畢業(yè)設(shè)計(jì)---工廠流水線模擬計(jì)數(shù)器

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p><b>　?。?2010屆）</b></p><p>　　2009年12月31日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要 關(guān)鍵字2</b>&l

2、t;/p><p><b>　　第一章 引言3</b></p><p>　　第二章 電路設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　2.1—2.2 電路系統(tǒng)方框圖、原理圖4</p><p>　　2.3 電路工作原理7</p><p>　　第三章 單元電路及仿真9</p><p>　

3、　3.1直流穩(wěn)壓電源9</p><p>　　3.1.1 降壓變壓器9</p><p>　　3.1.2 整流電路及仿真電路9</p><p>　　3.1.3 濾波電路及仿真電路10</p><p>　　3.1.4 穩(wěn)壓電路及原理圖11</p><p>　　3.1.5 電源指示電路12</p>&

4、lt;p>　　3.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換與整形13</p><p>　　3.2.1 NE555施密特觸發(fā)器電路13</p><p>　　3.3 計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)和顯示電路14</p><p>　　3.3.1 CD40110控制電路14</p><p>　　3.4 單穩(wěn)態(tài)電路15</p><p>　　第四章 PP

5、rotel 設(shè)計(jì)17</p><p>　　4.1 protel 設(shè)計(jì)過程及走線圖17</p><p>　　4.2 protel 設(shè)計(jì)三維圖20</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)過程中的心得22</p><p>　　第六章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)、參考文獻(xiàn)、實(shí)物照片23</p><p><b>　　摘要&

6、lt;/b></p><p>　　電子計(jì)數(shù)器在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用。人類社會(huì)對(duì)電子計(jì)數(shù)器提出的越來越高的要求，電子計(jì)數(shù)器技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)的高速發(fā)展密不可分，從而為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)則提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾。</p><p>　　本電路的制作是根據(jù)生活中的需要而設(shè)計(jì)出來的一種計(jì)數(shù)器。它適用于工廠生產(chǎn)流水線的計(jì)數(shù)和產(chǎn)品的包裝等方面，具有成本低、靈敏

7、度高和制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　該模擬計(jì)數(shù)器用于工廠流水線計(jì)數(shù)打包，馬達(dá)（注：在設(shè)計(jì)過程中我們用大的黃色的發(fā)光二極管代替）的轉(zhuǎn)動(dòng)表示傳送帶傳送物體通過紅外線，在數(shù)碼管上計(jì)數(shù)。當(dāng)所需打包的物品計(jì)滿12個(gè)時(shí)，傳送帶停止傳送并發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員打包。幾秒后，打包完成，傳送恢復(fù)工作，報(bào)警聲停止報(bào)警，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)，如此循環(huán)。</p><p>　　系統(tǒng)用的變壓器,是將220V的交流市

8、電降為12V的安全電壓，經(jīng)過整流、濾波和7809集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，輸出+9V的直流電壓,作為系統(tǒng)的供電直流電源。電路主要是通過輸出+9V的直流電壓來對(duì)各個(gè)小模塊主控供電。由紅外線傳感器檢測(cè)產(chǎn)生模擬信號(hào)，通過NE555構(gòu)成施密特觸發(fā)器對(duì)傳感器模擬信號(hào)進(jìn)行波形整形，信號(hào)進(jìn)入CD40110進(jìn)行計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，最終通過數(shù)碼管顯示出來。</p><p>　　當(dāng)然，在我們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中不可能不斷的計(jì)數(shù)下去，我們還可以加

9、鎖存電路，鎖住我們想要的數(shù)字。</p><p>　　關(guān)鍵字：計(jì)數(shù)器、電源、整形、譯碼、驅(qū)動(dòng)、鎖存。</p><p><b>　　第一章 引言</b></p><p>　　電子計(jì)數(shù)器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中的應(yīng)用極為廣泛，電子計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)的基本特征就是追求小型化、高穩(wěn)定性、成本低、靈敏度高和制作簡(jiǎn)單。</p><p>　

10、　本電路的制作是根據(jù)生活中的需要而設(shè)計(jì)出來的一種計(jì)數(shù)器。它適用于工廠生產(chǎn)流水線的計(jì)數(shù)和產(chǎn)品的包裝等方面，具有成本低、靈敏度高和制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　該模擬計(jì)數(shù)器用于工廠流水線計(jì)數(shù)打包，馬達(dá)（注：在設(shè)計(jì)過程中我們用大的黃色的發(fā)光二極管代替）的轉(zhuǎn)動(dòng)表示傳送帶傳送物體通過紅外線，在數(shù)碼管上計(jì)數(shù)。當(dāng)所需打包的物品計(jì)滿12個(gè)時(shí)，傳送帶停止傳送并發(fā)出報(bào)警，提醒工作人員打包。幾秒后，打包完成，傳送恢復(fù)工作，報(bào)警

11、聲停止報(bào)警，計(jì)數(shù)器重新計(jì)數(shù)，如此循環(huán)。</p><p>　　系統(tǒng)用的變壓器,是將220V的交流市電降為12V的安全電壓，經(jīng)過整流、濾波和7809集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，輸出+9V的直流電壓,作為系統(tǒng)的供電直流電源。電路主要是通過輸出+9V的直流電壓來對(duì)各個(gè)小模塊主控供電。由紅外線傳感器檢測(cè)產(chǎn)生模擬信號(hào)，通過NE555構(gòu)成施密特觸發(fā)器對(duì)傳感器模擬信號(hào)進(jìn)行波形整形，信號(hào)進(jìn)入CD40110進(jìn)行計(jì)數(shù)、譯碼、驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管。最終通過數(shù)

12、碼管顯示出來。</p><p>　　當(dāng)然，在我們的現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中不可能不斷的計(jì)數(shù)下去，我們還可以加鎖存電路，鎖住我們想要的數(shù)字。</p><p>　　該設(shè)計(jì)是本人和同學(xué)合作完成的，我具體負(fù)責(zé)軟件部分的工作，主要是線路的總體規(guī)劃、單元電路模擬仿真和線路板的設(shè)計(jì)等。</p><p>　　第二章 電路設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 電路系統(tǒng)方

13、框圖</p><p>　　2.2 電路系統(tǒng)原理圖</p><p><b>　　其放大圖如下：</b></p><p>　　注：出于安全考慮我們?cè)谠O(shè)計(jì)中用9v電池代替直流穩(wěn)壓電源！如果實(shí)物運(yùn)行成功的話再換上直流穩(wěn)壓電源！如下圖所示：</p><p>　　2.3 電路工作原理</p><p>　　

14、本電路由直流電源、紅外發(fā)射管與接收管、NE555、CD40110、數(shù)碼管、CD4013等器件組成。主要功能是模擬工廠流水線的計(jì)數(shù)。</p><p>　　直流穩(wěn)壓電源 </p><p>　　市電經(jīng)過變壓器T1降壓、整流二極管D1—D4整流形成脈動(dòng)的直流，再經(jīng)過電容濾波形成直流電壓，然后通過穩(wěn)壓塊7809輸出穩(wěn)定的直流電壓給后面的電路供電。</p><p>

15、;<b>　　信號(hào)轉(zhuǎn)化與接收電路</b></p><p>　　D6為紅外線發(fā)射管、D7為紅外線接收管。當(dāng)紅外線接收管受到紅外線的照射時(shí)，其本身的電阻變得很小，呈低阻值。它與電阻R3串聯(lián)后進(jìn)行分壓，可以根據(jù)信號(hào)的有無形成一系列的脈沖信號(hào)。當(dāng)紅外發(fā)射頭與接收頭中間沒有物品擋住時(shí)，紅外接收管接收到紅外線的照射，呈現(xiàn)低電阻，這時(shí)與R3分壓送出一個(gè)高電平信號(hào)。當(dāng)有物體經(jīng)過紅外發(fā)射與接收的中間時(shí)，由于紅

16、外線被擋住，紅外接收管出現(xiàn)大的阻值，這時(shí)紅外接收管和R3分壓送出一個(gè)低電平信號(hào)。當(dāng)物體過完之后又回到原來的狀態(tài)。</p><p><b>　　整形電路</b></p><p>　　由于紅外與發(fā)射傳出的信號(hào)不完全是數(shù)字信號(hào)，它帶有模擬的信號(hào)在里面。所以，在送到CD40110之前需先對(duì)它進(jìn)行整形。整形電路時(shí)由NE555組成的施密特觸發(fā)器，當(dāng)信號(hào)小于1/3V時(shí)，施密特觸發(fā)器

17、輸出為高電平；當(dāng)信號(hào)大于2/3Vcc時(shí)，施密特觸發(fā)器輸出為低電平。所以，施密特觸發(fā)器輸出脈沖的數(shù)字信號(hào)，送到CD40110的個(gè)位顯示的CPu端。</p><p>　　計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)和顯示電路</p><p>　　由于CD40110集成了編碼、譯碼和驅(qū)動(dòng)三個(gè)為一體的強(qiáng)大功能，因此本電路不用編碼電路。當(dāng)CD40110接收到信號(hào)的上升沿時(shí)，CD40110開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過它譯碼在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的

18、數(shù)值。在數(shù)碼管顯示9時(shí)，再來一個(gè)脈沖，個(gè)位的數(shù)碼管就顯示0，同時(shí)CD40110的進(jìn)位端QCO有一個(gè)上升沿的信號(hào)給十位的CD40110的CPu端。這樣就形成了兩位的計(jì)數(shù)器。</p><p><b>　　反饋電路</b></p><p>　　數(shù)碼管的十位顯示范區(qū)為0時(shí)，相應(yīng)的CD40110的輸出端為高電壓，D端的高電壓通過電阻R7送至三極管Q2基極，使Q2導(dǎo)通，集電極輸出

19、低電平。在數(shù)碼管由0到1時(shí)，相應(yīng)的CD40110的D端為低電平，致使三極管Q2截止。同時(shí)個(gè)位的數(shù)碼管顯示為0，G端為低電平，直到個(gè)位的數(shù)碼管顯示為2時(shí)，G端由低電平變?yōu)楦唠娖剑藭r(shí)的高電平通過二極管D9送至CD4013的CK端。</p><p><b>　　單穩(wěn)態(tài)電路</b></p><p>　　當(dāng)CD4013接收到從二極管D9送來的信號(hào)時(shí)，由CD4013組成的單穩(wěn)電

20、路開始延時(shí)。在Q端輸出高電平送至三極管Q1基極，使Q1導(dǎo)通，蜂鳴聲發(fā)出報(bào)警聲。此時(shí)表示有一箱已裝滿，同時(shí)馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。在單穩(wěn)延時(shí)過后，報(bào)警聲停止，單穩(wěn)輸出為低電平，此時(shí)的低電平使三極管Q3導(dǎo)通，馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。直到又一箱裝滿后，開始下一輪的循環(huán)。</p><p>　　第三章 單元電路及仿真</p><p>　　3.1直流穩(wěn)壓電源 本設(shè)計(jì)直流穩(wěn)壓電源部分由

21、降壓變壓器、整流二極管、濾波電容器、集成穩(wěn)壓電路和電源指示電路組成。</p><p>　　3.1.1 降壓變壓器</p><p>　　本設(shè)計(jì)所用變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，將一個(gè)正弦220V交流電壓U1加在初級(jí)線圈兩端，（紅色線）導(dǎo)線中有交變電流并產(chǎn)生交變磁通，它沿著鐵心穿過初級(jí)線圈和次級(jí)線圈形成閉合的磁路。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì)U2，（12V電壓）同時(shí)交變磁通也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一

22、個(gè)自感電勢(shì)E1，E1的方向與所加電壓U1方向相反而幅度相近，從而限制了初級(jí)電流的大小。為了保持磁通的存在就需要有一定的電能消耗，并且變壓器本身也有一定的損耗，盡管此時(shí)次級(jí)沒接負(fù)載，初級(jí)線圈中仍有一定的空載電流。 如果次級(jí)接上負(fù)載，次級(jí)線圈就產(chǎn)生電流并因此而產(chǎn)生磁通，方向與初級(jí)相反，起了互相抵消的作用，使鐵心中總的磁通量有所減少，從而使初級(jí)自感電壓E1減少，其結(jié)果使初級(jí)電流增大，如果不考慮變壓器的損耗，可以認(rèn)為一個(gè)理想的變壓器次

23、級(jí)負(fù)載消耗的功率也就是初級(jí)從電源取得的電功率。變壓器能根據(jù)需要通過改變次級(jí)線圈的圈數(shù)而改變次級(jí)電壓，改變次級(jí)線圈導(dǎo)線粗細(xì)還可改變次級(jí)電流，但是負(fù)載消耗的功率是不能改變。</p><p>　　3.1.2 整流電路</p><p>　　橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。這種電路，要用4只二極管連接成"橋"式結(jié)構(gòu)，便具有和全波整流電路同樣的優(yōu)點(diǎn)，見下圖。當(dāng)正半周時(shí)二極管D

24、1、D3導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的正半周。當(dāng)負(fù)半周時(shí)二極管D2、D4導(dǎo)通，在負(fù)載電阻上得到正弦波的負(fù)半周。在負(fù)載電阻上正負(fù)半周經(jīng)過合成，得到的是同一個(gè)方向的單向脈動(dòng)電壓。單相橋式整流電路的波形見下面仿真電路圖及波形圖。 </p><p><b>　　（橋式整流電路）</b></p><p><b>　?。ǚ抡娌ㄐ危?lt;/b></

25、p><p>　　在負(fù)載上得到整流直流電壓。其波形圖和全波整流波形圖是一樣的。從圖中還不難看出，橋式電路中每只二極管承受的反向電壓等于變壓器次級(jí)電壓的最大值，橋式整流電壓是變壓器次級(jí)電壓0.9倍。</p><p><b>　　3.1.3濾波電路</b></p><p>　　濾波電路常用于濾去整流輸出電壓中的紋波，一般由電抗元件電感器或電容器組成，如在

26、負(fù)載電阻兩端并聯(lián)電容器C，或與負(fù)載串聯(lián)電感器L，以及由電容，電感組成而成的各種復(fù)式濾波電路，本設(shè)計(jì)就是一個(gè)典型的電容濾波電路。</p><p>　　交流電經(jīng)過二極管整流之后，方向單一了，但是大?。娏鲝?qiáng)度）還是處在不斷地變化之中。這種脈動(dòng)直流一般是不能直接用來給無線電裝置供電的。要把脈動(dòng)直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。換句話說，濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓中的波動(dòng)成分盡可

27、能地減小，改造成接近恒穩(wěn)的直流電經(jīng)過整流后的電源電壓雖然沒有交流變化成分,但其脈動(dòng)較大,需要經(jīng)過濾波電路消除其脈動(dòng)成分,使其更接近于直流。</p><p>　　濾波的方法一般采用無源元件電容或電感,利用其對(duì)電壓,電流的儲(chǔ)能特性達(dá)到濾波的目的. 由于電抗元件在電路中有儲(chǔ)能作用，并聯(lián)的電容器C在電源供給的電壓升高時(shí)，能把部分能量?jī)?chǔ)存起來，而當(dāng)電源電壓降低時(shí)，就把能量釋放出來，使負(fù)載電壓比較平滑，即電容C具有平波的作用

28、；與負(fù)載串聯(lián)的電感L,當(dāng)電源供給的電流增加（由電壓增加引起）時(shí)，它把能量?jī)?chǔ)存起來，而當(dāng)電流減小時(shí)，又把能量釋放出來，使負(fù)載電流比較平滑，即電感L也有平波作用。</p><p>　　濾波電路形式很多，為了掌握它的分析規(guī)律，把它分為電容輸入式（電容器C接在最前面）和電感輸入式（電感器L接在最前面）。前一種濾波電路多用于小功率電源中，而后一種濾波電路多用于較大功率電源中（而且當(dāng)電流很大時(shí)，僅用一電感器與負(fù)載串聯(lián)），本電

29、路設(shè)計(jì)采用電容輸入式（電容器C接在最前面），經(jīng)電容濾波后的波形見下面仿真效果圖。</p><p><b>　　電容輸入式</b></p><p><b>　　濾波后的波形</b></p><p><b>　　3.1.4穩(wěn)壓電路</b></p><p>　　經(jīng)電容濾波后的電壓還是

30、不太穩(wěn)定，必須要加穩(wěn)壓電路，現(xiàn)在一般都采用集成穩(wěn)壓器，我們這個(gè)設(shè)計(jì)所用電源是9V，所以采用7809集成穩(wěn)壓器的典型應(yīng)用電路如下圖所示，這是一個(gè)輸出正9V直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。IC采用集成穩(wěn)壓器7809，C1、C2分別為輸入端和輸出端濾波電解電容器，RL為負(fù)載電阻。當(dāng)輸出電流較大時(shí)，7809還應(yīng)配上散熱板，以提高使用效率。</p><p>　　為了提高輸出電壓。穩(wěn)壓二極管VD1還可以串接在7809穩(wěn)壓器2腳與地之

31、間，可使輸出電壓Uo得到一定的提高，輸出電壓Uo為7809穩(wěn)壓器輸出電壓與穩(wěn)壓二極管VC1穩(wěn)壓值之和。VD2是輸出保護(hù)二極管，一旦輸出電壓低于VD1穩(wěn)壓值時(shí)，VD2導(dǎo)通，將輸出電流旁路，保護(hù)7805穩(wěn)壓器輸出級(jí)不被損壞。</p><p>　　經(jīng)集成穩(wěn)壓濾波后的直流電波形基本上是比較平滑的，接近一條水平線。</p><p>　　3、1、5 電源指示電路</p><p>

32、;　　本電路電源指示采用一只發(fā)光二極管和一個(gè)電阻串聯(lián)組成，通過調(diào)整電阻，可以使發(fā)光二極管亮度改變。</p><p>　　電阻一端連接到7809集成穩(wěn)壓電路輸出一端。 </p><p>　　3.2 信號(hào)轉(zhuǎn)換與整形</p><p>　　3.2.1 NE555施密特觸發(fā)器電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)的信號(hào)轉(zhuǎn)化和整形電路由NE555組成

33、的施密特觸發(fā)器、D6 、D7 、R3組成，由于紅外與發(fā)射傳出的信號(hào)不完全是數(shù)字信號(hào)，它帶有模擬的信號(hào)在里面。所以，在送到CD40110之前需先對(duì)它進(jìn)行整形。整形電路時(shí)由NE555組成的施密特觸發(fā)器，當(dāng)信號(hào)小于1/3V時(shí)，施密特觸發(fā)器輸出為高電平；當(dāng)信號(hào)大于2/3Vcc時(shí)，施密特觸發(fā)器輸出為低電平。所以，施密特觸發(fā)器輸出脈沖的數(shù)字信號(hào)，送到CD40110的個(gè)位顯示的CPu端。</p><p>　　555集成電路由3

34、個(gè)阻值為5kΩ的電阻組成的分壓器、兩個(gè)電壓比較器C1和C2、基本RS觸發(fā)器、放電三極管TD和緩沖反相器G4組成。虛線邊沿標(biāo)注的數(shù)字為管腳號(hào)。其中，1腳為接地端；2腳為低電平觸發(fā)端，由此輸入低電平觸發(fā)脈沖；6腳為高電平觸發(fā)端，由此輸入高電平觸發(fā)脈沖；4腳為復(fù)位端，輸入負(fù)脈沖（或使其電壓低于0.7V）可使555定時(shí)器直接復(fù)位；5腳為電壓控制端，在此端外加電壓可以改變比較器的參考電壓，不用時(shí)，經(jīng)0.01uF的電容接地，以防止引入干擾；7腳為放

35、電端，555定時(shí)器輸出低電平時(shí)，放電晶體管TD導(dǎo)通，外接電容元件通過TD放電；3腳為輸出端，輸出高電壓約低于電源電壓1V—3V，輸出電流可達(dá)200mA，因此可直接驅(qū)動(dòng)繼電器、發(fā)光二極管、指示燈等；8腳為電源端，可在5V—18V范圍內(nèi)使用。 555集成電路工作時(shí)過程如下： 5腳經(jīng)0.01uF電容接地，比較器C1和C2的比較電壓為：UR1=2/3VCC、UR2=1/3VCC。 當(dāng)VI1＞2/3VCC，VI2＞1/3VCC時(shí)，比較

36、器C1輸出低電平，比較器C2輸出高電平，基本RS觸發(fā)器置0，G3輸出高電平，放電三極管TD導(dǎo)通，定時(shí)器</p><p>　　信號(hào)轉(zhuǎn)化和整形電路仿真效果圖如下圖所示；</p><p>　　用R2代替D7光敏二極管模擬仿真。</p><p>　　3.3 計(jì)數(shù)/譯碼/驅(qū)動(dòng)和顯示電路</p><p>　　3.3.1 CD40110控制電路</

37、p><p>　　CD40110為十進(jìn)制加減計(jì)數(shù)器/所存/七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，具有加減計(jì)數(shù)、計(jì)數(shù)器狀態(tài)所存、七位顯示譯碼輸出和驅(qū)動(dòng)等功能。CD40110有2個(gè)計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端CPu和CPd，分別用作加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入和減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入。由于電路內(nèi)部有一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)預(yù)處理邏輯，因此當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘輸入端計(jì)數(shù)工作時(shí)，另一個(gè)時(shí)鐘輸入端可以是任意狀態(tài)。進(jìn)位輸出CO和借位輸出BO一般為高電平，當(dāng)計(jì)數(shù)器為0~9時(shí)，BO輸出負(fù)脈沖。在多片級(jí)聯(lián)時(shí)，只需

38、要將CO和BO分別接至CD40110的CPu和CPd端就可以組成多位計(jì)數(shù)器。</p><p>　　由于CD40110集成了編碼、譯碼和驅(qū)動(dòng)三個(gè)為一體的強(qiáng)大功能，因此本電路不用編碼電路。當(dāng)CD40110接收到信號(hào)的上升沿時(shí)，CD40110開始計(jì)數(shù)，經(jīng)過它譯碼在數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的數(shù)值。在數(shù)碼管顯示9時(shí)，再來一個(gè)脈沖，個(gè)位的數(shù)碼管就顯示0，同時(shí)CD40110的進(jìn)位端QCO有一個(gè)上升沿的信號(hào)給十位的CD40110的CPu

39、端。這樣就形成了兩位的計(jì)數(shù)器。</p><p>　　CD40110是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)如下：</p><p>　　具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的CMOS電路提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。</p><p>　　CD40110是一片 CMOS BCD—鎖存/7 段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，

40、引腳排列如圖 所示。其中a b c d 為 BCD 碼輸入，a為最低位。LT為燈測(cè)試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)，顯示器一直顯示數(shù)碼“8”，各筆段都被點(diǎn)亮，以檢查顯示器是否有故障。BI為消隱功能端，低電平時(shí)使所有筆段均消隱，正常顯示時(shí)， B1端應(yīng)加高電平。另外 CD40110有拒絕偽碼的特點(diǎn)，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)越過十進(jìn)制數(shù)9(1001)時(shí)，顯示字形也自行消隱。LE是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。a～g是 7 段輸出

41、，可驅(qū)動(dòng)共陰LED數(shù)碼管。另外，CD40110顯示數(shù)“6”時(shí)，a段消隱；顯示數(shù)“9”時(shí)，d段消隱，所以顯示6、9這兩個(gè)數(shù)時(shí)，字形不太美觀，若要多位計(jì)數(shù)，只需將計(jì)數(shù)器級(jí)聯(lián)，每級(jí)輸出接一只 CD40110 和 LED 數(shù)碼管即可。所謂共陰 LED 數(shù)碼管是指 7 段 LED 的陰極是連在一起的，在應(yīng)用中應(yīng)接地。限流電阻要根據(jù)電源電壓來選取，電源電壓5V時(shí)可使用300Ω的限流電阻。</p><p>　　為了驗(yàn)證計(jì)數(shù)器/

42、鎖存/七段譯碼/驅(qū)動(dòng)器，我們采用74LS248譯碼器和CD4518計(jì)數(shù)器來熟悉驗(yàn)證電路原理，實(shí)踐證明很有效果。（因?yàn)榉抡鎺?kù)沒有CD40110）</p><p><b>　　3.4 單穩(wěn)態(tài)電路</b></p><p>　　本電路單穩(wěn)態(tài)電路的基本工作過程是：當(dāng)CD4013接收到從二極管D9送來的信號(hào)時(shí)，由CD4013組成的單穩(wěn)電路開始延時(shí)。在Q端輸出高電平送至三極管Q1基

43、極，使Q1導(dǎo)通，蜂鳴聲發(fā)出報(bào)警聲。此時(shí)表示有一箱已裝滿，同時(shí)馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。在單穩(wěn)延時(shí)過后，報(bào)警聲停止，單穩(wěn)輸出為低電平，此時(shí)的低電平使三極管Q3導(dǎo)通，馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。直到又一箱裝滿后，開始下一輪的循環(huán)。由D觸發(fā)器CD4013組成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，CD4013的1腳在穩(wěn)態(tài)時(shí)為低電平，不動(dòng)作。IC的CP端3腳受正脈沖上升沿觸發(fā)，數(shù)據(jù)端5腳D的高電平傳送給輸出端Q，IC的1腳電位變高，電路進(jìn)入單穩(wěn)狀態(tài)，這時(shí)有輸出

44、。IC的1腳電位變高的同時(shí),電容C4經(jīng)過電阻R10充電，當(dāng)C4兩端電壓充到CD4013第4腳清O閾值電平時(shí)，IC的1腳恢復(fù)低電位，單穩(wěn)態(tài)結(jié)束。外電路斷開。單穩(wěn)態(tài)結(jié)束后，IC的1腳變?yōu)榈碗娖?，為下一次觸發(fā)作好準(zhǔn)備。</p><p>　　第四章 Protel 設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 Protel設(shè)計(jì)的過程及走線圖</p><p>　　1、新建工程文件 Fi

45、le---new---命名馬全城---保存桌面----右擊新建一個(gè)原理圖文檔,File—mew—選擇原理圖---新建一個(gè)文件成功。</p><p>　　2、在封裝欄中添加庫(kù)</p><p>　　add/Removr----Deprotel99---Library---sch---add---OK(系統(tǒng)默認(rèn)的庫(kù)文件Miscellaneous Devices.lib)注：也可以不添加</

46、p><p>　　3、現(xiàn)在可從任務(wù)欄中調(diào)出想要的電子原件 注：封裝名一定和PCB原件名一樣</p><p>　　4、紙張大小與紙張的放置Design---options---standard(設(shè)紙張的大小)---Border(邊框色)---sheet(背景色)---Options(橫放和豎放)---Title B(備注欄大小)</p><p>　　5、制作原理圖庫(kù)文件--

47、-新建庫(kù)文件（打開制作庫(kù)文件）---Tools---Rename component---命名---OK---繪圖工具繪制所想要的圖形---保存----如要修改在庫(kù)文件中點(diǎn)Update Schematics</p><p>　　6、再次做原理圖庫(kù)文件---Tools---New component----繪圖形---保存---OK(PCB庫(kù)方法相同)</p><p>　　7、修改已有的庫(kù)文

48、件---選好要修改的元件----Edit---ctrl+c--- 關(guān)閉窗口---打開第5項(xiàng)----ctrl+V--- 修改保存---繪制原理圖時(shí)可直接到桌面導(dǎo)入已設(shè)計(jì)好的庫(kù)文件。</p><p>　　8、放置網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)---工具欄中Net---命名相同的兩引腳在網(wǎng)絡(luò)中已相連</p><p>　　9、原理圖畫好后進(jìn)行查錯(cuò) TLOOS---ERC---對(duì)話框中sheets sheet ---Ac

49、tive sheet(當(dāng)前)----OK有錯(cuò)誤或有警告會(huì)有提示，點(diǎn)錯(cuò)誤處會(huì)在原理圖中有顯示。</p><p>　　我先畫好的線路圖sch文件見下圖：</p><p>　　10、生成網(wǎng)絡(luò)清單 Design---create Netlist----第一選項(xiàng)Protel---第二選項(xiàng)Net Labels and…----第三選項(xiàng)Active project---OK</p><

50、;p>　　11、繪圖工具取消或調(diào)出 View---Toolbars---Dtloos</p><p>　　12、查看原理圖中元件對(duì)應(yīng)的封裝 ----雙擊原理圖元件----看FootDrint欄中（注意引腳順序）</p><p>　　13、原理圖生成表格 Reports----BillofMaterial----Next----Next----Next----Finish</p

51、><p>　　14、創(chuàng)建一個(gè)PCB文件----命名----雙擊打開</p><p>　　15、創(chuàng)建一個(gè)PCB封裝原件---新建庫(kù)文件----在庫(kù)文件介面下----Tools---RenameComponent---命名（與原理圖原件上的封裝名一樣）----繪圖----保存---再做下一個(gè)庫(kù)文件---ToolsNewComponent---點(diǎn)Cancel(關(guān)閉)---點(diǎn)Rename命名----保

52、存</p><p>　　16、用向?qū)?chuàng)建復(fù)雜的庫(kù)文件Tools--- ToolsNewComponent---選擇單位mm----選封裝類型----選焊盤尺寸---焊盤距離---線寬----焊盤數(shù)量---命名(與原理圖原件封裝名一樣)---next----OK</p><p>　　17、更改板層管理器----Design----LeyerStackManaher----多面板中可添加信號(hào)層

53、電源層(單面板和雙面板一般不用更改)</p><p>　　18、調(diào)出一些常用的層----Desig----Options---Allon打開所有層----Alloff關(guān)閉所有層----Usedon自動(dòng)打開常用層----或自已根據(jù)情況來選擇</p><p>　　19、向PCB板中導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表---- Desig---LoadNets---找到要導(dǎo)入的文件----（如果顯示有錯(cuò)誤可能是剛才設(shè)計(jì)好

54、的庫(kù)文件沒有導(dǎo)到PCB當(dāng)中）---在PCB介面下點(diǎn)Add/Renove---Add</p><p>　　20、PCB板設(shè)計(jì)線徑設(shè)置---- Desig----Ruels---焊盤與走線的安全距離---拐彎角度---布線優(yōu)先級(jí)（多面板中才用到）----直線線徑</p><p>　　21、調(diào)出工具欄----View----ToolsBars----Placement Tools</p&g

55、t;<p>　　22、按*號(hào)鍵可加一個(gè)過孔 焊盤屬性中設(shè)成GND表示此焊盤與地相連</p><p>　　23、PCB圖中取消所有元件參數(shù)----雙擊元件-----點(diǎn)Loca----點(diǎn)Comment---Hide---Hide前打構(gòu)</p><p>　　24、繪制完畢進(jìn)行鋪銅----選擇頂層或底層----多邊形填充工具----Tsb鍵---GND---間距10mil</

56、p><p>　　25、查看是否有設(shè)計(jì)規(guī)則錯(cuò)誤---Tools--- DesigRulecheck---RunDRC</p><p>　　26、在圖紙中快速找到封裝原件----Nets(網(wǎng)絡(luò)coponents中)----在放置欄中選電容-----Sele----會(huì)自動(dòng)顯示出</p><p>　　27、導(dǎo)出PCB圖----File----Export----重命名----路

57、徑保存-----OK</p><p><b>　　補(bǔ)充部分</b></p><p>　　（1）、自動(dòng)布線---Tools---AutoPlace---可進(jìn)行幾次自動(dòng)調(diào)整（原件在板中的位置）---AutoRout---All—RorteAll</p><p>　?。?）、PCB安全間距---Desigh---Rus----Routing----c

58、leare----10mil---設(shè)線寬---Placemen前構(gòu)去掉</p><p>　?。?）、PCB中取消飛線---Document----Options----conections構(gòu)去掉</p><p>　?。?）、調(diào)出機(jī)械層----Design----mechanicalLayers</p><p>　　（5）、常用快捷鍵 ED標(biāo)尺 DM機(jī)械層 G

59、設(shè)置誤差</p><p>　?。?）、常用的層面Toplayer頂層 Bottomlayer 底層 Multilayer 復(fù)合層 </p><p>　　4.2 Protel設(shè)計(jì)三維圖</p><p>　　第五章 設(shè)計(jì)過程中的心得</p><p>　　作為一名應(yīng)用電子專業(yè)的學(xué)生，我在大學(xué)三年的學(xué)習(xí)生活中，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了電子及其相關(guān)專業(yè)的各門

60、課程。我們的課程以數(shù)電、模電為基礎(chǔ)，進(jìn)一步又學(xué)習(xí)了高頻、電子線路等專業(yè)課程。下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)：</p><p>　　第一：接到任務(wù)以后進(jìn)行選題。選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的開端，選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目，這對(duì)于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大。</p><p>　　第二：題目確定后就是找資料。查資料是做畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，良好的開端就是成功了一半，因此資料是否全面、可

61、靠，關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)程。</p><p>　　第三：有了研究方向，就應(yīng)該動(dòng)手實(shí)踐了。設(shè)計(jì)的完成不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。意識(shí)到知識(shí)必須通過實(shí)踐才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！</p><p>　　第四：這份畢業(yè)設(shè)計(jì)的來得要求我必須熟練掌握Protel99SE、MultiSIM2001等相關(guān)軟件的操作方法！</p><p>　　第六章 畢業(yè)設(shè)

62、計(jì)總結(jié)與體會(huì)、參考文獻(xiàn)</p><p>　　通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我感受到過程是艱辛的同時(shí)又充滿樂趣的。隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這三年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法太片面了。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)三年所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自

63、己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己只是和綜合素質(zhì)。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更一步親近了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂得大家一起商量，聽聽不同的看法，從而使我們更好的理解消化知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué).</p><

64、p>　　總之，知識(shí)必須通過實(shí)踐才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！</p><p>　　在此要感謝我的指導(dǎo)老師xx***老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量的相關(guān)資料，與同學(xué)們交流經(jīng)驗(yàn)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)生活有非常重要的影響。而且大大提高

65、了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這份畢業(yè)設(shè)計(jì)做的不是太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益！</p><p>　　最后感謝學(xué)校給我們提供了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)；感謝學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室給我們提供了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)工具；感謝電子市場(chǎng)給我們及時(shí)提供了電子元器件；感謝同學(xué)們的通力合作、更衷心感謝xx老師給我們的強(qiáng)力指導(dǎo)與幫助！</p>&

66、lt;p><b>　　附：參考文獻(xiàn)如下</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　路而紅 數(shù)字電子電路 北京 中央廣播電視大學(xué)出版社 2004</p><p>　　楊素行 模擬電子電路 北京 中央廣播電視大學(xué)出版社 1994</p><p

67、>　　謝沅清 現(xiàn)代電子電路與技術(shù) 北京 中央廣播電視大學(xué)出版社 1996</p><p>　　郁漢琪 數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)及課題設(shè)計(jì) 北京 高等教育出版社 2000</p><p>　　沈任元 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2000</p><p>　　任為民 電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 北京 中央廣播電視大學(xué)出版社

68、 1997　　</p><p>　　劉兆維 無線點(diǎn)調(diào)試工 北京 中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社 1998</p><p>　　陸國(guó)和 電路與電工基礎(chǔ) 北京 高等教育出版社 2001</p><p>　　耿文學(xué) 現(xiàn)代電工技術(shù)4000問 北京 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 2000</p><p>　　李

69、新平 實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)與防真 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003</p><p>　　施良駒 集成電路應(yīng)用集錦 北京 電子工業(yè)出版社 1988</p><p>　　郭培源 電子電路及電子器件 北京 高等教育出版社 2000</p><p>　　何希才 常用集成電路簡(jiǎn)明速查手冊(cè) 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 2006&l