數(shù)顯定時器課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 實驗?zāi)康?</p><p>　　2． 實驗任務(wù)和要求2</p><p>　　3． 設(shè)計方案的選擇3</p><p><b>　　4． 實驗原理5</b></p><p>　　5. 電路主要元器件

2、介紹9</p><p>　　6. 電路焊接及調(diào)試13</p><p>　　7. 故障分析16</p><p>　　8 . 儀器儀表清單17</p><p>　　9. 心得體會18</p><p><b>　　10. 致謝19</b></p><p>　　1

3、1. 參考文獻(xiàn)19</p><p><b>　　實驗?zāi)康模?lt;/b></p><p>　　本課程為電子、通信類專業(yè)的獨立實踐課，該課程設(shè)計建立在電路基礎(chǔ)低頻與高頻電子線路等課程的基礎(chǔ)上，主要讓學(xué)生加深對高頻電子線路理論知識的掌握，使學(xué)生能把所學(xué)的只是系統(tǒng)地、高效地貫穿到實踐中來，避免理論與實踐的脫離，同時提高學(xué)生的動手能力，并在實踐中不斷完善理論基礎(chǔ)，有助于培養(yǎng)學(xué)生綜

4、合能力。</p><p><b>　　實驗任務(wù)和要求：</b></p><p>　　2.1任務(wù)：根據(jù)數(shù)電模電知識，設(shè)計一個具有較高精度的9為數(shù)顯定時器。</p><p><b>　　2.2要求：</b></p><p>　　具有數(shù)碼管顯示9秒的定時功能；</p><p>　　

5、定時器為9秒遞減定時，其記數(shù)間隔為1秒；</p><p>　　數(shù)顯定時器的記數(shù)頻率可調(diào)；</p><p><b>　　設(shè)計方案的選擇：</b></p><p>　　3.1方案一：它是由555電路組成的多諧振蕩器構(gòu)成實際脈沖發(fā)生器，一只可預(yù)置數(shù)二進(jìn)制同步可逆計數(shù)器74LS193組成的脈沖計數(shù)器，譯碼和顯示驅(qū)動器4511組成，它將輸出的BCD碼譯碼

6、后通過數(shù)碼器顯示出來。</p><p>　　3.2方案二：同方案一一樣，不過改變了多諧振蕩器電路，使之更加簡明容易操作，同時加入復(fù)位開關(guān)，優(yōu)化定時器功能。</p><p>　　經(jīng)過選擇優(yōu)化后，決定使用方案二的電路組為最終電路，原因是方案二在以后的焊接及功能方面更容易操作。</p><p><b>　　實驗原理：</b></p>&

7、lt;p>　　4.1電路工作原理圖：</p><p>　　時基脈沖發(fā)生器 脈沖計數(shù)器 譯碼驅(qū)動器 數(shù)碼顯示器</p><p>　　4.2各模塊電路的設(shè)計及其原理圖：</p><p>　　4.2.1時基脈沖發(fā)生器的設(shè)計：</p><p>　　它是由555電路組成的多諧振蕩，其振蕩周期，電路中，，．</

8、p><p>　　當(dāng)電源接通后電容Ｃ被充電，當(dāng)上升到２／３時，使為低電平，同時放電三極管Ｔ道統(tǒng)，此時電容Ｃ通過和Ｔ放電，下降，當(dāng)下降到１／３時，翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器放大時間為：。當(dāng)放電結(jié)束時Ｔ截止，將通過，向電容Ｃ充電，由１／３上升到２／３所需的時間為，當(dāng)上升到 ２／３時，電路又翻轉(zhuǎn)為低電平。如此周而復(fù)始，在電路的輸出端就得到一個周期性矩形波：，此電路振蕩周期可以由電位器來調(diào)節(jié)。</p><p>

9、;　　4.2.２脈沖計數(shù)器的設(shè)計：</p><p>　　脈沖計數(shù)器是由一直預(yù)置二進(jìn)制數(shù)同步可逆計數(shù)器７４ＬＳ１９３組成，它能對時基脈沖進(jìn)行加減記數(shù)，并在～輸出四位二進(jìn)制數(shù)。此電路中７４ＬＳ１３接成減計數(shù)器，通過將，接高電平，，接低電平，得到二進(jìn)制數(shù)１００１，可將計數(shù)器預(yù)置位９.同時時鐘脈沖發(fā)生器工作，輸出時鐘脈沖，由５５５三號引腳輸出的時鐘脈沖輸入到７４ＬＳ１９３的減記數(shù)端四號引腳。因此隨著時鐘脈沖的輸入，計數(shù)器

10、作減記數(shù)。計數(shù)器由９遞減至０，然后由～輸入４５１１譯碼驅(qū)動器。</p><p>　　4.2.３譯碼驅(qū)動器的設(shè)計：</p><p>　　在的條件下，當(dāng)ＬＥ＝０時鎖存器不工作，譯碼器的輸出隨輸入碼的變化而變化再經(jīng)數(shù)碼顯示器顯示讀數(shù)。當(dāng)ＬＥ由０到１，輸入碼被所存，輸出Ｒ取決于所存器的內(nèi)容，不在隨輸入變化而變化。</p><p><b>　　4.３總電路設(shè)計<

11、;/b></p><p>　　如圖所示，把所有的單元電路按照邏輯關(guān)聯(lián)方式聯(lián)系在一起，電路便可以從９開始倒計時，開關(guān)可復(fù)位。</p><p>　　電路主要元器件介紹：</p><p>　　５.１?。担担刀〞r器：</p><p>　　555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等

12、脈沖產(chǎn)生與變換電路</p><p>　　它的各個引腳功能如下： 　　</p><p>　　1腳：外接電源負(fù)端VSS或接地，一般情況下接地。 　　</p><p>　　8腳：外接電源VCC，雙極型時基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時基電路VCC的范圍為3 ~ 18V。一般用5V。 　　</p><p>　　3腳：輸出端Vo 　

13、　</p><p>　　2腳：低觸發(fā)端 　　</p><p>　　6腳：TH高觸發(fā)端 　　</p><p>　　4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時基電路不工作，此時不論TR、TH處于何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時應(yīng)接高電平。 　　</p><p>　　5腳：VC為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)

14、該端不用時，應(yīng)將該端串入一只0.01μF電容接地，以防引入干擾。 　　</p><p>　　7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時器時電容的放電。</p><p>　?。?２?。罚矗蹋樱保梗承酒?lt;/p><p>　　74LS193是同步四位二進(jìn)制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有同步清除和同步置數(shù)等功能。</p><p>　?。?３

15、?。矗担保毙酒?lt;/p><p>　　CD4511是一個用于驅(qū)動共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動LED顯示器。</p><p><b>　　５.４?。范藬?shù)碼管</b></p><p>　　7段數(shù)碼管一般由8個發(fā)光二極管

16、組成，其中由7個細(xì)長的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點。</p><p>　　當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時，相應(yīng)的一個點或一個筆畫發(fā)光?？刂葡鄳?yīng)的二極管導(dǎo)通，就能顯示出各種字符，盡管顯示的字符形狀有些失真，能顯示的數(shù)符數(shù)量也有限，但其控制簡單，使有也方便。發(fā)光二極管的陽極連在一起的稱為共陽極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱為共陰極數(shù)碼管</p><p><b>　　電路焊

17、接及調(diào)試：</b></p><p><b>　　６.１檢測元器件</b></p><p>　　檢測元器件是否可用，并記錄元件的實際值。</p><p><b>　?。?２電路焊接：</b></p><p>　　按照設(shè)計好的的單元電路圖連接好每一個單元電路，在調(diào)試好每個單元電路后，再把所有

18、的相關(guān)的反饋電路聯(lián)系在一起，按照所設(shè)計的總電路圖進(jìn)行連接，最后進(jìn)行測試以達(dá)到最終任務(wù)書的要求。</p><p>　　在焊接過程中，最容易出現(xiàn)的一種違反操作步驟的做法就是烙鐵頭不是先與被焊件接觸，而是先于焊錫絲接觸，熔化的焊錫滴落在尚未預(yù)熱的被焊部位，這樣很容易就產(chǎn)生焊點虛焊，所以烙鐵頭必須與被焊件接觸，對被焊件進(jìn)行預(yù)熱是防止產(chǎn)生虛焊的重要手段。</p><p><b>　?。?３

19、調(diào)試</b></p><p>　　用５Ｖ電源接上電路板并接地，根據(jù)實驗所需要的要求旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)數(shù)碼管的顯示頻率，直到得到滿意的結(jié)果為止。</p><p>　　通電前檢查。特別注意電源是否接錯，電源與地是否有短接，二極管方向和電解電容的極性是否接反，集成電路和晶體管的引腳是否接錯。</p><p>　　通電檢查。一定是調(diào)試好所需要的電源電壓數(shù)值，然后

20、才能給電路接通電源。電源一經(jīng)接通，不要急于用儀器觀測波形和數(shù)據(jù)，而是要觀察是否有異?，F(xiàn)象，如冒煙、異常氣味、放電的聲光、元器件發(fā)燙等。若有，應(yīng)及時關(guān)閉電源，待排除故障后才可以接通電源。</p><p>　　塊調(diào)試。按調(diào)試要求測試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試通過的輸出信號作為后一級的輸入信號，為最后的整機聯(lián)調(diào)創(chuàng)造條件。</p><p>　?。?４焊接好后的

21、成品圖</p><p><b>　　故障分析：</b></p><p>　　在實驗中我們遇到了許許多多的問題，首先是在仿真中仿真軟件的問題，總是不能自動開機復(fù)位，在換了仿真軟件后問題解決；還有在連接實際電路的時候，倒計時電路總是隨機少數(shù)字，把邏輯電路檢查重新連接了好多遍都無法解決問題，后來在詢問過老師和同學(xué)后才知道是信號源不夠穩(wěn)定，重新連接信號源后問題解決。</

22、p><p><b>　　儀器儀表清單：</b></p><p><b>　　心得體會：</b></p><p>　　經(jīng)過兩周的努力，我終于完成了課程設(shè)計任務(wù)。從仿真到調(diào)試，遇到了許多的困難，比如脈沖信號不工作、芯片不能使用以及電路連接錯誤。雖然有的錯誤很小，但是卻造成了很大的負(fù)面影響，導(dǎo)致電路不能正常工作，特別是個別引腳焊接錯

23、誤時，自己非常難找到錯誤所在，這也許就是當(dāng)局者迷吧，在同學(xué)的幫助下，很容易就找到了錯誤所在。期間和同學(xué)的合作非常融洽，同時我也體會到了實驗中的樂趣。深刻的了解到電源、信號源必須要足夠的可靠、穩(wěn)定，并不是僅僅能工作就行，在我的計數(shù)器發(fā)生隨機少數(shù)字的問題是，我曾一直以為是電路的邏輯出了問題，檢查了許多遍都沒有發(fā)現(xiàn)問題所在，百思不得其解，浪費了很多時間，差點就要放棄了，后來通過請教其他同學(xué)才知道是信號源不夠穩(wěn)定，立刻重新連接信號源，故障解除。

24、</p><p>　　這就是怎樣把在課堂所學(xué)的知識運用于具體實踐中。在這次課程設(shè)計中我受益匪淺，提高了我獨立分析、思考與解決實際問題的能力。</p><p><b>　　致謝：</b></p><p>　　在這此實驗中我首先要感謝xx老師對我們的幫助，先是老師給我們的課題，我們經(jīng)過兩天的努力還是仿真不了，然后請求老師讓我們換課題，老師非常爽快的

25、就答應(yīng)了。后來實驗過程中xx老師也給與了我們悉心的教導(dǎo)。如果沒有老師的幫助真不知道這個實驗什么時候才能完成。</p><p>　　這里也反映了我們的學(xué)習(xí)還不夠扎實，我們還要更加努力才是。</p><p>　　其次要感謝那些在實驗過程中幫助我解決了自己解決不了的問題的同學(xué)們。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p>

26、<p>　　張肅文 高頻電子線路 高等教育出版社.2000年6月</p><p>　　胡宴如 模擬電子線路 高等教育出版社.2000</p><p>　　童詩白 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社.1998</p><p>　　康華光 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社.2000</p><p>　　杜膚生 數(shù)字集成電路應(yīng)用精粹