數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)及制作

1、-. z.- . -可修編- .*航空大學(xué)14數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與制作*航空大學(xué)測光學(xué)院110812班魏鑠巖課程設(shè)計(jì)論文題目：數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與制作學(xué)院：測試與光電工程學(xué)院專業(yè)名稱：測控技術(shù)與儀器學(xué)生：鑠巖班級(jí)*：11081211指導(dǎo)教師：金信鴻二一四年六月-. z.數(shù)字秒表的設(shè)計(jì)與制作學(xué)生：鑠巖班級(jí)：11081211指導(dǎo)教師：金信鴻摘要：通過本電路掌握rs觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時(shí)針發(fā)生器及計(jì)時(shí)器，譯碼顯示單元電路的應(yīng)用，u1a，u1b構(gòu)成根本rs觸發(fā)器，其作用是啟動(dòng)和停頓秒表工作，按動(dòng)k2，u1a-3為高電平，u1b-6為低電平，計(jì)數(shù)停頓。按動(dòng)k1，計(jì)數(shù)器清零并開場計(jì)數(shù)。U2a，u2b構(gòu)成微分型單

2、穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其輸入觸發(fā)負(fù)脈沖加到計(jì)時(shí)器的去除端mr。其職能是為計(jì)數(shù)器提供清零信號(hào)。Ne555構(gòu)成多諧振蕩器，調(diào)節(jié)rl可以使得555輸出100hz的矩形波，u6，u7,u8構(gòu)成計(jì)數(shù)器及分屏器。74ls160為同步十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器.u8作為十分頻器，對(duì)100hz信號(hào)進(jìn)展十分頻，得10hz矩形波，即在其進(jìn)位輸出端tc取得0.1秒矩形脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器u6，u7接成8421碼十進(jìn)制形式。同時(shí)計(jì)數(shù)器u7又經(jīng)十分頻得到1秒的矩形脈沖信號(hào)作為u6的時(shí)針信號(hào).計(jì)數(shù)器u6，u7分別作為秒表和0.1秒位數(shù)器他們的輸出端與譯碼單元的對(duì)應(yīng)輸入端連接，可現(xiàn)實(shí)秒數(shù)字。U4，u5和數(shù)碼管形成顯示單元，74ls247為bcd碼

3、輸入的四線-七段譯碼器，數(shù)碼管采用共陽數(shù)碼管.關(guān)鍵詞：rs觸發(fā)器，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，時(shí)針發(fā)生器及計(jì)時(shí)器，譯碼顯示單元電路指導(dǎo)教師簽名：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書數(shù)字式秒表的設(shè)計(jì)一、任務(wù)和要求：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)數(shù)字式秒表，要求如下：1、用三位數(shù)碼管及一個(gè)LED發(fā)光二極管顯示秒表計(jì)時(shí)，格式如下：秒十位秒個(gè)位秒十分位分開機(jī)時(shí)數(shù)碼管顯示000，LED燈滅；當(dāng)計(jì)時(shí)超過59秒時(shí)，LED燈亮；計(jì)到1分59秒時(shí)，過一秒LED燈滅，同時(shí)數(shù)碼管重新計(jì)時(shí)顯示。計(jì)時(shí)最小單位為0.1秒。2、具有如下功能鍵：開場/清零鍵：按第一下時(shí)計(jì)時(shí)開場，同時(shí)顯示；按第二下，停頓計(jì)時(shí)恢復(fù)到初始狀態(tài)；固定顯示鍵：按第一下時(shí)，顯示固定，但計(jì)時(shí)仍繼續(xù)；再按下

4、時(shí)，顯示從新時(shí)間開場。3、要求自制0.1秒信號(hào)源。4、設(shè)計(jì)并制作本電路所用直流電源。二、提示和參考文獻(xiàn)直流穩(wěn)壓電源見參考資料P23數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書實(shí)驗(yàn)六前言課程設(shè)計(jì)是針對(duì)*一理論課程的要求，對(duì)學(xué)生進(jìn)展綜合性實(shí)踐訓(xùn)練的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，可以培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用課程中所學(xué)的理論知識(shí)與時(shí)間嚴(yán)密結(jié)合，獨(dú)立地解決實(shí)際問題的能力。本次課程設(shè)計(jì)的數(shù)字式秒表的電路是利用不同功能的芯片和邏輯電路構(gòu)成的數(shù)字電路，其中所需的芯片如計(jì)數(shù)器、譯碼器、鎖存器等，它與我們所學(xué)的數(shù)電、模電密切相關(guān)。數(shù)字、模擬電子技術(shù)是電子、通信專業(yè)的重要根底課程，其特點(diǎn)之一是實(shí)踐性強(qiáng)，因此電子電路課程設(shè)計(jì)也是其教學(xué)過程的重要組成局部。課程設(shè)計(jì)的目

5、的及意義：1、根底知識(shí)更深層次的理解和掌握；2、邏輯思維的培養(yǎng)和鍛煉；3、各學(xué)科之間的聯(lián)系與整合；4、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和優(yōu)良的學(xué)習(xí)作風(fēng)；5、培養(yǎng)各小組成員之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)應(yīng)到達(dá)如下根本要求：1、綜合運(yùn)用所學(xué)到的理論知識(shí)比方數(shù)、模電去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)課題；2、通過查閱手冊(cè)和文獻(xiàn)資料，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力；3、進(jìn)一步熟悉需用電子器件的類型和特性，并掌握合理選用元器件的原則；4、學(xué)會(huì)電子電路的安裝與調(diào)試技能；5、進(jìn)一步熟悉各種電子儀器如示波器的正確使用方法；6、學(xué)會(huì)撰寫課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告；7、培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。做課程設(shè)計(jì)的我們也應(yīng)該做到以

6、上根本要求，努力完成此次課程設(shè)計(jì)，以到達(dá)此次課程設(shè)計(jì)的意義。在此非常感指導(dǎo)教師的耐心教誨，以及組員們的竭力協(xié)作。目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc244962627課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 PAGEREF _Toc244962627 h 3HYPERLINK l _Toc244962628前言 PAGEREF _Toc244962628 h 3HYPERLINK l _Toc2449626291、方案的論證和選擇 PAGEREF _Toc244962629 h 3HYPERLINK l _Toc2449626301.1整體構(gòu)造框圖 PAGEREF _Toc244962

7、630 h 3HYPERLINK l _Toc2449626311.2設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc244962631 h 3HYPERLINK l _Toc2449626321.3 方案的選擇 PAGEREF _Toc244962632 h 3HYPERLINK l _Toc2449626332、單元電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962633 h 3HYPERLINK l _Toc2449626342.1電源的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962634 h 3HYPERLINK l _Toc2449626352.2 信號(hào)源的設(shè)計(jì)0.1s PAGEREF _Toc2449

8、62635 h 3HYPERLINK l _Toc2449626362.3 控制電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962636 h 3HYPERLINK l _Toc2449626372.3.1 開場/暫停計(jì)時(shí)開關(guān) PAGEREF _Toc244962637 h 3HYPERLINK l _Toc2449626382.3.2 清零開關(guān) PAGEREF _Toc244962638 h 3HYPERLINK l _Toc2449626392.4 顯示電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962639 h 3HYPERLINK l _Toc2449626402.4.1 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)

9、 PAGEREF _Toc244962640 h 3HYPERLINK l _Toc244962641十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962641 h 3HYPERLINK l _Toc244962642譯碼鎖存電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc244962642 h 3HYPERLINK l _Toc2449626433、軟件仿真 PAGEREF _Toc244962643 h 3HYPERLINK l _Toc2449626443.1 仿真軟件的介紹 PAGEREF _Toc244962644 h 3HYPERLINK l _Toc244962645 multisim簡介

10、 PAGEREF _Toc244962645 h3HYPERLINK l _Toc2449626473.1.2 proteus 7簡介 PAGEREF _Toc244962647 h 3HYPERLINK l _Toc2449626483.2 電源的仿真 PAGEREF _Toc244962648 h 3HYPERLINK l _Toc2449626493.3 信號(hào)源仿真 PAGEREF _Toc244962649 h 3HYPERLINK l _Toc2449626503.4顯示和控制電路的仿真 PAGEREF _Toc244962650 h 3HYPERLINK l _Toc2449626

11、513.5 總體電路圖初稿 PAGEREF _Toc244962651 h 3HYPERLINK l _Toc2449626524、電路的裝調(diào)和數(shù)據(jù)分析 PAGEREF _Toc244962652 h 3HYPERLINK l _Toc2449626534.1電源的裝調(diào) PAGEREF _Toc244962653 h 3HYPERLINK l _Toc2449626544.2信號(hào)源的裝調(diào) PAGEREF _Toc244962654 h 3HYPERLINK l _Toc2449626554.3 顯示譯碼鎖存電路的裝調(diào) PAGEREF _Toc244962655 h 3HYPERLINK l _

12、Toc2449626564.4 控制電路的裝調(diào) PAGEREF _Toc244962656 h 3HYPERLINK l _Toc2449626574.5整體電路裝調(diào) PAGEREF _Toc244962657 h 3HYPERLINK l _Toc2449626584.6數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _Toc244962658 h 3HYPERLINK l _Toc2449626594.7 改良措施 PAGEREF _Toc244962659 h 3HYPERLINK l _Toc2449626605、總結(jié) PAGEREF _Toc244962660 h 3HYPERLINK l _Toc244

13、9626616、附錄： PAGEREF _Toc244962661 h 3HYPERLINK l _Toc2449626626.1 總體電路圖 PAGEREF _Toc244962662 h 3HYPERLINK l _Toc2449626636.2 元器件清單 PAGEREF _Toc244962663 h 3HYPERLINK l _Toc2449626646.3 芯片管腳圖 PAGEREF _Toc244962664 h 3HYPERLINK l _Toc244962672參考文獻(xiàn)： PAGEREF _Toc244962672 h 31、方案的論證和選擇1.1整體構(gòu)造框圖根據(jù)任務(wù)書的要求

14、，我們的整體思路框圖如圖1所示：圖1 數(shù)字秒表組成框圖1.2設(shè)計(jì)方案這次我們組設(shè)計(jì)的數(shù)字秒表實(shí)際上是一個(gè)計(jì)數(shù)及其一些簡單的控制電路，對(duì)10HZ頻率的信號(hào)進(jìn)展計(jì)數(shù)、鎖存、清零及其顯示。對(duì)10HZ時(shí)間信號(hào)必須做到準(zhǔn)確穩(wěn)定，通常使用石英晶體振蕩器電路構(gòu)成數(shù)字鐘。但是在要求不高的情況下也可用555定時(shí)器構(gòu)成的信號(hào)源。再對(duì)該信號(hào)進(jìn)展分頻使之成為有用信號(hào)及10Hz信號(hào)，再用計(jì)數(shù)器對(duì)其進(jìn)展計(jì)數(shù)，用譯碼顯示電路進(jìn)展顯示，即可完成。該系統(tǒng)是否能滿足最終要求最重要的是信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)是否穩(wěn)定，所以方案有以下兩種：方案一使用具有譯碼、鎖存功能CD4511，計(jì)數(shù)器74LS160來設(shè)計(jì)顯示控制局部74LS1605557

15、4LS16074LS160CD4511CD4511CD451174LS76方案二使用單獨(dú)的芯片，譯碼驅(qū)動(dòng)器74LS47,鎖存器74LS373,計(jì)數(shù)器74LS160設(shè)計(jì)的顯示控制局部55574LS16074LS16074LS16074LS16074LS37374LS4774LS4774LS37374LS4774LS3731.3 方案的選擇方案一和方案二的不同主要是譯碼和鎖存局部。方案一是用CD4511，該芯片集譯碼和鎖存于一體，使用的芯片少，使電路大大的簡化，總體的設(shè)計(jì)比擬合理。方案二使用了譯碼器和鎖存器獨(dú)立的設(shè)計(jì)，即譯碼器用74LS48，而鎖存器用74LS373組合起來對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)展操作，而且方

16、案二多了一片74LS160，這片74LS160主要使用其清零端對(duì)二極管進(jìn)展清零操作。方案二總體來說使用芯片較多，布線較麻煩。最終考慮到實(shí)驗(yàn)室沒有CD4511，于是只好采用方案二。2、單元電路的設(shè)計(jì)2.1電源的設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求必須接入是220v的交流電，而實(shí)驗(yàn)所用電源都使直流，所以需要一個(gè)的變壓器，變壓器只能轉(zhuǎn)化成交流電，故此處可使用整流電路加上濾波和穩(wěn)壓就可以得到所需電壓。它的一般設(shè)計(jì)步驟如下：變壓器得到可用交流電；經(jīng)過整流二極管對(duì)其整流；再用電容對(duì)其濾波；最后用7805穩(wěn)壓系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)展穩(wěn)壓。其電源的總電路圖如圖2所示：圖2 電源電路圖2.2 信號(hào)源的設(shè)計(jì)0.1s555定時(shí)器是一種多用途的數(shù)字

17、-模擬混合集成電路，用它能方便的構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸器和多諧振蕩器。由于使用靈活方便，所以它在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)所需信號(hào)時(shí)頻率為10Hz的信號(hào)，故用555定時(shí)器做一個(gè)占空比為1/2，周期為0.1s的信號(hào)源，具體電路圖如圖3所示：圖3 0.1s信號(hào)源2.3 控制電路的設(shè)計(jì)開場/暫停計(jì)時(shí)開關(guān)本設(shè)計(jì)使用的是雙JK觸發(fā)器，屬下降沿觸發(fā)的觸發(fā)器。它的1Q輸出端接8D鎖存器74LS373的LE端來對(duì)譯碼器74LS47進(jìn)展鎖存, 當(dāng)下降沿到來的時(shí)候，從而到達(dá)固定顯示的目的。清零開關(guān)JK觸發(fā)器的2Q輸出端接計(jì)數(shù)器74LS160的RD非端，當(dāng)下降

18、沿到來的時(shí)候，從而使計(jì)數(shù)器清零。通過接入脈沖式開關(guān)及其上拉電阻來產(chǎn)生脈沖，再將JK觸發(fā)器接成T觸發(fā)器，這樣保證了有單脈沖，之后電路狀態(tài)必翻。如圖4所示，J和K都必須接高電平保證觸發(fā)器成為一個(gè)T觸發(fā)器使之成為必翻電路。當(dāng)脈沖開關(guān)沒按下時(shí)時(shí)鐘信號(hào)是一個(gè)低電平;當(dāng)脈沖開關(guān)按下時(shí)時(shí)鐘信號(hào)由低電平變成高電平，導(dǎo)致Q也有相應(yīng)的變化。這樣就可以手動(dòng)控制電路狀態(tài)。圖4 控制電路2.4 顯示電路的設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器是數(shù)字系統(tǒng)中使用最多的時(shí)序電路。它是由觸發(fā)器和控制門組成。它不僅可以用來計(jì)數(shù)，還可以用于數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算等。計(jì)數(shù)器的種類繁多，分類方法也有多種。按計(jì)數(shù)器中的觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)次序可分為異步和同步計(jì)數(shù)器

19、；按計(jì)數(shù)器的編碼方法分為二進(jìn)制、十進(jìn)制和其它進(jìn)制計(jì)數(shù)器；按計(jì)數(shù)過程中的數(shù)字增減分為加法與減法計(jì)數(shù)器。本次課設(shè)所用的74LS160就是同步置數(shù)、異步清零的。因?yàn)?4LS160兼有異步清零和同步置數(shù)功能，所以置零法和置數(shù)發(fā)均可采用。由于置零法信號(hào)隨著計(jì)數(shù)器被置零而立即消失，所以置零信號(hào)持續(xù)時(shí)間極短，如果觸發(fā)器的復(fù)位速度有快有慢，則可能動(dòng)作慢的觸發(fā)器還未來得及復(fù)位，置零信號(hào)已經(jīng)消失導(dǎo)致電路誤動(dòng)作，因此這種接法的電路可靠性不高。為了克制這一缺點(diǎn)在本次設(shè)計(jì)中采用置數(shù)法來設(shè)計(jì)電路。2.4.1 六進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)這局部是由74LS160N、74LS00N、74LS48、4205共陰數(shù)碼管和74LS373組成

20、。由于74LS160N計(jì)數(shù)器是一個(gè)十進(jìn)制的、異步清零的，當(dāng)其第六個(gè)狀態(tài)到達(dá)時(shí)必須清零。設(shè)計(jì)時(shí)將74LS160的置數(shù)端全部接地，輸出端Q2,Q3端經(jīng)與非門接到LOAD端，使其第六個(gè)狀態(tài)到達(dá)時(shí)整體置零。具體電路圖如圖5所示：圖5 六進(jìn)制電路圖十進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)這局部是由74LS160N、74LS48、4205共陰數(shù)碼管和74LS373組成。設(shè)計(jì)時(shí)將74LS160的置數(shù)端全部接地，由于74LS160是一個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器所以可以直接連接，LOAD接高電平。故電路如圖6所示：圖6 十進(jìn)制電路譯碼鎖存電路設(shè)計(jì)在數(shù)字系統(tǒng)中常常需要將測量或處理的結(jié)果直接顯示成十進(jìn)制數(shù)。為此，首先將BCD碼表示的結(jié)果送到譯碼器進(jìn)

21、展譯碼，用它的輸出去驅(qū)動(dòng)顯示器件，由于顯示器的工作方式不同，對(duì)譯碼器的要求也就不同，譯碼器的電路也不同。具體接法在十進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)跟六進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)中都已連接好。根據(jù)74LS373所能實(shí)現(xiàn)的功能，在74LS373的OE端接地，LE端接控制端，受開關(guān)的控制，當(dāng)觸動(dòng)開關(guān)使下降沿到來，74LS373工作在鎖存狀態(tài)下，從而到達(dá)鎖存的的功能。當(dāng)74LS373的LE端接高電平的話，芯片為直通的，輸入跟輸出保持一致。譯碼驅(qū)動(dòng)器74LS48驅(qū)動(dòng)的是共陰數(shù)碼管，所以接共陰數(shù)碼管。將芯片懸空的控制引腳統(tǒng)一接高電平以免引起誤差。具體圖形參照?qǐng)D5、圖6。3、軟件仿真3.1 仿真軟件的介紹 multisim簡介仿真軟件

22、NI Circuit Design Suite(NI電路設(shè)計(jì)套件)是美國國家儀器(National Instrument簡稱NI公司)下屬的Electronics Workbench Group推出的以Windows為根底的仿真工具，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式、電路分析、電路仿真、仿真儀器測試、射頻分析、單片機(jī)分析、PCB布局布線、根本機(jī)械CAD設(shè)計(jì)等應(yīng)用。NI電路設(shè)計(jì)套件包含以下Electronics Workbench軟件產(chǎn)品：NI Multisim、NI Ultiboard和NI Multisim MCU Module以前被稱為MultiMCU。NI Mu

23、ltisim 10.1特點(diǎn)：豐富的元器件，提供了世界主流元件提供商的超過16000多種元件，同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)展編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)立模型等功能。強(qiáng)大的仿真能力，以SPICE3F5和*spice的核作為仿真的引擎，通過Electronic workbench 帶有的增強(qiáng)設(shè)計(jì)功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)展優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ堋?.1.2 proteus 7簡介Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析(SPICE)各種模

24、擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動(dòng)態(tài)仿真、I2C調(diào)試器、SPI調(diào)試器、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器等。支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有：68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。提供軟件調(diào)試功能。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點(diǎn)等調(diào)試功能，同時(shí)可以觀察各個(gè)變量、存放器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具

25、有這些功能；同時(shí)支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如Keil C51 uVision2等軟件。具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。總之，該軟件是一款集單片機(jī)和SPICE分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大。3.2 電源的仿真圖7 電源仿真圖電源仿真用multisim10.1進(jìn)展，可以穩(wěn)定輸出直流5v電壓，如圖7所示。3.3 信號(hào)源仿真圖8 信號(hào)源仿真圖圖9 信號(hào)源波形圖信號(hào)源仿真要求得到10Hz矩形波，用圖8所示電路在multisim10.1中仿真，就得到如圖9所示的矩形波。3.4顯示和控制電路的仿真由于顯示局部跟控制電路仿真時(shí)很難單獨(dú)來完成，所以將顯示控制局部一起仿真圖10顯示控制電路圖顯示控制電路圖是在

26、Proteus 7中仿真，可得到實(shí)驗(yàn)要求顯示的電路如圖10，也可通過開關(guān)控制電路的開場、清零和鎖存。3.5 總體電路圖初稿仿真軟件中的空間有限，由于我們所使用的元器件比擬多，在proteus 7中很難清楚的表示出來，所以將電源局部省略。圖11總體電路草圖4、電路的裝調(diào)和數(shù)據(jù)分析4.1電源的裝調(diào)做電源時(shí)，因?yàn)楫?dāng)時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)使用的是IN4007，在領(lǐng)器件時(shí)，考慮到使用整流橋方便，便更改為整流橋。但連接時(shí)，對(duì)整流橋不熟，便采用逐腳測試，試出了正確引腳接法。4.2信號(hào)源的裝調(diào)接好信號(hào)源紙都一直沒有輸出信號(hào)，我們檢查了連線沒有問題之后，加發(fā)光二極管測試輸出信號(hào)，結(jié)果沒有顯示，經(jīng)過大家的分析，調(diào)整最后才發(fā)現(xiàn)原

27、來是二極管接反了，改正之后信號(hào)源正常工作。在信號(hào)源的輸出過程中測得信號(hào)源的輸出脈沖比0.1秒稍慢，這是由于在領(lǐng)元器件的時(shí)候我們需要使用的72.15 K的電阻沒有，結(jié)果我們領(lǐng)到得是75 K的電阻，導(dǎo)致信號(hào)源的輸出稍有誤差。4.3 顯示譯碼鎖存電路的裝調(diào)在調(diào)試顯示局部的時(shí)候，我們?cè)O(shè)計(jì)仿真的時(shí)候用的是74LS48共陰驅(qū)動(dòng)譯碼器，在元器件清單上寫的是共陰數(shù)碼管，結(jié)果領(lǐng)器件時(shí)沒有74LS48只好用74LS47代替，在測試時(shí)數(shù)碼管一直不亮，在檢查連線沒有問題之后，一致認(rèn)為是數(shù)碼管出現(xiàn)問題，經(jīng)過查閱資料跟請(qǐng)教同學(xué)，才知道數(shù)碼管應(yīng)該選用共陽的，在替換了數(shù)碼管之后顯示局部才有所顯示。在連線局部也出現(xiàn)了一些問題，

28、將74LS47的輸出與BCD數(shù)碼管的輸入接錯(cuò)，導(dǎo)致我們的數(shù)字顯示為亂碼，經(jīng)過仔細(xì)的檢查，我們將接錯(cuò)的線糾正了之后數(shù)碼管才正常顯示。4.4 控制電路的裝調(diào)我們連好電路圖并檢查無誤，但是開關(guān)局部卻不起作用，經(jīng)過排查才發(fā)現(xiàn)時(shí)面包板的問題，在移動(dòng)電路重新插好之后電路正常工作。在控制電路局部我們剛開場給JK觸發(fā)器的CLR直接接高電平，結(jié)果在測試的時(shí)候我們?cè)O(shè)置的開場開關(guān)不起作用，插上電源后計(jì)數(shù)器就直接開場計(jì)數(shù)，而且初始狀態(tài)并非000而是一個(gè)隨機(jī)的數(shù)字，說明計(jì)數(shù)器剛一開場沒有到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)。經(jīng)過教師和同學(xué)的指點(diǎn)，我們?cè)贑LR端加電阻接高電平加電容接地，使得初始狀態(tài)到達(dá)一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)000。4.5整體電路

29、裝調(diào)在整體電路的裝調(diào)過程中，將之前獨(dú)立的局部連接起來，將電源與信號(hào)源首先連接起來，然后將顯示及控制局部的接高電平和低電平的地方跟電源連接好。再將信號(hào)源的輸出信號(hào)加在74LS160的CLK端，控制電路中JK觸發(fā)器的Q1端接74LS373的LE端從而到達(dá)鎖存的目的，Q2端接端，做為清零信號(hào)。在整體電路的過程中，由于剛開場的時(shí)候各個(gè)模塊是相對(duì)獨(dú)立的，并且各局部的連線比擬復(fù)雜，連線時(shí)要仔細(xì)認(rèn)真，各局部的連接線一定要接在對(duì)應(yīng)位置，布線要合理，面包板的空間比擬有限，盡量使得布局看起來整齊簡潔。當(dāng)我們把各自的單元電路圖連接在一起時(shí)，就產(chǎn)生了問題，數(shù)碼管雖然顯示正常，但與實(shí)際的秒表誤差太大，因此我們就想方法，

30、最后我們知道那是信號(hào)源的問題，信號(hào)源的周期有點(diǎn)大，因此我們就調(diào)電位器，當(dāng)調(diào)到70K到75K之間的時(shí)候，數(shù)碼管的顯示才與秒表的誤差不到1秒，最后一個(gè)問題就是接通電源好數(shù)碼管顯示不是三個(gè)0，最后通過大家的意見，在JK觸發(fā)器上加了個(gè)RC振蕩回路后，再試以后，終于成功了。4.6數(shù)據(jù)處理因?yàn)槲覀冃枰?.1秒的信號(hào)源，占空比為1/2。由公式充電時(shí)間：T1=R1CLn2。而放電時(shí)間：T2=R2CLn2。輸出脈沖的占空比為：Q=R1/R1+R2當(dāng)Q=1/2時(shí)，R1=R2，電路的振蕩周期為：T=T1+T2=R1+R2CLn2=1/2電容C=1uF，代入數(shù)值得:R1=R2=72.15K。4.7 改良措施開場設(shè)計(jì)的

31、控制電路給端直接加高電平，結(jié)果使得初始狀態(tài)不穩(wěn)定，最后在端加電阻接高電平并且加電容接地，使得初始狀態(tài)到達(dá)穩(wěn)定值，再將Q2加到74LS160的端。電路圖如圖12所示：圖12清零改良圖5、總結(jié)通過這次對(duì)數(shù)字電子鐘的設(shè)計(jì)作，讓我了解了電路設(shè)計(jì)的根本步驟，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念。在這次課程設(shè)計(jì)作業(yè)的過程中由于在設(shè)計(jì)方面我們沒有經(jīng)歷，理論根底知識(shí)掌握得不結(jié)實(shí)，在設(shè)計(jì)中難免會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的問題：在選則74LS160的進(jìn)位及連接方式時(shí)，還有74LS373和74LS47的工作原理及管腳圖的諸多方面；其次在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，拖了好久，比方所開關(guān)運(yùn)用觸發(fā)器的選擇上面等，同學(xué)們?cè)谶@方面的知識(shí)比擬缺乏，幸好得到了同學(xué)的幫助，找到了方法，把問題解決了；再次，在控制電路中也遇到了很多問題，比方說，如何實(shí)現(xiàn)任務(wù)書上的要求的功能如何實(shí)現(xiàn)，怎樣用7476來實(shí)現(xiàn)控制電路，在同學(xué)的幫助下逐步解決了。這些都暴露出了前期我在這些方面知識(shí)的欠缺和經(jīng)歷的缺乏，對(duì)于我來說，收獲最大的是方法和能力。這次課設(shè)是我們第一次使用仿真軟件進(jìn)展設(shè)計(jì)的，從這次的仿真中，我發(fā)現(xiàn)仿真和實(shí)際的電路也有不少差異，仿真的電路圖放在實(shí)際中不一定就可以用，因?yàn)榉抡孳浖?huì)幫你把一些細(xì)小局部自動(dòng)完善，