30进制计数器文档格式.docx
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在直接清零时,数码管显示器灭灯;
计时器为30秒递加计时其计时间隔为1秒;
计时器递加计时到零时,数码显示器不灭灯。
二、设计要求
1、具有显示30秒计时功能:
(1)系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动;
(2)在直接清零时,要求数码管显示器灭灯;
(3)计时器为30秒递加计时,其计时间隔为1秒;
(4)计时器递加计时到30时,数码显示器不能灭灯。
2、设计任务及目标:
(1)根据原理图分析各单元电路的功能;
(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;
(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;
(4)写出完整、详细的课程设计报告。
三、原理框图
(1)总体参考方案:
30秒计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成30秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、译码显示电路的显示等功能。
图130秒计时器系统设计框图
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不太高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由CD4026和共阴极七段LED显示器组成。
(2)设计方案
分析设计任务,计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、译码显示电路的显示。
为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。
在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时,计数实现计数功能;
当启动开关断开时,计数器不工作。
系统设计框图如图1所示。
如果根据实验所提供的参考器件,还可在秒脉冲发生模块上做些变化,前者产生的脉冲周期直接是1秒;
如果让其产生的秒脉冲频率为10Hz,触发脉冲输出的方波周期为0.1秒,再将该脉冲信号送到由74LS161构成的十分频器,由74LS161输出的脉冲周期为1秒,再将该信号送到计数器74LS161。
如此就可得到两个方案,由于两方案原理相同,故本设计只采用方案一所述,即直接由555多谐振荡器产生脉冲周期为1秒的脉冲。
其电路如图2所示。
图230秒计时器
(3)时钟模块
为了给计数器74LS161提供一个时序脉冲信号,使其进行加计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其基本电路如图4所示.
其中555管脚图如下图3所示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为:
T=0.7(R1+2R2)C。
因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取15k欧姆,R2取68k欧姆,电容取C为10uF、C1为0.1uF,.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.
图3555管脚图
图4555多谐振荡电路图
(4)实物模块图
图5
图6
译码显示模块
CD4026是一款同时兼备十进制计数和七段译码两大功能的芯片,通常在CP脉冲的作用下为共阴极七段LED数码管显示提供输入信号。
在一些无需预置数的电子产品中得到了广泛的应用,节约了开发成本。
由于CD4026输出端信号具有规律可循,经合理反馈后获得进位脉冲信号和本位清零信号,即可实现数字钟计时功能。
CD4026同时具有显示译码功能,可将计数器的十进制计数转换为驱动数码管显示的七位显示码,省去了专门的显示译码器。
CD4026的输出abcdefg直接与LED数码管连接。
CD4026的CR为异步清零端,CR=1时立即使计数器清零。
图8CD4511管脚图
✓2.共阴极七段LED显示器是较常用的显示数码管,但在使用时要注意的是:
1.看清楚自己用的数码管是共阴极还是共阳极的,最好在焊之前用万电用表测一下它的极性,其管脚图如下图9所示,如果为共阴极的,其管脚COM端接地;
如果为共阳极的,起管脚COM段要接高电平。
2.还要注意在数码管电路上加上一保护电阻,起限电流的作用。
图9共阴极七段LED显示器管脚图
四、安装与测试
1、电路的安装
电路安装要注意几个原则:
(1)先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊的等;
(2)布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边,以起一定的屏蔽作用;
(3)最好分模块安装等等。
(4)此外焊接时不能出现虚焊、假焊、漏焊,更不能出现过焊,因为有些器件,不能耐高温,比如焊接三极管时,电烙铁绝对不能停留太久。
图10正焊接的电路板
图11电路板正面
路,自己上网查找相关的资料等等、、、、、、在这个过程中,我学到了很多很多。
从通过理论设计,再到确定具体方案,再到安装实际电路,最后到调试电路、成型。
整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。
可以说,本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说,这次课设虽然累,但非常充实。
在这次课程设计中,正确的思路是很重要的,只有你的设计思路是正确的,那你的设计才有可能成功。
因此我们在设计前必须做好充分的准备,认真查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础。
如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事,那么安装、焊接过程则是一个考验人耐心的过程,对电路的安装、焊接、分析、调试要一步一步来,不能急躁。
要做好本次的课程设计,熟练地掌握课本上的理论知识是前提。
这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。
当然能完成本次设计,更离不开老师辛勤地指导,老师能在百忙中来指导本人,使我能更好地完成设计。
总之,感谢老师的指导!
!
对设计的建议:
希望课程设计的实验室能提供可上网的电脑,这样在做课程设计的过程中,当我们遇到问题时,就能及时的查找资料。
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