6進制電子秒表

1、電子課程設(shè)計報告發(fā)射器控制器系名專業(yè)年級姓名指導(dǎo)教師2010年10月10 日一、課程設(shè)計目的描述及要求 2二、設(shè)計總框圖 2三、各單元電路的設(shè)計方案及原理說明 2四、元件型號芯片介紹 4五、系統(tǒng)總體電路圖 6六、調(diào)試步驟和測試結(jié)果 7七、總結(jié) 71 .課程設(shè)計目的:設(shè)計一個采用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子秒表2 .課程設(shè)計題目的描述和要求設(shè)計一個采用中小規(guī)模集成電路構(gòu)成的電子秒表，具體指標如下：1 .準確計時，計數(shù)分辨率為1S。2 .秒表由2位數(shù)碼管顯示，計時周期為60S,顯示滿刻度為59S。3 .課程設(shè)計報告內(nèi)容根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，電子秒表的工作原理框圖如圖1所示。主要包括三大部 分：脈沖信號發(fā)

2、生器 倒計時器 時間顯示器。由定時器NE555勾成的多諧振蕩器 產(chǎn)生秒脈沖，兩塊74LS192芯片級聯(lián)成60進制倒計時器，計時器輸出的數(shù)據(jù)通 過譯碼器和數(shù)碼管顯示出來。(1)總方框圖4 .各單元電路的設(shè)計方案及原理說明3.1秒脈沖系統(tǒng)所需要的秒脈沖由定時器 NE555所構(gòu)成的多諧振蕩器提供，多諧振蕩器 如圖1 1 (a)所示，圖中NE555外引線排列如圖1 1 (b)所示。其中1腳是 電路地GND 8腳是正電源端Ucc,工作電壓范圍為518V; 2腳是低觸發(fā)端TR; 3腳是輸出端OUT 4腳是主復(fù)位端R; 5腳是控制電壓端Uc； 6腳是高觸發(fā)端TH; 7腳放電端DISC R1、R2和C為定時電

3、阻和電容，C1為電壓控制端穩(wěn)定電容。 在信號的輸出端產(chǎn)生矩形脈沖，其振蕩頻率為f=1.44/( R1+2R2)C 。集成電路5553.2倒計時器倒計時器由兩位4位十進制可逆同步計數(shù)器（雙時鐘）74LS192非門和或1。高位因得到 當高低位的狀DCD 計時器狀態(tài)變HEX門構(gòu)成。其組成如圖所示，其中74LS192是上升沿觸發(fā)，CPU»加計數(shù)時鐘輸入 端；CPM減計數(shù)時鐘輸入端；LD為異步預(yù)置端，低有效；CR為異步清零端， 高有效；CO為進位輸出端，當1001后輸出低電平；BO為借位輸出端，當0000 后輸出低電平；D3D2D1D的數(shù)據(jù)預(yù)置端；Q3Q2Q1Q0數(shù)據(jù)輸出端。倒計時器他 始狀態(tài)

4、為01100000,當輸入一個脈沖，計時器就會減CC低位的狀態(tài)是0000時, 再VCJ個脈沖4 BO端就會由1 0,這是高位的CPDf 0就會重VCC以上操作來012VCCVCC5V為 01100000 。 秒脈沖再GND5VVCCR21815M?R1C25M?2147628VCCRST OUTDISTHRTRIU141720一個5V升沿，從而觸發(fā)，進行減 1運算。低位的狀態(tài)變?yōu)?001 態(tài)都為0000時，端崛LD端就會接低電平，從而進行異步置數(shù)。時間顯示器由譯碼器兩片半導(dǎo)體數(shù)碼管構(gòu)成。此半導(dǎo)體數(shù)碼管為帶小數(shù)點（DFP的七段數(shù)碼管，分為共陰和共陽型。共陰型數(shù)碼管的 CO閥接低電平，共 陽型的則

5、接高電平。元件型號元器件清單相關(guān)芯片、元器件主要用途數(shù)量74LS192十進制可逆加減計數(shù)器274LS04非門174LS20與門1數(shù)碼顯示管顯示數(shù)值2電阻、電容降壓、分壓，濾波等等電阻：15MQ 1個5MQ 1 個電容：1nf 1 個1nf 1 個芯片介紹74LS192主要電特性的典型值型號fcPd74LS19232MHZ95MW74LS192的消除端是異步的。當清除端（MR為高電平時，不管時鐘端（CPD CPU狀態(tài)如何，即可完成清除功能。74LS192的預(yù)置是異步的。當置入控制端 （TL）為低電平時，不管時鐘CP的狀態(tài)如何，輸出端（QOQ3即可預(yù)置成與數(shù) 據(jù)輸入端（POP3相一致的狀態(tài)。74L

6、S192的計數(shù)是同步的，靠 CPD CPu同時加在4個觸發(fā)器上而實現(xiàn)。在 CPD CPu上升沿作用下QOQ祠時變化，從而消除了異步計數(shù)器中出現(xiàn)的計數(shù) 尖峰。當進行加計數(shù)或減計數(shù)時可分別利用 CPD£ CPu此時另一個時鐘應(yīng)為高 電平。當計數(shù)上溢出時，進位輸出端（TCU輸出一個低電平脈沖，其寬度為CPu 低電平部分的低電平脈沖；當計數(shù)下溢出時，錯位輸出端（ TCD輸出一個低電 平脈沖，其寬度為CP。氐電平部分的低電平脈沖。當把了 CDffi了 Cu分別連接后一級的CPD CPu即可進行級聯(lián)。邏輯圖如圖3.1 所示。II 1510 9O I I I IJ213PL P0 Pl P2 13

7、CPUTCU 0CPDTCD3NR Q。 QI Q2 Q314 m 267圖3.1 74LS192邏輯圖引出端符號見表3.2所示。表3.2 74LS192 引出端符號TCd錯位輸出端（低電平肩效）Tcu進位輸出端（低電平后效）CPD減計數(shù)時鐘輸入端（上升沿有效）CPu加計數(shù)時鐘輸入端（上升沿有效）MR亓少涓除端P0 P3并行數(shù)據(jù)輸入端PL異步并行置入控制端（低電平有效）毫秒信號產(chǎn)生電路NE555定時器是一種電路結(jié)構(gòu)簡單、使用方便靈活、用途廣泛的多功能電路。利用閉合回路的反饋作用可以產(chǎn)生自激振蕩。TTL電路延 遲時間短，難以控制頻率。電路接入 RC回路有助于獲得較低的振蕩頻率，由于門電 極短，

8、幾十 獲得 蕩頻 的，而 節(jié)。在 電路 得較 率，而路的作用時間 TTL電路自有 納秒，所以想 稍低一些的振 率式很困難 且頻率不易調(diào) 電路中接入RC 可以有助于獲 低的振蕩頻 且通過改變R,C的數(shù)值可以很容易實現(xiàn)對頻率的調(diào)節(jié)。振蕩電路是數(shù)字秒表的核心部分，電容充放電的速度決定了電路的振蕩頻率 R 1 .R 2 .C 決定了多諧振蕩器的周期， 即決定了形成的方波的頻率利用閉合回路中的負反饋作用可以產(chǎn)生自激振蕩，利用閉合回路中的延遲負反饋作用也能產(chǎn)生自激振蕩，只要負反饋作用足夠強。為了得到頻率更加準確的頻率信號，加入了電容和電阻。V5ccv(4)系統(tǒng)總體電路圖DNG IkDNG 一DNG N g

9、55 ml 1RGNueRTRHTPDTuo TSR ccv21Fn14QTM.O12rccvDNGccvDysl SL47XEH _DCD3UJ LNWOD .CBPU1DAO_OCRLC141DU2 St-47 A二 uDT91SL47 1U7 6 2ccvV5ccvDNG4>DNG D4USI47CAYAYAYDU2ST-47A21U312151NWOD puDaLRIC2UO141DNGccvAY A YA Y 1 1 2 2 3 3(5)調(diào)試的步驟和方法：1 .脈沖信號發(fā)生器的安裝調(diào)試在安裝元件之前，尤其要注意元件的8腳接電源1腳接地。檢查正確無誤后，加 入電源，3口出測試點接

10、示波器檢驗方波信號是否正常。2 .倒計時器調(diào)試注意8腳接地16腳接電源74LS04和74LS20也要接電源和地 將上述各部分電路調(diào)節(jié)器試好后，將整個系統(tǒng)連接起來進行通調(diào)。(6)最終的測試結(jié)果倒計時顯示從59到0,成功總結(jié)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題，以及解決的方法。電路接好后數(shù)碼管不亮注意數(shù)碼管COMR接地 確認芯片74LS192接電源，數(shù)碼管不跳確認74LS192接電源的線是否全連?？偨Y(jié)本次試驗設(shè)計讓我感受到了倒計時器的這部分知識有了比較深刻的理解，同時也出現(xiàn)了很多問題，讓我認識到實踐是檢驗真理的唯一標準。 明明仿真時候很 順，自己動手缺錯誤百出，有個錯誤連線我檢查到第三遍才檢查出來。 主要原因

11、是我們沒有經(jīng)常動手設(shè)計過電路，還有資料的查找也是一大難題，這就要求我們 在以后的學(xué)習(xí)中，應(yīng)該注意到這一點，更重要的是我們要學(xué)會把從書本中學(xué)到的 知識和實際的電路聯(lián)系起來。通過本次課程設(shè)計，鞏固了我們學(xué)習(xí)過的專業(yè)知識， 也使我們把理論與實踐從真正意義上相結(jié)合了起來；考驗了我們借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)搜 集、查閱相關(guān)文獻資料，和組織材料的綜合能力；從中可以自我測驗，認識到自 己哪方面有欠缺、不足，以便于在日后的學(xué)習(xí)中得以改進、提高；通過使用 multisim10.0 ;讓我們更好的了解了電路設(shè)計，也了解到計算機輔助設(shè)計的智能 化。本次火箭發(fā)射器的設(shè)計與制作是在輔導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下和組內(nèi)成員共同 交流下才得以順利完成的，同時對工作的勤勞態(tài)度給我留下了深刻的印象。再次感謝各位老師和同學(xué)們的幫助。參考書目20031倪志蓮.單片機應(yīng)用技術(shù)M.第2版.北京理工大學(xué)出版社，2劉常潮.數(shù)字邏輯電路M.第1版.高等教育出版社，2005VCC5vVCCVCCGND15 ArNDU4HEX1U214COBO5410 CR2I>15M| ?1213QA 3QB 2QC 6QD 774LS192DVCCR112&U1- 74LS20D165