數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)--數(shù)字鬧鐘計(jì)時器

1、<p><b>　　數(shù)字鬧鐘計(jì)時器</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　通過這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步了解掌握各種功能芯片的功能，并能夠在電路系統(tǒng)中正確應(yīng)用。</p><p>　　強(qiáng)化鞏固專業(yè)課課程內(nèi)容，學(xué)會對電路的系統(tǒng)分析。</p><p>　　初步了解基礎(chǔ)的電

2、路設(shè)計(jì)思路和方法，鍛煉自己的動手能力，鞏固電子焊接技術(shù)。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)原理</b></p><p><b>　　1.顯示譯碼器</b></p><p>　　74LS248（74LS48）是BCD碼到七段碼的顯示譯碼器，它可以直接驅(qū)動共陰極數(shù)碼管。它的引腳圖及功能如下：</p><p&

3、gt;　　要求輸入數(shù)字0~15時“滅燈輸入端”BI必須開路或保持高電平，如果不要滅十進(jìn)制的0，則“動態(tài)滅燈輸入”RBI必須開路或者為高電平。</p><p>　　當(dāng)滅燈輸入端BI接低電平時，不管其他輸入端為何種電平，所有各端輸出均為低電平。</p><p>　　BI/RBO是線與關(guān)系，既是“滅燈輸入端”BI又是“動態(tài)滅燈輸出端”RBO。</p><p><b&

4、gt;　　2.數(shù)碼顯示器</b></p><p>　　LC5011-11就是一種共陰極數(shù)碼顯示器，它的管腳圖如圖1，X為共陰極，DP為小數(shù)點(diǎn)。其內(nèi)部是八段發(fā)光二極管的負(fù)極連在一起的電路。當(dāng)在a.b.c.d.e.f.g.DP加上正向電壓時，各段二極管就會被點(diǎn)亮，例如，利用74LS48和數(shù)碼管組合成的顯示譯碼電路。ABCD四個引腳接上一級輸出LT,RBO/BI，RBI接高電平，或懸空。</p>

5、<p>　　3,十進(jìn)制集成計(jì)數(shù)電路74LS90</p><p>　　74LS90時異步二-五-十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。其管腳圖如圖它的內(nèi)部由兩個計(jì)數(shù)電路組成，一個為二進(jìn)制，計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)脈沖輸入端為CP1,輸出端為QA QB QC QD.這兩個計(jì)數(shù)器可獨(dú)立使用，當(dāng)QA連到CP2時，可構(gòu)成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　它具有復(fù)零輸入端ROA,ROB和復(fù)9輸入端R9A R9B。如果復(fù)

6、零輸入端ROA,ROB皆為高電平時，計(jì)數(shù)器復(fù)零；如果復(fù)9輸入端R9A,R9B皆為高電平時，計(jì)數(shù)器復(fù)9。計(jì)數(shù)時ROA,ROB其中之一接高電平或者二者都接高電平，并要求復(fù)9輸入端R9A,R9B其一接低電平或者同時接低電平。用74LS90接成的24進(jìn)制計(jì)數(shù)器電路如圖</p><p>　　通過對電路的改變可實(shí)現(xiàn)60進(jìn)制技術(shù)功能。同時當(dāng)復(fù)零輸入端ROA,ROB皆為高電平時，可實(shí)現(xiàn)同步清零功能其功能擴(kuò)充電路如下</p&

7、gt;<p>　　4.數(shù)值比較器74LS85</p><p>　　74LS85是二進(jìn)制數(shù)值比較器，其輸出端我I比較結(jié)果輸出端，有A>B,A=B,A<B利用這一輸出結(jié)果可對其功能進(jìn)行擴(kuò)充接成多為數(shù)值比較器。下圖為其管腳圖其功能擴(kuò)充電路如圖</p><p>　　在比較輸入端接外接數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)多為數(shù)據(jù)比較。</p><p>　　5．555定時器的應(yīng)

8、用</p><p><b>　?。?）多諧振蕩器</b></p><p>　　下圖為用555定時器組成的多諧振蕩器。令R1=R0+RW,則R1R2和C為定時元件，c1是濾波電容，通常R1,R2大于1K。接通電源時，放電管T截止,V0=1。此時電源通過R1,R2向電容C充電，當(dāng)電容上電壓大于2VCC/3時，比較器1翻轉(zhuǎn)，輸出V0=0.同時放電管T導(dǎo)通，電容C通過R2放電

9、；當(dāng)電容上電壓小于VCC/3時，比較器2翻轉(zhuǎn)，是輸出電壓V0=1,C放電結(jié)束，又開始充電。電容電壓VC和輸出電壓V0的波形如圖所示，此過程重復(fù)，形成振蕩。</p><p>　　充電時間 T1=0.693(R1+R2)C</p><p>　　放電時間 T2=0.639R2C</p><p>　　振蕩周期 T=T1+T2</p><p>　

10、　根據(jù)上式可算出秒脈沖電路參數(shù)電路如下圖：</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p>　　應(yīng)用必要的數(shù)字集成芯片搭建數(shù)字時鐘。要求有鬧鐘，能置數(shù)。</p><p><b>　　四．實(shí)驗(yàn)電路</b></p><p>　　根據(jù)要求可設(shè)計(jì)出如下電路，可是現(xiàn)要求功能，同時還具有同步清零和

11、暫停功能。</p><p><b>　　焊接與調(diào)試</b></p><p>　　電路仿真完成只是完成了理論設(shè)計(jì)，最重要的事才是焊接，有理論變成現(xiàn)實(shí)。</p><p>　　1.各個功能模塊的連接：</p><p>　?。?）.數(shù)碼管與譯碼器的連接，按照74LS48（248）的輸出引腳，將對應(yīng)引腳連在數(shù)碼管相應(yīng)的引腳上，應(yīng)注

12、意的是數(shù)碼管是共陰極的還是共陽極的，將公共端連在一起接到電路的總公共端。尤為重要的是要仔細(xì)觀察數(shù)碼管極芯片的引腳以防焊接出現(xiàn)錯誤。</p><p>　　(2).計(jì)數(shù)器部分的連接，計(jì)數(shù)器部分根據(jù)數(shù)制分為24進(jìn)制，60進(jìn)制。根據(jù)數(shù)制的不同連接相應(yīng)的電路。24進(jìn)制電路，要將十位數(shù)的芯片上的QB與個位數(shù)的芯片的QC用與門連起來接到實(shí)現(xiàn)清零的電路中。同理60進(jìn)制的十位數(shù)的芯片需要將上面的QB與QC用與門連起來就可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)

13、計(jì)數(shù)。將兩個60進(jìn)制中用與門連接的輸出接到下一級電路的輸入作為下一級電路的時鐘信號，可實(shí)現(xiàn)上一級對下一級的進(jìn)位。</p><p>　?。?）.鬧鐘電路的鏈接，鬧鐘電路的原理是將從計(jì)數(shù)模塊輸出的高低電平與預(yù)設(shè)的時間的高低電平進(jìn)行比較，當(dāng)所有的高低電平相等時總的輸出將是高電平蜂鳴器將會在高電平的作用下發(fā)出聲響實(shí)現(xiàn)對鬧鐘。</p><p>　?。?）.脈沖電路的連接，根據(jù)電路對應(yīng)555芯片的引腳

14、將電阻電容依次連在相應(yīng)的位置，應(yīng)注意的是電解電容正負(fù)極的連接，根據(jù)慣例連接端長的是正極。</p><p>　?。?）將各個模塊用導(dǎo)線連接起來，整個電路的鏈接就完成了。</p><p><b>　　2.調(diào)試</b></p><p>　　到最后電路的基本功能已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了，但就是調(diào)時間的按鈕被按下時由于產(chǎn)生的抖動波，使計(jì)數(shù)器的時鐘信號被多次激發(fā)調(diào)時

15、功能并不理想。</p><p>　　下面三種方法可解決抖動問題（1）利用RC積分電路，由于電容放點(diǎn)延遲可消除抖動。（2）可以在開關(guān)與時鐘輸入端接一個RS觸發(fā)器。在單次脈沖到來前將Q鎖定在低電平或高電平，也可實(shí)現(xiàn)消抖。（3）也可以在開關(guān)與時鐘輸入端接一個施密特觸發(fā)器，可以對單次脈沖進(jìn)行整形。</p><p><b>　　原件列表</b></p><p