數(shù)顯定時(shí)器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?</p><p>　　2． 實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求2</p><p>　　3． 設(shè)計(jì)方案的選擇3</p><p><b>　　4． 實(shí)驗(yàn)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(huì)18</p><p><b>　　10. 致謝19</b></p><p>　　1

3、1. 參考文獻(xiàn)19</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?lt;/b></p><p>　　本課程為電子、通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)的獨(dú)立實(shí)踐課，該課程設(shè)計(jì)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(duì)高頻電子線路理論知識(shí)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(shí)踐中來(lái)，避免理論與實(shí)踐的脫離，同時(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手能力，并在實(shí)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(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求：</b></p><p>　　2.1任務(wù)：根據(jù)數(shù)電模電知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)具有較高精度的9為數(shù)顯定時(shí)器。</p><p><b>　　2.2要求：</b></p><p>　　具有數(shù)碼管顯示9秒的定時(shí)功能；</p><p>　　

5、定時(shí)器為9秒遞減定時(shí)，其記數(shù)間隔為1秒；</p><p>　　數(shù)顯定時(shí)器的記數(shù)頻率可調(diào)；</p><p><b>　　設(shè)計(jì)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(shí)際脈沖發(fā)生器，一只可預(yù)置數(shù)二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器74LS193組成的脈沖計(jì)數(shù)器，譯碼和顯示驅(qū)動(dòng)器4511組成，它將輸出的BCD碼譯碼

6、后通過(guò)數(shù)碼器顯示出來(lái)。</p><p>　　3.2方案二：同方案一一樣，不過(guò)改變了多諧振蕩器電路，使之更加簡(jiǎn)明容易操作，同時(shí)加入復(fù)位開(kāi)關(guān)，優(yōu)化定時(shí)器功能。</p><p>　　經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)原理：</b></p>&

7、lt;p>　　4.1電路工作原理圖：</p><p>　　時(shí)基脈沖發(fā)生器 脈沖計(jì)數(shù)器 譯碼驅(qū)動(dòng)器 數(shù)碼顯示器</p><p>　　4.2各模塊電路的設(shè)計(jì)及其原理圖：</p><p>　　4.2.1時(shí)基脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)：</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(shí)，使為低電平，同時(shí)放電三極管Ｔ道統(tǒng)，此時(shí)電容Ｃ通過(guò)和Ｔ放電，下降，當(dāng)下降到１／３時(shí)，翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器放大時(shí)間為：。當(dāng)放電結(jié)束時(shí)Ｔ截止，將通過(guò)，向電容Ｃ充電，由１／３上升到２／３所需的時(shí)間為，當(dāng)上升到 ２／３時(shí)，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(gè)周期性矩形波：，此電路振蕩周期可以由電位器來(lái)調(diào)節(jié)。</p><p>

9、;　　4.2.２脈沖計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)：</p><p>　　脈沖計(jì)數(shù)器是由一直預(yù)置二進(jìn)制數(shù)同步可逆計(jì)數(shù)器７４ＬＳ１９３組成，它能對(duì)時(shí)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(jì)數(shù)器，通過(guò)將，接高電平，，接低電平，得到二進(jìn)制數(shù)１００１，可將計(jì)數(shù)器預(yù)置位９.同時(shí)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器工作，輸出時(shí)鐘脈沖，由５５５三號(hào)引腳輸出的時(shí)鐘脈沖輸入到７４ＬＳ１９３的減記數(shù)端四號(hào)引腳。因此隨著時(shí)鐘脈沖的輸入，計(jì)數(shù)器

10、作減記數(shù)。計(jì)數(shù)器由９遞減至０，然后由～輸入４５１１譯碼驅(qū)動(dòng)器。</p><p>　　4.2.３譯碼驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)：</p><p>　　在的條件下，當(dāng)ＬＥ＝０時(shí)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(jì)<

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(kāi)始倒計(jì)時(shí)，開(kāi)關(guān)可復(fù)位。</p><p>　　電路主要元器件介紹：</p><p>　?。?１　５５５定時(shí)器：</p><p>　　555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)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(gè)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(shí)基電路VCC的范圍是4.5 ~ 16V，CMOS型時(shí)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(shí)基電路不工作，此時(shí)不論TR、TH處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)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?jī)蓚€(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)

14、該端不用時(shí)，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(shí)器時(shí)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(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)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(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼—七段碼譯碼器，特點(diǎn)：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電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動(dòng)LED顯示器。</p><p><b>　?。?４?。范藬?shù)碼管</b></p><p>　　7段數(shù)碼管一般由8個(gè)發(fā)光二極管

16、組成，其中由7個(gè)細(xì)長(zhǎng)的發(fā)光二極管組成數(shù)字顯示，另外一個(gè)圓形的發(fā)光二極管顯示小數(shù)點(diǎn)。</p><p>　　當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的一個(gè)點(diǎn)或一個(gè)筆畫(huà)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(jiǎn)單，使有也方便。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起的稱(chēng)為共陽(yáng)極數(shù)碼管，陰極連在一起的稱(chēng)為共陰極數(shù)碼管</p><p><b>　　電路焊

17、接及調(diào)試：</b></p><p><b>　?。?１檢測(cè)元器件</b></p><p>　　檢測(cè)元器件是否可用，并記錄元件的實(shí)際值。</p><p><b>　?。?２電路焊接：</b></p><p>　　按照設(shè)計(jì)好的的單元電路圖連接好每一個(gè)單元電路，在調(diào)試好每個(gè)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(jì)的總電路圖進(jìn)行連接，最后進(jìn)行測(cè)試以達(dá)到最終任務(wù)書(shū)的要求。</p><p>　　在焊接過(guò)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(diǎn)虛焊，所以烙鐵頭必須與被焊件接觸，對(duì)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(shí)驗(yàn)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(cuò)，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(cuò)。</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(cè)波形和數(shù)據(jù)，而是要觀察是否有異常現(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(shí)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(cè)試性能指標(biāo)和觀察波形。調(diào)試順序按信號(hào)的流向進(jìn)行，這樣可以把前面調(diào)試通過(guò)的輸出信號(hào)作為后一級(jí)的輸入信號(hào)，為最后的整機(jī)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(shí)驗(yàn)中我們遇到了許許多多的問(wèn)題，首先是在仿真中仿真軟件的問(wèn)題，總是不能自動(dòng)開(kāi)機(jī)復(fù)位，在換了仿真軟件后問(wèn)題解決；還有在連接實(shí)際電路的時(shí)候，倒計(jì)時(shí)電路總是隨機(jī)少數(shù)字，把邏輯電路檢查重新連接了好多遍都無(wú)法解決問(wèn)題，后來(lái)在詢問(wèn)過(guò)老師和同學(xué)后才知道是信號(hào)源不夠穩(wěn)定，重新連接信號(hào)源后問(wèn)題解決。</

22、p><p><b>　　儀器儀表清單：</b></p><p><b>　　心得體會(huì)：</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)兩周的努力，我終于完成了課程設(shè)計(jì)任務(wù)。從仿真到調(diào)試，遇到了許多的困難，比如脈沖信號(hào)不工作、芯片不能使用以及電路連接錯(cuò)誤。雖然有的錯(cuò)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(gè)別引腳焊接錯(cuò)

23、誤時(shí)，自己非常難找到錯(cuò)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(cuò)誤所在。期間和同學(xué)的合作非常融洽，同時(shí)我也體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)中的樂(lè)趣。深刻的了解到電源、信號(hào)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(jì)數(shù)器發(fā)生隨機(jī)少數(shù)字的問(wèn)題是，我曾一直以為是電路的邏輯出了問(wèn)題，檢查了許多遍都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，百思不得其解，浪費(fèi)了很多時(shí)間，差點(diǎn)就要放棄了，后來(lái)通過(guò)請(qǐng)教其他同學(xué)才知道是信號(hào)源不夠穩(wěn)定，立刻重新連接信號(hào)源，故障解除。

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

25、就答應(yīng)了。后來(lái)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中xx老師也給與了我們悉心的教導(dǎo)。如果沒(méi)有老師的幫助真不知道這個(gè)實(shí)驗(yàn)什么時(shí)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(shí)，我們還要更加努力才是。</p><p>　　其次要感謝那些在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中幫助我解決了自己解決不了的問(wèn)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(shī)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