)換脈沖振蕩和手動轉(zhuǎn)換信號形成

36、電路,當(dāng)8位撥碼開關(guān)SP1不同開關(guān)閉合時,利用U1(MC14060)自動為A/D轉(zhuǎn)換器提供轉(zhuǎn)換所需的啟動脈沖,當(dāng)SP1全部斷開時,按動一次按鍵開關(guān)S1即可產(chǎn)生一個啟動信號。 為轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號,和 讀信號控制管腳連接,可以在每次轉(zhuǎn)換完成后自動將轉(zhuǎn)換結(jié)果由DB0DB7輸出。 A AD(D(模數(shù)模數(shù)) )轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器電子技術(shù)電路設(shè)計(數(shù)模)轉(zhuǎn)換器(數(shù)模)轉(zhuǎn)換器 本項目采用集成8位D/A轉(zhuǎn)換器0832。DAC0832是電流輸出型器件,要獲得電壓輸出,就需要外加電流電壓轉(zhuǎn)換電路,一般可用運算放大器實現(xiàn)要轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號c由D0D7輸入,DAC轉(zhuǎn)換器的供電電壓為5V,采用單緩沖工作方式,由來自ADC080

37、4的 信號控制DAC0830的輸入寄存器的鎖存,ADC0804轉(zhuǎn)換完成時,其 信號由高電平變?yōu)榈碗娖?,使外?shù)字信號能夠順利的輸入到DAC0830的輸入寄存器,進入后面的DAC寄存器D/A轉(zhuǎn)換,而當(dāng)ADC0804進入下次轉(zhuǎn)換時,其 信號由低電平為高電平,使已經(jīng)輸入到DAC0830輸入寄存器的數(shù)字信號被鎖存。外接的運算放大器U6a將DAC0830輸出的Iout1電流轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓。 電子技術(shù)電路設(shè)計整機電路安裝、調(diào)試整機電路安裝、調(diào)試A/DA/D轉(zhuǎn)換器的安裝轉(zhuǎn)換器的安裝 一般音樂片中橢圓形凹起部分內(nèi)有廠家生產(chǎn)時已經(jīng)存儲的音樂信號。圖10.13是音樂管腳連接圖。其第1腳旁邊一般有“”號表示正電源,

38、第6腳接負電源,只要接好電源,內(nèi)部音樂就可由第5腳輸出,但一般聲音很小,所以在4、5、6腳之間加入三極管VT1,焊接時注意第4腳接集電極(c極),第5腳接基極(b極),第6 腳接發(fā)射集(e極),在1、4、6腳焊接短、硬導(dǎo)線連接于電路板。焊接時,切記焊接時間不能太長。三極管VT1在焊接前要先測量質(zhì)量好壞和判斷管腳。音樂片部分焊好后,可接一個32歐的小揚聲器試聽。電子技術(shù)電路設(shè)計將撥動開關(guān)S2撥到上端,用萬用表測量VIN(+)端電壓,同時調(diào)節(jié)RP,觀察電壓應(yīng)在05V之間平滑變化。將示波器接于 端,將撥 碼開關(guān)SP1的一個開關(guān)閉合, 端應(yīng)有就啟動脈沖。 將萬用表接于 端,將撥 碼開關(guān)SP1全部斷開,

39、按動按鍵開關(guān)S1, 端電壓 在03.6V變化。 整機電路安裝、調(diào)試整機電路安裝、調(diào)試A/DA/D轉(zhuǎn)換器的安裝轉(zhuǎn)換器的安裝 電子技術(shù)電路設(shè)計在以上調(diào)試全部正常后,將撥碼SP1全部斷開,將撥動開關(guān)S2撥到上端,A/D轉(zhuǎn)換處于手工啟動狀態(tài),按動一次按鍵開關(guān)S1產(chǎn)生一個啟動信號,發(fā)光二極管的亮滅代表了轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號,調(diào)整RP1,結(jié)合萬用表將輸入電壓數(shù)值間隔0.5v從0v調(diào)到5v,依次記錄A/D轉(zhuǎn)換DB0-DB7的轉(zhuǎn)換結(jié)果。將撥碼開關(guān)SP1的一個閉合,此時A/D轉(zhuǎn)換的啟動脈沖由U1(MC14060)產(chǎn)生,撥動開關(guān)S2撥到上端,平滑調(diào)節(jié)RP1,可以從發(fā)光二極管的亮滅指示當(dāng)前輸入信號的大小。整機電路安裝、

40、調(diào)試整機電路安裝、調(diào)試- -A/DA/D轉(zhuǎn)換測試轉(zhuǎn)換測試 電子技術(shù)電路設(shè)計D/AD/A轉(zhuǎn)換電路的安裝、調(diào)試和檢測轉(zhuǎn)換電路的安裝、調(diào)試和檢測將撥碼開關(guān)SP1全部斷開,將撥動開關(guān)S2撥到上端,A/D轉(zhuǎn)換處于手工啟動狀態(tài),按動一次按鍵開關(guān)S1產(chǎn)生一個啟動信號,發(fā)光二極管的亮滅代表了轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號,調(diào)整RP1,結(jié)合萬用表將輸入電壓調(diào)到下表數(shù)值,填寫在不同輸入電壓下的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果,即DB0DB7的高低電平狀態(tài),同時,用萬用表測量U6A的輸出電壓,填入下表10.4,并與輸入模擬電壓比較。將撥碼開關(guān)SP1的一個閉合,此時A/D轉(zhuǎn)換的啟動脈沖由U1(MC14060)產(chǎn)生,撥動開關(guān)S2撥到上端,平滑調(diào)節(jié)RP

41、1,可以從發(fā)光二極管的亮滅指示當(dāng)前輸入信號的大小。同時,用萬用表測量U6A的輸出電壓,并與輸入模擬電壓比較是否相同。 電子技術(shù)電路設(shè)計電子技術(shù)電路設(shè)計將撥碼開關(guān)SP1的一個閉合,此時A/D轉(zhuǎn)換的啟動脈沖由U1產(chǎn)生,撥動開關(guān)S2撥到下端,此時音樂片信號輸入到ADC0804進行A/D轉(zhuǎn)換,A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果又輸入到DAC0803作為D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入信號,此時可從揚聲器中聽到音樂。驗證采樣公式:將撥碼開關(guān)SP1全部閉合??砂l(fā)現(xiàn):撥碼開關(guān)中越靠近上端的開關(guān)閉合,頻率越高,音樂的失真越小,聲音的質(zhì)量越好;撥碼開關(guān)中越靠近下端的開關(guān)閉合,采樣率越低,音樂失真越大,音質(zhì)越差,當(dāng)最下端的幾個開關(guān)閉合時,采

42、樣頻率太低而不滿足采樣要求,即不滿足: s 2imax,根本無法還原出原聲音。D/AD/A轉(zhuǎn)換電路的安裝、調(diào)試和檢測轉(zhuǎn)換電路的安裝、調(diào)試和檢測電子技術(shù)電路設(shè)計波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路 1.設(shè)計要求 n 可產(chǎn)生3種以上波形(正弦波、矩形波、鋸齒波等)。n 各種波的幅度和頻率可調(diào)節(jié)。n 設(shè)計可采用中規(guī)模集成電路也可采用大規(guī)模集成電 路,如ROM。2.課題涵蓋的知識點 振蕩電路,計數(shù)器,數(shù)模轉(zhuǎn)換,運放電路等。若采用大規(guī)模集成電路則與存儲器知識有關(guān)。采用存儲器電路的波形產(chǎn)生電路可以參考第8章相關(guān)電路圖 電子技術(shù)電路設(shè)計波形產(chǎn)生電路波形產(chǎn)生電路 3電路框圖及結(jié)構(gòu)說明時鐘發(fā)生單元 時鐘發(fā)生單元 Ram地址

43、產(chǎn)生 波形存儲ram 信號放大單元 D/A轉(zhuǎn)換單元 波形鎖存 4框圖思路說明利用串行2進制計數(shù)器做觸發(fā)源來觸發(fā)作為地址產(chǎn)生器的二進制計數(shù)器,使其產(chǎn)生為后級所用的地址碼。使用ram存儲器存儲波形,通過不同的地址輸入,讀出ram中的波形數(shù)據(jù),使用鎖存器避免前后轉(zhuǎn)換中的影響,將波形數(shù)據(jù)輸入到后級的D/A,完成數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換,最后由高輸入阻抗的高精度集成運放完成放大作用。電子技術(shù)電路設(shè)計波形產(chǎn)生電路原理說明波形產(chǎn)生電路原理說明A:時鐘發(fā)生單元CD4060為14位2進制串行計數(shù)器,搭配2mhz晶震可得f2mhz/2n(n=410,1214)等10種頻率的信號。如原理圖圖示接q4腳,則4060輸出頻率為

44、:f 2mhz/2n(n=4)12500hz。q5,q6的頻率依此類推??梢姳咀鳛楹蠹壍刂樊a(chǎn)生器的觸發(fā)時鐘的4060的最高頻率只有12500hz,倘若本時鐘不夠,則可通過配接不同頻率的晶震來達到調(diào)節(jié)觸發(fā)頻率的輸出的目的。電子技術(shù)電路設(shè)計 12位2進制計數(shù)器4040有q0q11位輸出,其中只選擇q0q9輸出連到后級的ram的地址端a0a9,剛好對應(yīng)一個波形的地址空間,至于選中ram中8k的哪一k則由ram的高三位地址的組合情況決定。由如圖所示接法,可知4040在q4的下降沿觸發(fā)。地址變化速度為: q4 12500hz。 本例中2864為8k8位存儲器。8k的空間,13根地址線,此處我們選用低10

45、根地址線為每種波形的地址空間,故分8k為8段,每個波形占用一段,共可存儲8種電子技術(shù)電路設(shè)計 波形。高3位通過開關(guān)組合可有23共8種狀態(tài)對應(yīng)8種波形的選擇。利用一般的單片機通用編程器即可對2864編程。此外發(fā)現(xiàn):片選信號、讀出允許、寫允許分別為“低低高”,這是因為本例中ram已經(jīng)通過編程器寫入了波形,而要使用該ram,則必定要用片選。 數(shù)據(jù)鎖存器hc574的作用是:在存儲器從地址有效到數(shù)據(jù)輸出的時間間隔內(nèi)避免對后級轉(zhuǎn)換的影響。74hc574鎖存器是在脈沖上升沿讀入數(shù)據(jù)由q0q7輸出,而地址計數(shù)器是脈沖下降沿動作,因此q輸出的數(shù)據(jù)和ram指定的時間延時1/2個時鐘,以此保證數(shù)據(jù)的有效性。電子技術(shù)

46、電路設(shè)計 D/A轉(zhuǎn)換的作用是將鎖存器輸出的波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號。其中,輸入鎖存器功能ILE固定接高,cs片選固定接低,使芯片處于工作狀態(tài),wr1,wr2,xfer, 固定為低電平時D/A處于直通工作狀態(tài),輸入數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為模擬量。8腳接電位器用于調(diào)節(jié)輸出電壓幅度: V0=VREFRF(2nSn+2n-1Sn-1+20S0)/-2n 由此可見,VREF的變化將直接影響輸出V0,所以也可以接固定的VCC電壓。本例中0832為電流型D/A轉(zhuǎn)換器,即輸入全“0”時,IOUT1最?。蝗?”時,IOUT2最小 電子技術(shù)電路設(shè)計 D/A轉(zhuǎn)換0832為電流型轉(zhuǎn)換器,因為怕影響精度,后級不可接大負載并要求后

47、級有高輸入阻抗。本例中用LF356以滿足要求。 LF356輸入阻抗超過1012歐,共模抑制比為100DB,頻帶05Mhz。輸出若通過電容耦合可得交流波形。例中電位器W來調(diào)節(jié)運放的反饋深度,控制輸出幅度。輸出端的輸出含有直流成分輸出正弦波時,變化的幅度為05V,如果用電容耦合,隔離直流,輸出電壓為-2.5+2.5之間。由此可見,本實例中通過電位器W來改變輸出幅度,而通過選擇4060的不同頻率輸出來改變末級波形的頻率。電子技術(shù)電路設(shè)計 電子技術(shù)電路設(shè)計整機的安裝和調(diào)試整機的安裝和調(diào)試安裝電路時,最好由前到后按照信號流程來走。有條件的,可以制板;需手工焊接的則也要有電路板的走線概念。該電路信號流程、

48、條理和思路都非常清晰,便于查證錯誤所在。驗證電路板時,最好選定ram為方波,因為只有0和1兩種狀態(tài),這樣更易于測試后級。選定4060的某一頻率,測試地址產(chǎn)生器4040的輸出,測試ram的輸出,再測試鎖存器的輸出,依此類推直到末級信號波形。此外通過選擇不同4060的輸出,調(diào)節(jié)末級w電位器的反饋度,可以獲得不同幅度和頻率的波形。電子技術(shù)電路設(shè)計利用存儲器預(yù)先將彩燈的閃爍規(guī)則保存在ram中,再利用計數(shù)器作為地址依次讀出原保存在ram中的數(shù)據(jù),控制彩燈依照原編制好的閃爍花樣有序的閃、滅以達到裝飾的目的。電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路彩燈控制電路 2電路框圖及結(jié)構(gòu)說明3框圖思路說明利用二進制串行計數(shù)器做時

49、鐘源,后加一頻率選擇開關(guān),以選擇合適的閃爍頻率,該信號作為計數(shù)器的觸發(fā)信號,使得計數(shù)器計數(shù)作為ram的地址,ram讀出相應(yīng)單元中的數(shù)據(jù)經(jīng)過緩沖后來控制彩燈。見電路圖。脈沖振蕩頻率選擇計數(shù)器存儲器緩沖彩燈電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路原理說明彩燈控制電路原理說明A:脈沖振蕩單元CD4060為14位2進制串行計數(shù)器,可搭配晶震也可搭配RC電路來振蕩得到所需頻率。搭配晶震時輸出頻率可由公式f晶震/計算。若接RC振蕩電路,原理一樣。此處4060作為脈沖振蕩單元產(chǎn)生一個振蕩脈沖輸出,來激勵計數(shù)器計數(shù)工作。B:頻率選擇4060輸出的頻率可能達到千赫茲,故需加一頻率選擇開關(guān)來選擇4060的輸出頻率,以達到改變

50、閃爍快慢和人眼所能識別的頻率協(xié)調(diào)的目的電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路原理說明彩燈控制電路原理說明C:計數(shù)器計數(shù)器對輸入的脈沖信號計數(shù),依次形成讀取存儲單元所需的地址。如圖所示計數(shù)器為12級二進制計數(shù)器MC14040利用計數(shù)器依次加1的功能,將其輸出端連到后級的波形存儲器ram地址輸入端,作為一個遞增的地址碼,依次讀出ram中的波形,以達到彩燈閃爍的目的。電子技術(shù)電路設(shè)計D:存儲器28C0428C04構(gòu)成本電路核心,用于存儲彩燈閃爍的“規(guī)則”。前級計數(shù)器遞增計數(shù),產(chǎn)生一個遞增的地址碼輸入到28C04,28C04讀出相應(yīng)地址單元中的內(nèi)容到后面的彩燈,以達到控制彩燈閃爍的目的。本例中因為利用編程器已經(jīng)

51、寫入了28C04的彩燈信號,此處只是讀出,故片選端CE、寫入WE、讀出OE分別接:“低”“高”“低”。利用通用的單片機編程器即可對28C04進行編程,此外也可通過手動方式來編程。彩燈控制電路原理說明彩燈控制電路原理說明電子技術(shù)電路設(shè)計E:數(shù)據(jù)緩沖器74LS245緩沖器的作用主要是為提高信號對負載的驅(qū)動能力,減小負載對前級控制電路的影響,同時在各器件共用數(shù)據(jù)線時避免相互干擾。因為數(shù)字控制系統(tǒng)中前級控制信號的功率一般都較小,沒有足夠大的驅(qū)動電路直接驅(qū)動負載,如繼電器、數(shù)碼管、電機燈等,因此一般在控制電路的末級采用數(shù)據(jù)緩沖器驅(qū)動負載。本例中數(shù)據(jù)緩沖器采用74LS2458線3態(tài)雙向緩沖器,采用DIP2

52、0通用封裝,管腳分布讀者自行查證。彩燈控制電路原理說明彩燈控制電路原理說明電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試1:計數(shù)脈沖的調(diào)試1:安裝好,確認電路無誤,接入5v電源。用示波器測量SP1的各點,如果有3.6v左右的矩形脈沖,說明4060以及SP1焊接正常。2:可以通過SP1開關(guān)選擇不同的頻率輸出,同時也可通過改變電容C1的大小來改變輸出頻率。3:斷開SP1開關(guān),反復(fù)撥動開關(guān)S1,同時用萬用表測量U3A的第三腳,如果指針在0.3-3.6v間擺動,則手動輸入計數(shù)脈沖正常。電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試2:計數(shù)器安裝、調(diào)試確認電路無誤,接入5v電源。斷開SP1,按下S2,測量計數(shù)器各輸出端,全為0.5v以下的低電平,則復(fù)位部分正常。將SP1開關(guān)最上面的一個接通,用示波器觀測U4的輸出端q1應(yīng)有脈沖輸出,說明計數(shù)器U4工作正常。思考:為什么將計數(shù)器復(fù)位清零端和輸出端Q5相連,就可以形成一個32進制的2進制計數(shù)器,從而使得彩燈循環(huán)往復(fù)閃爍?電子技術(shù)電路設(shè)計彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試彩燈控制電路整機安裝、調(diào)試3:存儲器安裝、調(diào)試特別檢查U

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