秒表倒计时电路设计报告能够预置正反顺序计数Word下载.docx
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失败与改进……………………………………………………14
收获体会和想法………………………………………………..15
设计的任务
设计要求:
1.设计一个秒表倒计时电路,计时最大值为59秒,每隔一秒钟减1,最小值为0秒,接着再回到59秒,58秒,57秒,……,0秒,59秒,58秒,57秒,如此循环往复。
2.采用7段数码管显示时间。
3.可能的话,在上述要求的基础上进行相关扩展功能的设计。
4.先进行原理分析与方案选择,采用仿真软件(比如Proteus或Quartus)进行设计;
功能实现后,设计并制作实际电路并进行调试,完成一份设计报告。
相关知识:
1.计数器集成电路如74191的使用方法。
2.555电路的应用。
3.数码管、7段显示译码器电路的使用。
设计方案选择
模块1、脉冲电路
采用555电路构成多谐震荡器。
由于T=(2*R1+R2)*C。
经过计算采用R1=R2=1000K。
C=0.47UF。
再加上0.01uf的电容。
就设计出由555构成的多谐震荡器产生1秒的脉冲。
模块2、计数电路
采用74LS190构成计数器。
通过74LS04等门电路构成反馈置数电路。
通过反馈回路使其计数到一定时候置数。
模块3、显示电路
由计数器输出信号通过CD4511译码和驱动共阴数码管,
由数码管显示数字。
设计思路
题目要求:
秒表倒计时
基本设计:
1、由振荡器产生脉冲输入到计数器
2、计数器计数并将计数的信号输入到数码管驱动器。
3、由数码管驱动器CD4511驱动数码管现实当前数值。
4、计数器通过各种门电路产生反馈回路。
扩展设计:
1、计时开始开关:
由开关控制振荡器的脉冲输入到计数器即可实现。
2、正向与反向计时:
通过开关的开合选着正向计时(1、2、3…59、0…)与反向计时(59、58、57…0、59…)。
由于正向计时置数是59到0。
反向计时的置数是0到59。
这里就变需要实现由不同的反馈实现不同的置数。
通过各种门电路以及数据选择器选着不同的反馈实现。
(具体设计方法详见仿真设计)
3、设置开始倒计时的时间:
通过脉冲开关产生脉冲调整开始计时的时间段。
比如:
(设计从11开始计时,则通过开关设置到11,然后开始11、12、13…或11、10、9…的计数)
在未打开计时开始前通过开关输入脉冲事先设置一个计数开始的时间。
4、一键清零:
通过按键当计数到一定时间,按一下直接清零。
通过按键给脉冲的方法实现计时的清零。
5、计时暂停:
按下按键则使计时暂停,再次按下计时继续。
比如(倒计时到…19、20然后暂停,再继续计时20、21…)
由于74LS190有一个暂停的引脚。
只需给高电平则暂停。
通过开关实现高地电平转换从而实现暂停。
电路仿真
1、根据题目要求设计基本电路。
如图所示:
由555构成多谢振荡器产生1秒的脉冲。
输入到计数器U1.计数器U1计数10位后13号引脚产生脉冲输入到U2。
由U1与U2同时计数到0时此时需要清零此时他们的12号引脚均产生脉冲通过与非门反馈到U1和U2的11号引脚。
2、根据部分引脚的功能增加开关按键。
1、由于14号引脚是脉冲输入端,只要我们断开多谢振荡器开关然后用开关给脉冲即可产生手动脉冲从而调整开始计时的时间。
2、11号引脚是置数端。
在11号引脚输入低电平即可产生置数。
3、5号引脚是正向计时与反向计时的切换引脚。
但是如图所示的反馈信号任然是由数字00反馈置数59。
此时并没有达到可以正向计时的效果。
4、4号引脚是暂停输入端只要给低电平计数器则暂停计时。
3、调整正向计时与反向计时的反馈
正向计时是00、01、02…59、00是由59反馈置数00。
而反向计时是59、58、57…00、59是由00反馈置数59。
此图虽然分别调整了了正向计时与反向计时的反馈。
却将反馈连接到一起使其互相影响。
再看U1与U2的D1,D2,D3,D4设定的置数的是59.
所以该电路有严重缺陷。
4、最后改正电路使其完整的实现正向与反向计时。
1、首先根据数据选择器选着正向计时的反馈与反向计时的反馈。
由与正向与反向由在开关出是不同的电平。
在U2的13号引脚是相同电平。
所以有这2个信号控制数据选择。
然后加上各种门电路输入反馈信号。
2、根据正向与反向开关出电平不同所以由开关控制D1,D2,D3,D4的置数数据。
主要元器件与参数
双置开关三个,脉冲开关二个。
1000K电阻2个,10k电阻4个。
0.01UF瓷片电容一个。
0.47点解电容一个。
555.
74LS190二个。
CD4511二个。
74HC151一个。
4025一个。
74LS04一个。
数码管2个。
电路焊接
第一次焊接:
第一次焊接很失败不仅焊接的丑,而且效果不明显。
时而正常时而出现乱数据。
多次调试仍然不成功,所以选择了第二次焊接。
第二次焊接:
第二次焊接一次成功。
没有调试。
失败与改进
1、在仿真阶段时,一开始按照要求设计。
电路过于简单。
没有自己的创新。
所以选着加功能和改进。
2、第一次改进虽然只是简单的加了一些开关但是实现了秒表的不少功能。
3、在实现正向反向倒计时改进时一开始出现2种反馈没有分开后来通过数据选择器实现了2种反馈的分开输入。
4、2正向与反向倒计时在置数的数据上不一样。
巧妙地利用正向反向开关控制实现了不同的指数数据。
5、在第一次焊接时因为怕麻烦不想用拖锡法而直接用导线导致电板杂乱。
差错复杂。
6、、第二次焊接耐心的细心的拖锡。
电路美观许多。
而且功能正常实现。
收获体会和想法
周启文:
1、这次实训,老师给的题目很经典。
既不难又给同学们留下来很多创新与改进的机会。
我觉得这次实训的成功与失败不在于你是否做成功而是你创新了多少改进了多少。
2、这次实验主要是555,计数器,数码管,数据选择器,各种门电路等的使用。
这次实训之后我对于这些元器件更加熟悉。
能够更加灵活的搭配和使用。
3、这次实训设计花了一天,买器材一天,焊接3天。
写报告一天总共花了6天时间。
途中还是比较幸苦的。
特别的锻炼了人的耐心。
所谓慢工出细活。
只有慢慢来踏实的做才能达到最好的效果一次成功。
第一次焊接就是因为不耐烦所以不成功。
以后焊接电路还需更加耐心与踏实。
4、最重要的是与队友们一起讨论设计。
培养了我们团结的氛围合作的精神。
胡可可:
1、通过这次实训,我充分明白了动手的重要性,在仿真软件设计出的电路图只是完成了一小部分个,焊接电路及调试才是最难掌握的。
2、这次实训我更深入的了解了555电路、七段译码显示器及几种芯片的功能和用处,巩固了课堂学过的知识也在实验室学到了许多实践技能,可谓是受益颇多。
3、通过这次实训,我明白了制作电路板需要考虑周全,实用、简洁、方便、价格合理等方方面面都要权衡清楚考虑明白,这样的作品才是最好、才具有长久的生命力。
4、最后关于实训有点建议:
觉得实训可以在学期期间进行,毕竟暑假南昌实在是太热,不方便去实验室。
韩睿:
1、两周的电子设计即将结束了,在这次课程设计中检验了我所学的知识能否熟练的运用到实践当中,事实证明,在一开始的设计时,头绪很乱,翻阅了一些资料,也在网上看了一些别人的相关设计,从中找到了一点感觉、开始着手设计简单的电路图。
2、在设计过程中,由于一开始设计的数字电路图较为简单,过程还比较轻松,到后来,要加入一些自己的创新思想,就比较伤脑经了,不过还好,不懂的地方可以请教队友,从他们身上我学到了不少的知识,经过逐渐的改善,团队间的相互帮助,相互合作,最终将秒表倒计时设计出来,虽然终于也遭遇了不少挫折,但这也是我们的收获。
3、经过这次的实践训练,锻炼了我们的实际操作动手能力,也使得我们迈向社会,有了不少的社会体验,并且,在这科的课程有了一个全面的复习,独立思考能力也有了提高,收获很大。
最后,我们的设计难免会有所不足、错误,恳请老师多多指教。
信而达礼敏而好学
廉而知耻毅而弥坚
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