定時器設(shè)計畢業(yè)論文（含外文翻譯）

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在我國應(yīng)用范圍比較廣泛的是機(jī)械式發(fā)條定時器,但在實際應(yīng)用中所產(chǎn)生的問題比較多，走時不準(zhǔn)，易停擺等問題嚴(yán)重影響定時器的質(zhì)量。 </p><p>　　本文在對機(jī)械式發(fā)條式定時器其缺點分析的基礎(chǔ)上提出了基于數(shù)字電路技術(shù)的定時器設(shè)計方案。這個定時器電路比較簡單，成本低，便于維修，省去了機(jī)械定時器每次必須扭

2、動定時按鈕的麻煩，對電器的全自動化很有利。由振蕩器產(chǎn)生方波后經(jīng)過分頻器分別產(chǎn)生周期為的方波，分別用來減計數(shù)和加計數(shù)，這兩種方波通過計數(shù)器后輸出BCD碼，BCD碼通過發(fā)光二極管進(jìn)行顯示。</p><p>　　首先，根據(jù)設(shè)計要求，設(shè)計電路原理方框圖，然后，通過對電路原理的分析，對電路元件進(jìn)行選擇并設(shè)定相應(yīng)的電路圖元件參數(shù)，最后，設(shè)計電路的接線圖并對整個系統(tǒng)進(jìn)行功能測試。</p><p>　　【

3、關(guān)鍵詞】定時器 發(fā)光二極管 定時周期 觸發(fā)器 計數(shù)器 振蕩 </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In the broader scope of our application is a mechanical starting timer in the practical application of issues a

4、rising from the relatively more time to walk, stopped easily the timer problems seriously affect quality.</p><p>　　The mechanical and starting a timer on the basis of the analysis of the shortcomings of tech

5、nology-based digital timer circuit design. This timer electric circuit quite is simple, the cost is low, it is advantageous for the service , omitted the mechanical timer each time to have to sway from side to side fixed

6、 time the button trouble, was very advantageous to the electric appliance entire automation. Square-wave generated by the oscillator after a cycle frequency divider respectively square-wav</p><p>　　First, ac

7、cording to designs the request, designs the circuitry block diagram, then, through to the circuitry analysis, carries on the choice and the hypothesis corresponding electrograph part parameter to the circuit element, fin

8、ally, designs the electric circuit the wiring diagram and carries on the function test to the overall system.</p><p>　　【Key word】Timer LED Cut-off relay Hold time Timing cycle Trigger Power outlet

9、Boot time</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前 言- 1 -</p><p>　　第1章 緒 論- 2 -</p><p>　　第一節(jié) 課題的來源和意義- 2 -</p><p>　　第二節(jié) 電子定時器的應(yīng)用- 2 -</p>

10、<p>　　第三節(jié) 電子定時器的發(fā)展前景- 2 -</p><p>　　第2章 邏輯電路的介紹- 4 -</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)字電路的特點- 4 -</p><p>　　第二節(jié) 基本邏輯電路- 4 -</p><p>　　第三節(jié) CMOS集成電路的應(yīng)用- 4 -</p><p>

11、;　　一、 常用特性- 5 -</p><p>　　二、CMOS門電路的應(yīng)用- 5 -</p><p>　　第3章 各集成電路的功能及原理- 7 -</p><p>　　第一節(jié) CD4017的功能及原理- 7 -</p><p>　　一、 CD4017引腳圖- 7 -</p><p>　　二、CD401

12、7功能表- 8 -</p><p>　　第二節(jié) CD4017的波形圖- 9 -</p><p>　　第三節(jié) CD4069功能及原理- 10 -</p><p>　　一、 CD4069引腳圖- 10 -</p><p>　　二、CD4069的功能- 10 -</p><p>　　第4章 定時器的特點及

13、工作原理- 13 -</p><p>　　第一節(jié) 雙穩(wěn)態(tài)電路的功能- 13 -</p><p>　　第二節(jié) 定時器的特點- 16 -</p><p>　　一、 定時器的電路圖- 16 -</p><p>　　二、 定時器的工作過程- 17 -</p><p>　　第5章 硬件設(shè)計與制作中的問題與- 19

14、 -</p><p>　　第一節(jié) 電路的分布- 19 -</p><p>　　第二節(jié) 電路的焊接- 19 -</p><p>　　第6章 定時器的測試- 21 -</p><p>　　結(jié) 論- 23 -</p><p>　　致 謝- 23 -</p><p>　　參考文獻(xiàn)

15、- 24 -</p><p>　　論文附件- 24 -</p><p>　?。ㄈ┰O(shè)計圖紙：- 41 -</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　脈沖與數(shù)字電子技術(shù)已經(jīng)廣泛地運用于電視、雷達(dá)、通信、電子計算機(jī)、自動控制、電子測量儀表、核物理、航天等各個領(lǐng)域。例如，在通信系統(tǒng)中，應(yīng)用數(shù)字電子技

16、術(shù)的數(shù)字通信系統(tǒng)，不僅比模擬通信系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)、保密性好，而且還能應(yīng)用電子計算機(jī)進(jìn)行信息處理和控制，形成以計算機(jī)為中心的自動交換通信網(wǎng)；在測量儀表中，數(shù)字測量儀表不僅比模擬測量儀表精度高、測試功能強(qiáng)，而且還易實現(xiàn)測試的自動化和智能化。隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展，尤其是大規(guī)模和超大規(guī)模集成器件的發(fā)展，使得各種電子系統(tǒng)的可靠性大大提高，設(shè)備的體積大大縮小，各種功能尤其是自動化和智能化程度大大提高。全世界正在經(jīng)歷一場數(shù)字化信息革命——即用0和1

17、數(shù)字編碼來表述和傳輸信息的一場革命。21世紀(jì)是信息數(shù)字化的時代，數(shù)字化是人類進(jìn)入信息時代的必要條件。</p><p>　　為了培養(yǎng)大學(xué)生對電子設(shè)備的掌握，鍛煉學(xué)生積極思考勇于創(chuàng)造善于動手的能力，學(xué)校安排了這次以帶顯示功能的定時器為題材的畢業(yè)設(shè)計。定時器是我們?nèi)粘Ｉ钪袝r常用的設(shè)備，存在于我們生活的每個角落，它的內(nèi)部電路主要包括兩個集成塊：CD4069和CD4017。主要涉及到二極管理論基礎(chǔ)、或非門邏輯組合電路分析

18、、雙穩(wěn)態(tài)電路，振蕩器電路。</p><p>　　全文分6章，第2章主要是對邏輯電路的特點、應(yīng)用等做了一個簡單的介紹。第3章是對基本單元電路以及集成單元工作原理講解，主要作用是為以后章節(jié)的具體分析做理論研究基礎(chǔ)。第4章是對帶顯示功能的定時器整機(jī)電路的分析。第5章主要講的是在硬件制作與設(shè)計的過程中所遇到的問題以及解決方法。其中第4章是本文的重點，是整個畢業(yè)設(shè)計的目的。</p><p><

19、b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　我們在日常生活中，經(jīng)常碰到一些需要定時的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零點幾秒的時間，洗衣機(jī)洗滌衣物需要定在幾分鐘到幾十分鐘的時間，電風(fēng)扇需要定在數(shù)十分鐘的時間。完成這種定時的定時器有多種多樣，在家用電器中采用機(jī)械定時器就是根據(jù)一般上弦鐘表原理設(shè)計的，這種定時器雖然結(jié)構(gòu)簡單，成本低，維修也比較方便，但是它的觸頭頻繁接觸和斷開，大大的縮

20、減了它的使用壽命，也不利于進(jìn)一步全自動化。在電子技術(shù)突飛猛進(jìn)的今天，電子定時器一定會逐步取而代之，這是不言而喻的。</p><p><b>　　課題的來源和意義</b></p><p>　　本課題是通過導(dǎo)師篩選提出的，電子設(shè)計課題不一定很大，只要通過親手做一遍全過程，完成一個產(chǎn)品制作，收獲是很大的。</p><p>　　本課題的意義在于通過設(shè)計

21、和制作本課題把在學(xué)校學(xué)習(xí)到的知識融會貫通并應(yīng)用到實際當(dāng)中。做到學(xué)有所成，學(xué)有所用。并且希望通過本設(shè)計為節(jié)能減排做出貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　電子定時器的應(yīng)用</b></p><p>　　電子定時器在家用電器中經(jīng)常用于延時自動關(guān)機(jī)、定時。延時自動關(guān)機(jī)可用于：收音機(jī)、電視機(jī)、錄音機(jī)、催眠器、門燈、路燈、汽車頭燈、轉(zhuǎn)彎燈以及其他電器的延時斷電及延時自停電源等。定時

22、可用于：照相定時曝光、定時閃光、定時放大、定時調(diào)速、定時烘箱、冰箱門開定時報警、水位定時報警、延時催眠器、延時電鈴、延時電子鎖、觸摸定時開關(guān)等。例如：空調(diào)中的定時器，在工作一段時間之后便能自動切斷電源停止工作。夏季夜間使用，入睡前先頂好時間，等睡熟后到了預(yù)定時間，空調(diào)自動關(guān)機(jī)。方便節(jié)能。定時器除了應(yīng)用于家用電器外，還廣泛地用于工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)設(shè)施，甚至軍事等。</p><p>　　第三節(jié) 電子定時器的發(fā)展前景

23、</p><p>　　傳統(tǒng)的定時器絕大多數(shù)都是發(fā)條驅(qū)動式、電機(jī)傳動式或電鐘式等機(jī)械定時器，部分電子器械中也有采用時間繼電器的。相對于傳統(tǒng)的定時器，電子定時器的體積小、重量輕、造價低、精度高、壽命長、而且安全可靠、調(diào)整方便、適于頻繁使用。所以電子定時器的發(fā)展必定大有前途。同時隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，電子定時器也在不斷的進(jìn)步，朝向著更多用途、更高精度、更小體積發(fā)展著。</p><p>　　例如

24、：一個電子定時器，它可以設(shè)置多組組開、關(guān)電源設(shè)置，可以當(dāng)時鐘使用，還也可以按星期組合讓它在一周內(nèi)的任意一天或幾天按設(shè)置程序工作。而且它體積小。且它的功耗特別小只有3W。可以說是小巧玲瓏，節(jié)能省電。</p><p><b>　　第四節(jié)</b></p><p>　　第2章 邏輯電路的介紹</p><p>　　第一節(jié) 數(shù)字電路的特點</p&

25、gt;<p>　　在電子設(shè)備中，通常把電路分為模擬電路和數(shù)字電路兩類，前者涉及模擬信號，即連續(xù)變化的物理量，例如在24小時內(nèi)某室內(nèi)溫度的變化量；后者涉及數(shù)字信號，即斷續(xù)變化的物理量。人們把用來傳輸、控制或變換數(shù)字信號的電子電路稱為數(shù)字電路?！　?shù)字電路工作時通常只有兩種狀態(tài)：高電位(又稱高電平)或低電位(又稱低電平)。通常把高電位用代碼“1”表示，稱為邏輯“1”；低電位用代碼“0”表示，稱為邏輯“0”(按正邏輯定義的)。

26、例如一些TTL數(shù)字電路的輸出電壓等于或小于0.2V，均可認(rèn)為是邏輯“0”，等于或者大于3V，均可認(rèn)為是邏輯“1”(即電路技術(shù)指標(biāo))。CMOS數(shù)字電路的邏輯“0”或“1”的電位值是與工作電壓有關(guān)的?！　∮懻摂?shù)字電路問題時，也常用代碼“0”和“1”表示某些器件工作時的兩種狀態(tài)，例如開關(guān)斷開代表“0”狀態(tài)、接通代表“1”狀態(tài)。</p><p><b>　　基本邏輯電路</b></p>

27、<p>　　凡是對脈沖通路上的脈沖起著開關(guān)作用的電子線路就叫做門電路，是基本的邏輯電路。門電路可以有一個或多個輸入端，但只有一個輸出端。門電路的各輸入端所加的脈沖信號只有滿足一定的條件時，“門”才打開，即才有脈沖信號輸出。所以門電路是一種邏輯電路?；镜倪壿嬯P(guān)系有三種：與邏輯、或邏輯、非邏輯。與此相對應(yīng)，基本的門電路有與門、或門、非門。</p><p>　　第三節(jié) CMOS集成電路的應(yīng)用</

28、p><p><b>　　一、 常用特性</b></p><p>　　1. 工作電源電壓。常用的CMOS集成電路工作電壓范圍為3～18V（也有7～15V的，如國產(chǎn)的C000系列），因此使用該種器件時，電源電壓靈活方便，甚至未加穩(wěn)壓的電源也可使用。</p><p>　　2. 輸入阻抗高。CMOS電路的輸入端均有保護(hù)二極管和串聯(lián)電阻構(gòu)成的保護(hù)電路，在正常

29、工作范圍內(nèi)，保護(hù)二極管均處于反向偏置狀態(tài)，直流輸入阻抗取決于這些二極管的泄漏電流。因此驅(qū)動CMOS集成電路時，所消耗的驅(qū)動功率幾乎可以不計。</p><p>　　3. 輸出電流。CMOS集成電路的輸出電流（指內(nèi)部各獨立功能的輸出端）一般是10mA，所以使用時應(yīng)加推動級輸出，但輸出端若連接CMOS電路時（即扇出能力），因CMOS電路的輸入阻抗高，對于低頻工作時，一個輸出端可以帶動50個以上輸入端，實際上幾乎不需考慮

30、扇出功能的限制。</p><p>　　4. 抗干擾能力強(qiáng)。CMOS電路抗干擾能力是指電路在干擾噪聲的作用下，能維持電路原來的邏輯狀態(tài)并正確進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。電路的抗干擾能力通常以噪聲容限來表示，即直流電壓噪聲容限、交流（指脈沖）噪聲容限和能量噪聲（指輸入端積累的噪聲能量）三種。直流噪聲容限可達(dá)電源電壓的40％以上，所以使用的電源電壓越高，抗干擾能力越強(qiáng)。這是工業(yè)中使用CMOS邏輯電路時，都采用較高的供電電壓的原因。

31、TTL相應(yīng)的噪聲容限只有0.8V（因TTL工作電壓為5V）。</p><p>　　5. 說明。目前市場上數(shù)字電路產(chǎn)品進(jìn)口的較多，產(chǎn)品型號的前綴為公司代號，如MC、CD、μPD、HFE分別代表摩托羅拉半導(dǎo)體（MOTA）、美國無線電（RCA）、日本電氣（NEC）、菲力蒲等公司。各產(chǎn)品的后綴相同的型號均可互換。</p><p>　　二、CMOS門電路的應(yīng)用</p><p>

32、;　　門電路是一種基本邏輯部件，用它們可以構(gòu)成組合邏輯和時序邏輯電路。CMOS門電路產(chǎn)品種類很多，均可從相應(yīng)的手冊上查到，但歸納起來有八類：反相器、與非門、或非門、與門、或門、緩沖/電平變換器、組合邏輯和具有三態(tài)輸出的邏輯門等。熟悉門電路的特性和應(yīng)用，可為學(xué)習(xí)各種數(shù)字設(shè)備（包括PC機(jī)硬件）的工作原理打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　第3章 各集成電路的功能及原理</p><p>　

33、　CD4017的功能及原理</p><p>　　一、 CD4017引腳圖</p><p>　　CMOS集成電路CD4017C采用標(biāo)準(zhǔn)的雙列直插式腳塑封，它的引腳排列如圖 3.l 所示?！C4017 是國標(biāo)型號，它與國外同類產(chǎn)品CD4017 在邏輯功能、引出端和電參數(shù)等方面完全相同，可以直接互換。其引腳功能如1： </p><p>　?、?腳(Y5)，第5輸出端；

34、 </p><p>　?、?腳(Y1)，第1輸出端； </p><p>　?、?腳(Y0)，第0輸出端； </p><p>　?、?腳(Y2)，第2輸出端； </p><p>　?、?腳(Y6)．第6輸出端； </p><p>　　⑥ 腳(y7)，第7輸出端； </p><p>　　⑦ 腳(Y3

35、)，第3輸出端； </p><p>　　⑧ 腳(vss)．電源負(fù)端； </p><p>　?、?腳(Y8)，第8輸出端； </p><p>　　⑩ 腳(Y4)．第4輸出端； </p><p>　　11 腳(Y9)．第9輸出端； </p><p>　　12 腳(Qco)，級聯(lián)進(jìn)位輸出端，每輸入 10 個時鐘脈沖，就可得一

36、個進(jìn)位輸出脈沖，因此進(jìn)位輸出信號可作為下一級計數(shù)器的時鐘信號。 </p><p>　　13 腳(EN)，時鐘輸入端，脈沖下降沿有效； </p><p>　　14 腳(CP)，時鐘輸入端．脈沖上升沿有效； </p><p>　　15 腳(CR)，清零輸入端，在“CR”端加高電平或正脈沖時，CD4017計數(shù)器中各計數(shù)單元輸出低電平“0”，在譯碼器中只有對應(yīng)“0”狀態(tài)的輸

37、出端 Y0 為高電平； </p><p>　　16 腳(VDD)，電源正端．3～18V 直流電壓。</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　二、CD4017功能表</p><p>　　CD4017功能表，如表3-1-2</p><p><b>　　表3-1-2&

38、lt;/b></p><p>　　CD4017 有 3 個輸入端：復(fù)位清零端 CR，當(dāng)在 CR 端加高電平或正脈沖時，計數(shù)器清零，在所有輸出中，只有對應(yīng)“0”狀態(tài)的 Q0 輸出高電平，其余輸出均為低電平：時鐘輸入端 CP和CE ，其中 CP 端用于上升沿計數(shù)，CE 端用于下降沿計數(shù)，這兩個輸入端的內(nèi)部邏輯電路如圖 2 所示。由圖 2 可見，CP 和 CE 還有互鎖的關(guān)系，即利用 CP 計數(shù)時，CE 端要接低

39、電平：利用 CE 計數(shù)時，CP端要接高電平。反之則形成互鎖。</p><p>　　在“CR” 端加上高電平或正脈沖日子，計數(shù)器中各計數(shù)單元 F1～ F5 均被置零，計數(shù)器為“00000 ”狀態(tài)。 </p><p>　　CD4017 有 10 個譯碼輸出端 Q0～ Q9，它仍隨時鐘脈沖的輸入而依次出現(xiàn)高電平，見圖 3。此外，為了級聯(lián)方便，還設(shè)有進(jìn)位輸出端 QC，每輸入 10 個時鐘脈沖，就可

40、得到一個進(jìn)位輸出脈沖，所以QC 可作為下一級計數(shù)器的時鐘信號。　</p><p>　　從上述分析中可以看出，CD4017(它的基本功能是對“CP”端輸入脈沖的個數(shù)進(jìn)行十進(jìn)制計 數(shù)，并按照輸入脈沖的個數(shù)順序?qū)⒚}沖分配在 Yo —Y9 這十個輸出端，計滿十個數(shù)后計數(shù)器復(fù)零，同時輸出—個進(jìn)位脈沖。我們只要掌握了這些基本功能就能設(shè)計出千姿百態(tài)的應(yīng)用電路來。</p><p>　　CD4017的波形圖

41、</p><p>　　當(dāng)振蕩器的脈沖信號送到端負(fù)脈沖輸入端，每振蕩一次計數(shù)器計一個數(shù)，其輸出端Y0—Y9的順序分別輸出正脈沖，當(dāng)計到第十個脈沖時又重新從Y0開始依次輸出正脈沖，如此循環(huán)下去。如圖2-1-1</p><p><b>　　圖2-1-1</b></p><p>　　CD4069功能及原理</p><p>　　一

42、、 CD4069引腳圖</p><p>　　CC4069由六個COS/MOS反相器電路組成。此器件主要用作通用反相器，即用于不需要中功率TTL驅(qū)動和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。</p><p><b>　　圖2-2-1</b></p><p>　　二、CD4069的功能</p><p>　　CD4069是六反相器集成電路（I

43、C），采用雙列式塑封裝（14引腳）。該IC內(nèi)含六個獨立的反相器。每個反相器均可執(zhí)行邏輯的反相操作。用它可以很方便地構(gòu)成振蕩器。</p><p>　　由F2，F(xiàn)3，C1，W1等組成A振蕩器，如圖2-2-2所示。箝位二極管D3截止使A振蕩器開始工作，假設(shè)c點為高電位，由于在充電之初電容兩邊的電壓不能突變，所以d點也為低電位，電流經(jīng)過R3到a點，那么a點也為低電位，經(jīng)過反相器F3，b點電壓就為高電壓。在不斷充電過程中，

44、b點電壓升高，經(jīng)過F2后c點就變?yōu)榈碗娢?，此時電容C1就開始放電。d點就變?yōu)楦唠娢?，流?jīng)過R3到a點，那么a點也為高電位，經(jīng)過反相器F2，b點電壓就為低電壓。在不斷放電過程中，b點電壓降低，經(jīng)過F3后c點就變?yōu)楦唠娢?，此時電容C1就開始充電。d點就變?yōu)榈碗娢?，流?jīng)過R3到a點，那么a點也為低電位，經(jīng)過反相器F2，b點電壓就為高電壓。在不斷充電過程中，b點電壓升高，c點就變?yōu)榈碗娢?，此時電容C1又開始放電。</p><

45、p><b>　　圖 2-2-2</b></p><p>　　振蕩器A的脈沖信號，經(jīng)D2送到門F1倒相后，經(jīng)K1送到IC3的EN端負(fù)脈沖輸入端，每振蕩一次計數(shù)器計一個數(shù)，其輸出端按Y0-Y9的順序分別輸出正脈沖，由于V2集電極為低電位，所以由X1-X10組成的發(fā)光管陣列被依次點亮，當(dāng)計到第十個脈沖時（X10點亮后），IC3的12腳進(jìn)位端給出一個進(jìn)位正脈沖，它經(jīng)門F4倒相變成負(fù)脈沖后經(jīng)C8

46、和C9去觸發(fā)V2，V3組成的雙穩(wěn)態(tài)電路使之翻轉(zhuǎn)，即變成V2截止，V3導(dǎo)通，D8導(dǎo)通使V4截止，繼電器關(guān)斷，整機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，與此同時，因D3導(dǎo)通，振蕩器A輸入端被箝位從而停止振蕩。振蕩器A只在V2導(dǎo)通，V3截止繼電器吸合，電路處于開機(jī)狀態(tài)時工作。此時X1-X10燈依次點亮，可以指示電路的開機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W1可以改變通電時間長短，由F5，F(xiàn)6組成的振蕩器B只在V3導(dǎo)通，V2截止繼電器斷電，電路處于待機(jī)狀態(tài)時工作，此時X11-X20

47、燈依次點亮，可以指示電路的待機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W2可以改變待機(jī)時間長短。</p><p>　　振蕩頻率T=2.2RC，C=5μ，1M<R<6M，所以11秒<T<66秒，f=1/T，所以1/66<f<1/11HZ</p><p>　　第4章 定時器的特點及工作原理</p><p>　　第一節(jié) 雙穩(wěn)態(tài)電路的功能</p&g

48、t;<p>　　圖2-3-1為雙穩(wěn)態(tài)電路，它是由兩級反相器組成的正反饋電路，有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，或者是V2導(dǎo)通、V3截止；或者是V2截止、BG2導(dǎo)通，由于它具有記憶功能，所以廣泛地用于計數(shù)電路、分頻電路和控制電路中。雙穩(wěn)態(tài)中V3的基極接有電容C10,在通電之初，由于電容兩端電壓不能突變，所以V3的基極為低電位，使V3截止；集電極為高電位使V2導(dǎo)通；因D8截止使V4導(dǎo)通，繼電器吸合，整機(jī)處于通電狀態(tài)。</p>&l

49、t;p>　　圖2-3-2(a)中，設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為V2導(dǎo)通，V3截止，當(dāng)觸發(fā)脈沖方波從1端輸入，經(jīng)CpRp微分后，在A點產(chǎn)生正、負(fù)方向的尖脈沖，而只有正尖脈沖能通過二極管D1作用于導(dǎo)通管BG1的基極是。ic1減小使BG1退出飽和并進(jìn)入放大狀態(tài)，于是它的集電極電位降低，經(jīng)電阻分壓器送到截止管BG2的基極，使BG2的基極電位下降，如果下降幅度足夠時，BG2將由截止進(jìn)入放大狀態(tài)，因而產(chǎn)生下列正反饋過程（看下列反饋過程時，應(yīng)注意：在圖

50、2-3-1的PNP電路中，晶體管的基極和集電極電位均為負(fù)值，所以uc1↓，表示BG1集電極電位降低，而uc1↑則表示BG1集電極電位升高，當(dāng)BG1基極電位降低時，則ic1↑，反之當(dāng)BG1基極電位升高時，ic1↓</p><p>　　ic1越來越小，ic2越來越大，最后到達(dá)BG1截止、BG2導(dǎo)通；接差觸發(fā)脈沖方波從2端輸入，并在t=t2時，有正尖脈沖作用于導(dǎo)通管BG2的基極，又經(jīng)過正反饋過程，使BG1導(dǎo)通，BG2截

51、止。以后，在1、2端的觸發(fā)脈沖的輪流作用下，雙穩(wěn)電路的狀態(tài)也作用相應(yīng)的翻轉(zhuǎn)，如圖2-3-1（b）所示。</p><p><b>　　圖2-3-1</b></p><p><b>　　圖2-3-2</b></p><p><b>　　由上述過程可見： </b></p><p>　

52、?。?）雙穩(wěn)態(tài)電路的尖頂觸發(fā)脈沖極性由晶體管的管型決定：PNP管要求正極性脈沖觸發(fā)，而NPN管卻要求負(fù)極性脈沖觸發(fā)。</p><p>　?。?）每觸發(fā)一次，電路翻轉(zhuǎn)一次，因此，從翻轉(zhuǎn)次數(shù)的多少，就可以計算輸入脈沖的個數(shù)，這就是雙穩(wěn)態(tài)電路能夠計算的原理。 雙穩(wěn)態(tài)電路的觸發(fā)電路形式有：單邊觸發(fā)、基極觸發(fā)、集電極觸發(fā)和控制觸發(fā)等。 圖2-3-2給出幾種實用的雙穩(wěn)態(tài)電路。電路（a)中D3、D4為限幅二極管

53、，使輸出幅度限制在-6伏左右；電路（b）中的D5、D6是削去負(fù)尖脈沖；電路（C）中的ui1、ui2為單觸發(fā)，ui為輸入觸發(fā)表一是上述電路的技術(shù)指標(biāo)。</p><p>　　第二節(jié) 定時器的特點</p><p>　　定時周期寬。開機(jī)時間和保持時間從幾秒到兩小時，分別連續(xù)可調(diào)。</p><p>　　開機(jī)，保持時間分別用兩種顏色，各10個發(fā)光二極管分段顯示，工作，剩余時間一

54、目了然。</p><p>　　定時器可單次工作，也可重復(fù)工作。</p><p>　　定時器不用時可以當(dāng)普通電源插座用。</p><p>　　定時器選用通用易購的門電路，觸發(fā)器，計數(shù)器等，制作容易。</p><p>　　一、 定時器的電路圖</p><p>　　電路構(gòu)成（參看電原理圖）：由F2，F(xiàn)3，C1，W1等組成A振

55、蕩器，F(xiàn)5，F(xiàn)6，C2，W2等組成B振蕩器，IC2為第一計數(shù)器，IC3為第二計數(shù)器，IC3 10個輸出端分別接兩組各10個負(fù)極連在一起的發(fā)光二極管，它們的負(fù)極分別通過限流電阻R9，R10接在由V2，V3組成的雙穩(wěn)觸發(fā)器的兩個輸出端點。</p><p>　　二、 定時器的工作過程</p><p>　　IC2，IC3的清0端分別接有R5，C3，R6，C5組成清0電路使兩個計數(shù)器置0，雙穩(wěn)態(tài)中V

56、3基極接有電容C10。所以通電瞬間V3基極呈低電位，使V3截止，集電極呈高電位使V2導(dǎo)通，因D8截止使V4導(dǎo)通，繼電器吸合，整機(jī)處于通電狀態(tài)。與此同時，箝位二極管D3截止使A振蕩器開始工作；D5導(dǎo)通使振蕩器B中的F6的輸入端被箝位在低電平，所以振蕩器B停止振蕩，振蕩器A的脈沖信號，經(jīng)D2送到門F1倒相后，經(jīng)K1送到IC3的EN端負(fù)脈沖輸入端，每振蕩一次計數(shù)器計一個數(shù)，其輸出端按Y0-Y9的順序分別輸出正脈沖，由于V2集電極為低電位，所

57、以由X1-X10組成的發(fā)光管陣列被依次點亮，當(dāng)計到第十個脈沖時（X10點亮后），IC3的12腳進(jìn)位端給出一個進(jìn)位正脈沖，它經(jīng)門F4倒相變成負(fù)脈沖后經(jīng)C8和C9去觸發(fā)V2，V3組成的雙穩(wěn)態(tài)電路使之翻轉(zhuǎn)，即變成V2截止，V3導(dǎo)通，D8導(dǎo)通使V4截止，繼電器關(guān)斷，整機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，與此同時，因D3導(dǎo)通，振蕩器A輸入端被箝位從而停止振蕩。</p><p>　　由于V2截止，其集電極高電位使D5截止，門F6輸入端解除箝位，

58、振蕩器B開始工作，其輸出經(jīng)D1，F(xiàn)1送到IC3進(jìn)行計數(shù)，但是由于此時V3導(dǎo)通，V2截止，所以雖然IC3的V0-V9依舊順序給出正脈沖，但此時X1-X10并不亮，而X11-X20依次經(jīng)R10接到V3集電極（低電位），所以X11-X20依次亮起，到X20亮后，同樣IC3 12腳給出進(jìn)位脈沖經(jīng)F4倒相后，再次使雙穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)，使V3截止，V4導(dǎo)通，繼電器吸合，電路再次處于通電狀態(tài)，從上述可以看出，定時器的工作周期，即是雙穩(wěn)態(tài)的翻轉(zhuǎn)周期，而振蕩器每

59、經(jīng)出10個脈沖，雙穩(wěn)態(tài)才翻轉(zhuǎn)一次，因此振蕩器的RC時間常數(shù)不必取得很大。</p><p>　　實踐證明，當(dāng)R取6M時，C取5μ時觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)周期即可達(dá)到十幾分鐘，為進(jìn)一步擴(kuò)大定時范圍，本機(jī)在IC3前面又加一個計數(shù)器IC2。當(dāng)K1置于X10時，F(xiàn)1送來的負(fù)脈沖被送到IC2的EN端，而IC2的12腳進(jìn)位端給出的進(jìn)位正脈沖經(jīng)V1倒相后，經(jīng)K1被連在IC3的EN端上，這樣F4送來10個脈沖，IC3才計數(shù)一次，送來100個

60、脈沖后觸發(fā)器才翻轉(zhuǎn)一次，使定時周期擴(kuò)大十倍。</p><p>　　由F2，F(xiàn)3組成的振蕩器A只在V2導(dǎo)通，V3截止繼電器吸合，電路處于開機(jī)狀態(tài)時工作。此時X1-X10燈依次點亮，可以指示電路的開機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W1可以改變通電時間長短，由F5，F(xiàn)6組成的振蕩器B只在V3導(dǎo)通，V2截止繼電器斷電，電路處于待機(jī)狀態(tài)時工作，此時X11-X20燈依次點亮，可以指示電路的待機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W2可以改變待機(jī)時間長

61、短。</p><p>　　以上所述是電路工作在重復(fù)狀態(tài)，本機(jī)也可以工作在單次狀態(tài)，當(dāng)K2擲于單次狀態(tài)，通電時，電路與重復(fù)工作時一樣，開始V3截止，V2導(dǎo)通，V4導(dǎo)通繼電器吸合，電路處于通電狀態(tài)，振蕩器A開始工作，X1-X10燈依次點亮，但是到X10顯示完后，IC3給出進(jìn)位脈沖，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)使V3變成導(dǎo)通時，D3，D4都被箝位，而D4通過K2接到振蕩器B的F6輸入端上，這樣兩個振蕩器都被箝位，而停振計數(shù)器停止計

62、數(shù)，由于此時V4截止繼電器斷電，電路處于待機(jī)狀態(tài)，這樣就完成了一次定時關(guān)機(jī)過程。</p><p>　　本機(jī)電路IC3的輸出端中分別串有D12-D20 9個二極管，以防止各個輸出端互相干擾，兩個計數(shù)器進(jìn)位端分別通過C4，C6接至電路的清“0”端，以保證在送出進(jìn)位脈沖后，計數(shù)器能可靠的回零，就是當(dāng)一個振蕩器停振，另一個開始工作時，計數(shù)器從0開始工作，電路中，D8，D9為隔離二極管，可防止V3截止時，由于V4導(dǎo)通，使得

63、V3集電極電位過低導(dǎo)致兩排燈都亮，電路中D1，D2為兩個振蕩器的隔離二極管。</p><p>　　第5章 硬件設(shè)計與制作中的問題與 </p><p><b>　　解決方法</b></p><p><b>　　第一節(jié) 電路的分布</b>

64、</p><p>　　首先要熟悉原理圖，熟悉電路的組成何工作原理，各子電路的功能及其相互關(guān)系、信號的傳遞方式和順序；了解各功能電路的工作狀態(tài)，弄清那些功能電路可能產(chǎn)生干擾，以及抑制干擾的措施；弄清哪些電路或元件易接收干擾以及采用何種屏蔽或接地等措施；哪些元器件的體積較大，重量較重，而不宜安裝在印制板上，例如工頻變壓器宜安裝在機(jī)殼的底板上，而散熱片宜安裝在機(jī)殼底側(cè)面或后面板上；有多少控制何調(diào)整元件。分清這些元件應(yīng)放

65、在面板上、機(jī)殼內(nèi)還是印制板上?？傊?，根據(jù)電路底功能、元器件的作用以及其形體重量等進(jìn)行整體布局。其中還要考慮如何減少板外連線，使其整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊。同時在不得不用板外線處理的情況下，也要盡量避免線路交叉，以免電路之間相互干擾。</p><p>　　由于電路板的設(shè)計問題，不能完全按照圖紙上的布局，而是需要根據(jù)電路板，適當(dāng)?shù)陌岩恍┘蓧K和元器件橫放或者豎放，有些本來靠的很近的元器件不得不分的很開，只能使用導(dǎo)線把它們連起來。

66、元器件的繁多使得導(dǎo)線如蜘蛛網(wǎng)似的遍布電路板上，而讓人經(jīng)常接錯線，分不清哪根線接的哪里，哪里是不是又少接了根線，因此導(dǎo)致后來測試時很多問題的產(chǎn)生。</p><p>　　了解整機(jī)結(jié)構(gòu)，整機(jī)結(jié)構(gòu)要求外形美觀大方、體積小、重量輕、加工裝配簡便、成本低、工作安全可靠、維修何使用方便一節(jié)符合標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計要求等。</p><p><b>　　第二節(jié) 電路的焊接</b></p&g

67、t;<p>　　由于以前課程設(shè)計焊接過收音機(jī)和無線話筒的電路板，此次的焊接可以說是輕車熟路。焊接時，使用焊槍槍頭放在焊腳，錫輕觸槍頭就會自然融化滴在焊腳，只需輕輕提起焊槍即可。對于焊腳密集的地方，一定要讓錫盡量少的沾在焊槍上，多了容易滴到旁邊的焊腳而形成短路，一旦沾上則很難分開，如果沾上兩個本來應(yīng)該分開的焊腳，就要盡量把錫從上面去掉，留最少的錫在上面，然后用槍頭劃開兩個焊腳。焊槍不可長時間停留在焊腳，否則極其容易使元器件因

68、過熱而損壞。</p><p>　　通電后有些發(fā)光二極管不會亮，開始以為焊接出錯短路了或者虛焊接觸不良，檢查很多次后故障依舊，用萬用表測量卻是一切數(shù)據(jù)正常，得出結(jié)論，該二極管已經(jīng)損壞?？赡苡捎诤附訒r，焊槍長時間停留二極管引腳導(dǎo)致過熱而損壞，更換后一切正常。</p><p>　　第6章 定時器的測試</p><p>　　在完成電路板印制、器件安裝之后，接下來就是作品

69、測試。通過測試，判斷電路芯片或印制電路板是否存在故障和判斷故障的位置，以便修復(fù)。</p><p>　　判斷故障是否存在，稱為故障檢測（fault detection）；若不僅判斷有無故障，而且還需要指出故障位置，稱為故障定位。故障檢測與故障定位統(tǒng)稱為故障診斷或故障測試。隨著集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，MSI和LSI功能性器件已變成了基本元件，數(shù)字系統(tǒng)越來越復(fù)雜，因此數(shù)字邏輯電路的故障診斷問題，已經(jīng)成為制作過程中重要的

70、和不可缺少的方面</p><p>　　對一個產(chǎn)品的測試通常用一個測試設(shè)備進(jìn)行。將被測電路放置在測試儀上，測試設(shè)備根據(jù)需要產(chǎn)生一系列測試輸入信號加到被測電路上，在電路輸出端得到輸出信號，與預(yù)期輸出相比較，如果一致，則表示合格；不一致，則表示不合格。本次測試主要使用萬用表檢查各個電路元器件是否通電工作，是高電位還是低電位，來排除故障。</p><p>　　電路故障一般分有參數(shù)故障和邏輯故障兩類

71、。參數(shù)故障是指電路參數(shù)上的變化引起的故障。邏輯故障指使電路邏輯功能發(fā)生錯誤的故障。</p><p>　　邏輯故障按其隨時間的表現(xiàn)形式，可分為“永久性故障”、“間歇性故障”和“瞬態(tài)故障”。在測試時始終存在的故障稱為永久故障。永久故障也稱為硬故障，常見原因如元件損壞、線路開路或短路等。此次測試時，一些發(fā)光二級管損壞，開始以為電路焊接有問題，仔細(xì)檢查后并無錯誤，使用萬用表檢查后才發(fā)現(xiàn)原來二極管已經(jīng)損壞，更換后使用正常，

72、這些都是屬于永久性故障。間歇性故障時有時無，如線路接觸不良引起。焊接過程中，由于虛焊引起的接觸不良，通電后二極管經(jīng)常忽亮忽滅，重新焊接后，正常。瞬態(tài)故障需多次重復(fù)測試才能測出，重復(fù)出現(xiàn)次數(shù)由故障的概率決定。對間歇故障的診斷基本方法與永久性故障相同。因此故障的重點是永久故障。</p><p>　　在永久故障中，最常見的故障是“固定型故障”，即某個信號線（輸入或輸出）的值固定為某一個電平值。固定電平值為1的故障稱為“

73、固定1故障”（Stuck-at-1fault），記為S-a-1；固定電平值為0的故障稱為“固定0故障”（Stuck-at-0fault），記為S-a-0。</p><p>　　如果一個電路中只在一條信號線上有故障，稱為“單故障”。在多條信號線上出現(xiàn)有故障，稱為“多故障”。</p><p>　　一些元器件的缺少，只有讓數(shù)值相近的來代替，因此計數(shù)器周期的計算變的更為困難。由于翻轉(zhuǎn)周期時間太長，

74、測試時使用了教小的電阻代替電位器，從而使得周期變短，可更好的觀察定時器的工作狀況。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　帶顯示功能的定時器主要由六反相器集成電路（CD4069）、計數(shù)/脈沖分配器（CD4017）和一個雙穩(wěn)態(tài)電路組成。選用了通用易找的門電路、觸發(fā)器和計數(shù)器，具有定時周期寬，可設(shè)置開機(jī)來電時間和斷電保持時間的長短，工作時間和

75、剩余時間一目了然等特點定時器可工作于多種模式下，當(dāng)單次工作模式時，X1-X10依次點亮后熄滅，二極管D9截止，停振計數(shù)器停止計數(shù)，電路處于待機(jī)狀態(tài)；當(dāng)工作于重復(fù)模式時，X1-X10燈依次點亮，可以指示電路的開機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W1可以改變通電時間長短由F5，F(xiàn)6組成的振蕩器B只在V3導(dǎo)通，V2截止繼電器斷電，電路處于待機(jī)狀態(tài)時工作，此時X11-X20燈依次點亮，可以指示電路的待機(jī)時間，同時調(diào)節(jié)電位器W2可以改變待機(jī)時間長短。<

76、/p><p>　　帶現(xiàn)實功能的定時器的設(shè)計與制作充分體現(xiàn)了電子電路與集成電路的知識，把我們在大學(xué)四年所學(xué)的知識充分的結(jié)合在了一起，同時也增長了邏輯分析與動手能力。在長達(dá)2個多月的設(shè)計里，通過翻閱資料與在導(dǎo)師指導(dǎo)下對電路的分析，使得我對原理有了更加深刻的認(rèn)識。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是對我們知識運

77、用能力的一次全面的考核，也是對我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)知識獨立地分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學(xué)術(shù)論文或工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　本次設(shè)計能夠順利完成，首先我要感謝我的母校——xx學(xué)院，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識的土壤，使我們在這里茁壯成長；其次我要感謝自動化專業(yè)的老師們，他們不僅教會我們專業(yè)方面的知識，而且教會我們做人做事的道理；尤其要感謝在本次設(shè)計中給與我大力

78、支持和幫助的xx老師，在我畢業(yè)設(shè)計過程中，給予了我很大的幫助，為我順利完成論文掃除了障；還要感謝我的同學(xué)們，他們熱心的幫助；使我本次設(shè)計圓滿完成。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 馬義忠 編,《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計》,電子工業(yè)出版社. 2007年</p><p>　　[2] 謝嘉奎 主編,《電子線路》

79、（線性部分）第四版 ,高等教育出版社，2007年</p><p>　　[3] 周圍 主編，《電路分析基礎(chǔ)》，人民郵電出版社， 2007年</p><p>　　[4] 黑杰克 編，《電路設(shè)計》，科學(xué)出版社， 2001年</p><p>　　[5] 楊銀堂 朱樟明 劉簾曦 編，《現(xiàn)代半導(dǎo)體集成電路》，電子工業(yè)出版社，2009 年</p><p&g

80、t;　　[6] 朱正偉 何寶祥 劉訓(xùn)非 編，《數(shù)字電路邏輯設(shè)計》，清華大學(xué)出版社，2006年</p><p>　　[7] 張伯堯 主編，《應(yīng)用電子學(xué)》，浙江大學(xué)出版社，2003年</p><p>　　[8] 葛瑞 編，《印制線路板設(shè)計加工規(guī)范》，印制電路信息，2004年</p><p>　　[9] 王毓銀 編，《數(shù)字電路邏輯設(shè)計》（脈沖與數(shù)字電路　第三版）.高

81、等教育出版社，1999年</p><p>　　[10] 高吉祥 編，《電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計》，電子工業(yè)出版社，2002年</p><p>　　[11] 卿太全 李蕭 郭明瓊 編，《常用數(shù)字集成電路原理與應(yīng)用》，人民郵電出版社，2006年</p><p>　　[12] 楊志忠 編，《數(shù)字電子技術(shù)》（第二版），高等教育出版社，2003年 </p>

82、<p>　　[13] 胡宴如 編，《模擬電子技術(shù)》（第二版），高等教育出版社，2003年 </p><p>　　[14] 魯捷 焦振宇 孟凡文 編，《Protel2004 電路設(shè)計》，清華大學(xué)出版社，2007年</p><p><b>　　論文附件</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┯⑽脑模?lt;/b>

83、</p><p>　　he single slice machine is also called tiny controller, is because it was used in the industry to control realm at the earliest stage.Single slice machine from inside chip have CPU appropriation pr

84、ocessor to develop only since then.At the earliest stage of design the principle is to pass to integrate a great deal of peripherals and CPU in a chip, making calculator system smaller, integrating more easily into compl

85、icated of but to mention to request a strict control equipments in the middle.The I</p><p>　　The single slice of the earlier period all of machines are 8 or 4.Among them, the INTEL is most successful of 8031

86、, because of in brief dependable but the function was quite good to acquire very big good opinion.Henceforth at 8031 up developed MCS51 serieses a single slice machine system.According to the single slice of this system

87、machine system is still in the extensive usage till now.Because the industry controls the exaltation of[with] realm request, starting appearing 16 single slice machin</p><p>　　Single slice the machine ratio

88、appropriation processor is the most suitable to match to apply in the built-in system, so it got the most applications.In fact the single slice machine is an amount the most calculators are in the world.The modern mankin

89、d are living medium use of assemble in almost each electronics and machine product have a single slice machine.All have 1-2 single slice machine in the computer accessorieses such as cellular phone, telephone, calculator

90、, home appliances, electronic</p><p>　　SCM system software interference methods</p><p>　　In improving the ability of anti-jamming system hardware, software interference with its flexible design,

91、 save hardware resources, more and more attention to reliability. Below the MCS-51 SCM system as an example, the computer system software interference methods for research.</p><p>　　A method of anti-jamming

92、software</p><p>　　In engineering practice, anti-jamming software on the content of the main ones being: one, eliminate the analog input signal noise (such as digital filtering technology); two, is running th

93、e program when the chaos back to the right track approach. In this paper, which made several effective methods of anti-jamming software.</p><p>　　1.1 redundant directives</p><p>　　CPU process is

94、 to take instructions from operating code, and then take a few operators. When the PC interference errors, procedures will be from the normal track "flying", when flying to a double-byte instructions, if the in

95、structions for a few moments landed on the operation, as the number-up operation operation code, procedural error will be . If the "fly" to the three-byte instructions, a greater probability of error.</p>

96、<p>　　In some key areas were inserted into single-byte instructions, or to be effective single-byte command rewrite directive known as redundancy. Is usually double-byte instructions and orders three bytes inserte

97、d after more than two bytes of the NOP. This flew to operate even if the number of flying procedures, the air operations of NOP because of the existence of the directive to avoid being behind the operation as a number of

98、 implementation, automatically into the right track.</p><p>　　In addition, the system flows to play an important role in the directive such as RET, RETI, LCALL, LJMP, JC, and other instructions inserted befo

99、re the two NOP, also could be flying into the right track procedures to ensure that the implementation of these important directives.</p><p>　　1.2 interception technology</p><p>　　The so-called

100、blocking, is flying the procedure will lead the specified location and then an error handling. Traps are usually software used to block flying procedures. Therefore must be reasonably designed trap, trap in the second to

101、 the appropriate location.</p><p>　　1.2.1 software design traps</p><p>　　When flying into the non-process procedures, redundant command will not work. By software traps, interceptors flying proc

102、edures, to lead the specified location and then an error handling. Software trap is used to capture the flying process toward reduction of import address 0000 H instructions. EPROM process in Central Africa usually fill

103、in the following areas as software instructions trap:</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>　　LJMP 0000H</p><p>　　Its native code for t

104、he 0000020000.</p><p>　　1.2.2 trap arrangements</p><p>　　Usually in the process of the unused space filled EPROM 0000020000. Finally one should fill 020,000, when flying procedures fell on the a

105、rea, to automatically orbit. In the user program, and various modules in the margins between the unit can also fill traps command. When using the interference and interruption due to open, in the corresponding interrupt