数字电路课程设计论文

目录

摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------02 第一章 设计内容及要求------------------------------------------------------------------------03 1.1设计目的------------------------------------------------------------------------------------03 1.2设计内容及要求---------------------------------------------------------------------------03 第二章 定时器的工作原理与设计原理------------------------------------------------------04 2.1定时器原理图------------------------------------------------------------------------------04 2.2PCB-------------------------------------------------------------------------------------------05 2.3工作原理------------------------------------------------------------------------------------06 第三章 元器件简介------------------------------------------------------------------------------07 第四章 组装与调试------------------------------------------------------------------------------11 第五章 电路优缺点及改进---------------------------------------------------------------------11 第六章 元器件列表------------------------------------------------------------------------------12 第七章 参考文祥---------------------------------------------------------------------------------12 第八章 收获与体会------------------------------------------------------------------------------13 附录 ------------------------------------------------------------------------------------------------14

摘要

随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，

传统的定时器都是发条驱动式、电机传动式、电钟式等机械式定时器，电子定时器相对于普通计时器来说，体积小，重量轻，造价低，精度高，寿命长，而且安全可靠，调整方便、适用于反复使用。该电子定时器满足对电器的电源进行控制，同时要方便用户对电子定时器的操作。

关键字：秒脉冲发生器，控制电路，计数器，译码显示电路

第一章 设计内容及要求

1.1设计目的 ：

提高电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形

式的选择有一定的了解;学习使用软件画原理图与PCB版图的制作；学习74系列芯片的基本功能及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行的电路调试与检测。

1.2设计内容及要求

设计一个10秒的倒计时定时器，倒计时的要求用数码显示，当定时到一秒时，有声音提示，提示声音为0.5秒。当倒计时到0时停止计数。

第二章 定时器的工作与设计原理

2.1定时器原理图

2.2PCB图

2.3

（1）秒脉冲发生器。

秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、C1、C2构成多谐振荡器。

用555定时器组成的多谐振荡器的原理图如图2.2.1所示。R1、R2、C是外接元件。当uc因电源接通对C充电而上升到2U时，比较器A1输出为低电平，使

3

CC

R-S触发器输出置0，T导通，电容C通过T放电；当uc因电容放电而减小到略低于1U时，比较器A2输出为低电平，使R-S触发器输出置1，T截止，电容C

3

CC

继续充电直到uc略高于2U时，触发器又翻转到0，从而完成一个周期振荡。

3

CC

其振荡周期可用下式计算：

T=0.7（R1+2R2）C

图2..2.1

经过计算得输出脉冲的周期为0.1s （2）十分频计数器

该部分有两个十进制计数器构成，74ls160和74ls192。

74ls160为十进制加计数器，当芯片的MR、PE、CET、CEP端都为高电平时，cp端没接收一个时钟脉冲就是开始计数，从0000到1001,循环结束后从新开始计时。当计数器实现一个循环之后，会有一个进位输出。

74ls192减计数器，当cpd端有输入脉冲时，进行十进制的减计数，此时的脉冲信号为74ls160的进输出，脉冲信号周期为1s。192从1001开始进行减计数直到减到0000为止。 （3）显示译码电路

74ls192的输出端接入74ls47的输入端，经过37芯片的译码之后再由输出端接到译码管进行显示。数字显示从9显示到0. （4）声音警示电路

由555振荡器的发出的信号脉冲给74ls161加计数器，计数器开始循环从0000开始计数到0101经过控制电路接入到74ls161的cet和cep端停止161工作，从输出端的Q2和Q1端经过或门输出到三极管的基极，若有高电平输入则三极管导通，蜂鸣器发出声音。 （5）控制电路

74ls192的输出端QB、QC、QD.的输出端接入或门后和QA经过非门之后的共同输入或非门然后接入74ls161的CET，控制74ls161的开始工作。然后经过QC、QA端与非门接入CEP端，控制74ls161停止工作。

第三章 元器件简介

74ls160引脚图及真值表

74ls192

74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示

74LS192的引脚排列及逻辑符号

（a）引脚排列 (b) 逻辑符号

图中：

出端，

为置数端，

为加计数端，

为减计数端，

为非同步进位输

为清

为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，

除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。 其功能表如下：

74ls47

74ls161

第四章 组装与调试

按照原理图将电路焊接完整，连接电源之后，译码管不显示数字，用万用表检测555是否发出脉冲信号，检测555的8管角和4管角是否为5伏电压。再检测1管角电压为0伏，都满足条件继续检测3管角是否为高低电平变化。在检测过程中发现555不能发出变化的脉冲信号，检测发现震荡电路中两电容没有接地。将其接地后脉冲正常。

之后检测74ls160，先检测电源和接地是否满足条件，正常后，检测160进位端是否发出信号，万用表显示有电压。 则74ls160工作正常。

然后检测74ls161的电源和接地管角接地。正常之后，将192的置数端接地。用万用表测输出端是否满足1001电位关系。满足关系后，发现译码管显示的数字无序。

用万用表检测74ls47与74ls192的输出电位不符，检查电路连接，发现74ls47的输入端接错了，从新修改电路。

声音提醒电路中，蜂鸣器一直在响，三极管的积极输入为高电平，所以三极管导通，使得蜂鸣器工作，原因是74ls161的输出端经过非门之后，变成了高电平。修改将输出端的Qc与Qa端通过或们输出，则可满足条件。

检测集成芯片，应该先用万用表检查电源与接地管角电压值，再检测芯片的输入与输出是否满足要求。

第五章 电路优缺点及改进

电路设计采用分频复用的思想，将555振荡器设置成0.1秒触发的脉冲信号。可以直接将其应用到声音提醒电路中，用一个计数器，从0000计到0101就可以实现0.5秒提示。显示电路可以用一个十进制计数器可实现一秒脉冲。再用74ls192进行减计数的计数。从而实现倒计时的功能。

此电路可用作答题倒计时、等需要倒计时的场合，可以增加 复位功能，使得倒计时能循环使用。< …… 此处隐藏：2926字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……