項(xiàng)目11 制作秒計(jì)時(shí)器

1、項(xiàng)目11制作秒計(jì)時(shí)器v現(xiàn)實(shí)生活中我們常常要用到計(jì)時(shí)工具，如時(shí)鐘、計(jì)時(shí)牌等，它以秒為單位進(jìn)行計(jì)時(shí)。秒計(jì)時(shí)器具有秒脈沖產(chǎn)生、計(jì)數(shù)、譯碼、顯示等功能，是一種典型的數(shù)字電路產(chǎn)品。 3.了解計(jì)數(shù)器的功能及計(jì)數(shù)器的類型；了解計(jì)數(shù)器的功能及計(jì)數(shù)器的類型； 5.了解了解555時(shí)基電路的引腳功能和邏輯功能；會(huì)用時(shí)基電路的引腳功能和邏輯功能；會(huì)用555時(shí)基電路搭接多諧振蕩器、單穩(wěn)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器時(shí)基電路搭接多諧振蕩器、單穩(wěn)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器4.掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制等典型集成計(jì)數(shù)器的外特性及應(yīng)用掌握二進(jìn)制、十進(jìn)制等典型集成計(jì)數(shù)器的外特性及應(yīng)用1.了解寄存器的功能、基本構(gòu)成和常見類型了解寄存器的功能、基本構(gòu)成和常

2、見類型 2.了解典型集成移位寄存器的應(yīng)用；了解典型集成移位寄存器的應(yīng)用； 1會(huì)安裝電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的邏輯功能會(huì)安裝電路，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的邏輯功能2能畫出相關(guān)信號(hào)波形能畫出相關(guān)信號(hào)波形 寄存器寄存器時(shí)序時(shí)序邏輯電路邏輯電路 制作秒計(jì)時(shí)器制作秒計(jì)時(shí)器 寄存器應(yīng)用寄存器應(yīng)用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器555時(shí)基電路時(shí)基電路555應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例計(jì)數(shù)器應(yīng)用計(jì)數(shù)器應(yīng)用555應(yīng)用應(yīng)用一、一、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)反饋電路將存儲(chǔ)電路的輸出狀態(tài)反饋到組合邏輯電路反饋電路將存儲(chǔ)電路的輸出狀態(tài)反饋到組合邏輯電路的輸入端，與輸入信號(hào)一起共同決定電路的輸出。的輸入端，與輸入信號(hào)一起共同決定電路的輸出。1.功能特點(diǎn)功能特點(diǎn)而

3、且取決于上一個(gè)時(shí)刻的輸出狀態(tài)。而且取決于上一個(gè)時(shí)刻的輸出狀態(tài)。包含組合邏輯電路、存儲(chǔ)電路及反饋電路。包含組合邏輯電路、存儲(chǔ)電路及反饋電路。任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于此時(shí)刻的任一時(shí)刻的輸出信號(hào)不僅取決于此時(shí)刻的輸入信號(hào)輸入信號(hào)，2.電路特點(diǎn)電路特點(diǎn)二、寄存器v寄存器是能夠把數(shù)字信息存儲(chǔ)、接收、傳遞的邏輯單元，是構(gòu)成時(shí)序邏輯電路的重要部分，在數(shù)字電路中有著廣泛的應(yīng)用。v寄存器是用以暫存二進(jìn)制代碼的（如計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)、指令等。1.數(shù)碼寄存器Q Q1D c1Q Q1D c1Q Q1D c1Q Q1D c11清零時(shí)鐘輸入輸出工作模式 RDCPD0 D1 D2 D3Q0 Q1 Q2 Q3011110 D

4、0 D1 D2 D3 0 0 0 0D0 D1 D2 D3保持保持異步清零數(shù)碼寄存數(shù)據(jù)保持?jǐn)?shù)據(jù)保持74LS175功能真值表2.移位寄存器數(shù)據(jù)運(yùn)算并代碼轉(zhuǎn)換，串應(yīng)用：移位脈沖輸入數(shù)碼輸出CPDIQ3 Q2 Q1 Q0012345678101100000 0 0 00 0 0 10 0 1 00 1 0 11 0 1 10 1 1 01 1 0 01 0 0 00 0 0 0項(xiàng)目十一制作秒計(jì)時(shí)器項(xiàng)目十一制作秒計(jì)時(shí)器3.移位寄存器74LS194CRM1M0功能0清零100保持101右移110左移111并行輸入三、計(jì)數(shù)器v計(jì)數(shù)器在數(shù)字系統(tǒng)中主要是對(duì)脈沖的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)數(shù)和控制的功能，同時(shí)

5、兼有分頻功能，計(jì)數(shù)器是由基本的計(jì)數(shù)單元和一些控制門所組成，計(jì)數(shù)單元?jiǎng)t由一系列具有存儲(chǔ)信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成 異步加計(jì)數(shù)器在異步二進(jìn)制計(jì)數(shù)器中，各級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘端有的受計(jì)數(shù)器脈沖的控制，有的則受其它觸發(fā)器的輸出控制，各級(jí)觸發(fā)器的狀態(tài)變更不是同時(shí)進(jìn)行的，即各觸發(fā)器的狀態(tài)變化有先有后。因此，分析異步計(jì)數(shù)器時(shí)必須特別注意各級(jí)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)。脈沖個(gè)數(shù)Q2Q1Q0000010012010301141005101611071118000異步減計(jì)數(shù)器脈沖個(gè)數(shù)Q2Q1Q00000111121103101410050116010700180001.同步加計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器是指所有觸發(fā)器的時(shí)鐘端都共用一個(gè)時(shí)鐘脈沖

6、源，每一個(gè)觸發(fā)器的狀態(tài)都與該時(shí)鐘脈沖同步的計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的輸出端在計(jì)數(shù)脈沖到來(lái)之后，同時(shí)完成狀態(tài)的變換。顯然，同步計(jì)數(shù)器的工作速度高于異步計(jì)數(shù)器。同步計(jì)數(shù)器狀態(tài)表計(jì)數(shù)脈沖數(shù)二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)Q3Q2Q1Q0012345678910111213141500000000111111110000111100001111000110011001100110101010101010101012345678910111213141516（進(jìn)位）000002.十進(jìn)制計(jì)數(shù)器二進(jìn)制計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算方便。但是，人們對(duì)二進(jìn)制數(shù)總不如十進(jìn)制數(shù)那么熟悉，因此，在有些場(chǎng)合，應(yīng)用十進(jìn)制數(shù)更為方便。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器就是逢十進(jìn)位

7、的計(jì)數(shù)器 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器狀態(tài)表序號(hào)現(xiàn) 態(tài)次 態(tài)輸出CPQ3nQ2nQ1nQ0nQ3（n+1）Q2（n+1）Q1（n+1）Q0（n+1）C100000001020001001003001000110400110100050100010106010101100701100111080111100009100010010101001000013.集成計(jì)數(shù)器74LS161CRLD 輸入輸出 CTT CTP CPD3 D2 D1 D0Q3 Q2 Q1 Q0 L H L H H L H H L H H H H D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 D3 D2 D1 D0 保持保持加計(jì)數(shù) 異步清零同步預(yù)置任

8、意進(jìn)制計(jì)數(shù)器的構(gòu)成方法用已有的N進(jìn)制芯片，組成M進(jìn)制計(jì)數(shù)器，是常用的方法。N進(jìn)制M進(jìn)制MNMNv(1) N Mv原理：計(jì)數(shù)循環(huán)過(guò)程中設(shè)法跳過(guò)NM個(gè)狀態(tài)。v具體方法：置零法 置數(shù)法用74LS161構(gòu)成八進(jìn)制計(jì)數(shù)器LD脈沖個(gè)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0 說(shuō)明010000計(jì)數(shù)110001計(jì)數(shù)210010計(jì)數(shù)310011計(jì)數(shù)410100計(jì)數(shù)510101計(jì)數(shù)610110計(jì)數(shù)700111計(jì)數(shù)810000預(yù)置反饋預(yù)置法用74LS161構(gòu)成六進(jìn)制計(jì)數(shù)器CR脈沖個(gè)數(shù)Q3 Q2 Q1 Q0 說(shuō)明010000計(jì)數(shù)110001計(jì)數(shù)210010計(jì)數(shù)310011計(jì)數(shù)410100計(jì)數(shù)510101計(jì)數(shù)600110變至0000計(jì)數(shù)

9、并復(fù)位CR反饋復(fù)位法v(2) N 2/3VCC1/3VCC010導(dǎo)通導(dǎo)通1X1/3VCC101截止截止11/3VCC11保持保持保持保持12345678555UOTHTDCOVCCTRRDGND五、555應(yīng)用實(shí)例項(xiàng)目十一制作秒計(jì)時(shí)器項(xiàng)目十一制作秒計(jì)時(shí)器 555 555定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器定時(shí)器接成施密特觸發(fā)器2.工作原理工作原理（設(shè)：UI為模擬三角波）UIU6 U2UO23VCC23VCC13VCC13VCC23VCC 23 VCC01013VCC13VCC23VCC13VCC0導(dǎo)通 穩(wěn)態(tài)：UO =0放電= 023VCC13VCC保 持接通VCC 不觸發(fā)UI=1023VCC13VCC23VC

10、C13VCC0導(dǎo)通 返回：UO =0放電= 023VCC13VCC保 持UI =11.組成組成無(wú)電荷觸發(fā)總之：不觸發(fā)，UO=0；UO=1維持一段時(shí)間又返回UO=0充電回路：VCC+RC VCC- -（充電慢）放電回路：C+ TD C - -（放電快）三、電壓波形三、電壓波形tUITW23VCC tUOtUCTWRC ln VCC-02VCC -3VCC TWRC ln3 = 1.1RC觸發(fā), UO=1注意：一般情況下，第二次觸發(fā)應(yīng)該在第一次觸發(fā)穩(wěn)定之后進(jìn)行。555555定時(shí)器接成定時(shí)器接成多諧振蕩器多諧振蕩器UO+VCC123456785550.01uFR1R2C等效為施密特觸發(fā)器構(gòu)成的多諧振

11、蕩器，R11UCUOR2+R2電壓UC是施密特觸發(fā)器的輸入電壓，其VT+ =23VCC VT- =13VCC 2.工作原理工作原理UCU6U2UOTD起始時(shí)023VCC13VCC23VCC13VCC0導(dǎo)通C放電23VCC1截止= 13VCC13VCC50整形電路VOHvIttvOVCC2 VCC/3VCC /3VOL本例中，555接為施密特觸發(fā)器，當(dāng)給輸入端加上的連續(xù)變化的不規(guī)則輸入波形VI時(shí)，將在輸出端得到矩形波VO，顯然，施密特觸發(fā)器起到了整形作用。48351267555555觸摸臺(tái)燈電路中，555構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)需要開燈時(shí)，用手觸碰一下金屬片P，人體感應(yīng)的信號(hào)電壓由C2加至觸發(fā)輸入端，

12、使555進(jìn)入，輸出為高電平，繼電器得電，燈亮，暫穩(wěn)態(tài)洗發(fā)膏開具放結(jié)束時(shí)，繼電器釋放，電燈熄滅，定時(shí)結(jié)束。模擬聲響555組成兩個(gè)多諧振蕩器，調(diào)節(jié)定時(shí)元件100K電位器，使第一級(jí)輸出較低頻率，第二級(jí)輸出較高頻率，第二級(jí)受第一級(jí)輸出的控制，即只有在第一級(jí)輸出高電平期間，第二級(jí)才振蕩，最終送至揚(yáng)聲器的信號(hào)是斷續(xù)的。實(shí)訓(xùn)：實(shí)訓(xùn)：制作秒計(jì)時(shí)器制作秒計(jì)時(shí)器秒計(jì)時(shí)器原理圖任務(wù)要求任務(wù)要求4.通電測(cè)試通電測(cè)試 3.按原理圖進(jìn)行線路連接按原理圖進(jìn)行線路連接 2.按原理圖要求在電路板上布局按原理圖要求在電路板上布局 1.元器件識(shí)別與檢測(cè)：對(duì)照元件清單清點(diǎn)并元器件識(shí)別與檢測(cè)：對(duì)照元件清單清點(diǎn)并檢測(cè)所給元件檢測(cè)所給元件 一一、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)、時(shí)序邏輯電路的特點(diǎn)輸出狀態(tài)不僅與當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)有關(guān)，而且還與電路的原來(lái)狀態(tài)有關(guān)。通常由具有控制作用的邏輯門電路和具有記憶功能的觸發(fā)器兩部分組合而成。寄存器寄存器 具有接收、寄存和輸出數(shù)碼的功能。它是計(jì)算機(jī)電路的重要部件。有數(shù)碼寄存器和移位寄存器。 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器可分為二進(jìn)制和非二進(jìn)制、異步和同步、加法計(jì)數(shù)和減法計(jì)數(shù)等，可以基本計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上構(gòu)成需要的任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。四、四、555定時(shí)器定時(shí)器一種應(yīng)用廣泛的集成電路，能組成單