周期测量电路课设Word文档下载推荐.docx

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CLK

图2时钟产生电路

2.分频器

分频器由计数器和数据选择器两部分组成。

其中计数器用三片十进制同步加法器74ls16连接完成。

此加法电路采用串行连接方式。

原始信号每经过一个芯片周期便扩大十倍。

已知555定时器的连成的多谐振荡电路输出为1ms,所以信号经过第一个芯片时周期为10ms，经过第二个芯片为100ms,进过第三个芯片为1000ms。

再把每个芯片的输出端接在八选一数据选择器上，通过八选一数据选择器的ABC端控制选择电路。

当输入000时选择输出1ms，输入001选择输出10ms，输入010时选择100ms，选择011选择输出1000ms。

CLKD0D1D2D3

图3分频器的计数器部分

时钟输入端数据选择端输出端

图4分频器的数据选择部分

3.脉冲整形电路

脉冲整形电路是由频率发生器和一片十进制计数器74ls160构成的。

时钟输入端接进频率发生器产生的信号，输出端可以把输入信号整形成方波，CLK为上升沿有效，第一个上升沿来时输出端为0001，输出高电平。

当下一上升沿信号来时，输出端为0010，QB端通过非门接入ENP和ENT端，使芯片停止工作。

从而输出一个完整周期的高电平脉冲信号。

输出整形后的待测信号

图5脉冲整形电路

4.计数器和显示电路

要求最大计数为200，所以在第三级的74ls160芯片上，在QB输出端加一个非门连接到第一级的ENP和ENT上，使得当计数器计数到200时计数器停止工作，停在200。

信号输入端

图6计数器和显示器

5.清零控制电路

此部分设一个开关两个档位，如图当输入上方一档时计数器正常工作，当接入下方一档时低电平输入计数器的~CLR清零端使得显示器清零。

计数器清零端选择工作选择显示器清零

图7清零控制电路

四、性能的测试

1.时钟产生电路测试

输出周期为1ms的信号。

图8时钟产生电路测试

2.分频器的测试

周期为1ms的时钟信号经过分频器后输出波形如下图所示。

从下至上为第0,1,2,3输出波形。

图9分频器的测试

分频器级数

第0级

第1级

第2级

第3级

周期

1ms

10ms

100ms

1000ms

3.脉冲整形电路测试

脉冲整形电路可以有多种接法，但是本实验中要求显示器能把计数停在固定值，所以需要用到ENP和ENT端，并且考虑此电路用到较多的74LS160芯片，出于成本考虑脉冲整形电路用74LS160连接。

信号发生器初始化为50HZ，可见输出端输出一个宽度为输入信号长度的高电平信号。

正弦波为输入信号，方波为输出信号。

图10脉冲整形电路测试

4.计数器和显示电路测试

选择第一档位，即时钟信号周长为1ms，输入50HZ的待测脉冲信号。

计数器显示20。

图11计数器和显示电路测试

5清零电路的测试

选择下方档位时显示电路清零。

图11清零电路的测试

6.电路整体性能测试

信号发生器选择10HZ，在数据选择输入端输入0001，时钟信号为10ms。

四踪示波器分别接入多谐振动器的输出端，数据选择器输出端的，被测信号波形，整形后的被测信号波形。

从上至下依次为多谐振荡器产生波形，数据选择后的时钟波形，正弦波为待测波形，下面方波为整形后的波形。

图12电路整体性能测试

五、结论

该电路工作正常，555定时器输出周期为1ms的信号，分频器可以把信号扩大到10ms,100ms,1000ms。

脉冲整形电路工作正常，

计数器工作正常，当测试频率大于50HZ时计数器会产生细微偏差，这是由于555定时器输出不准和电路本身所致。

总体而言，该电路能完成实验内容，并且有手动开始和清零功能。

六、性价比

该电路一共用到三种芯片，都为常见芯片。

分频器和计数器都用74ls160芯片连接完成，脉冲整形电路也用74ls160完成，使得完成实际电路时成本降低。

七、课设体会及合理化建议

在这次课程设计的过程中，我收获了知识和很多感悟。

在刚刚接到任务书的时候，感觉无从下手，感觉书本上的知识与课程设计中的内容有距离，而且课设中要求了自己不很熟悉的内容和陌生的名称。

在查找资料的过程中又觉着题目不难，可是实际上手在Miltisim软件上动手连接时又出现了这样或那样的错误。

例如，在我想完成手动清零开关时用非门直接连接到电源想获得低电平，但是软件提示错误，结合老师答疑和思考，得出了连接电路时不能直接控制电源这样结论，后来我用与门解决了清零的问题。

在想让计数器计数静止的问题上也疑惑了好久，后来通过进一步了解芯片各个引脚的功能解决了这一问题，弥补了之前在学习数电中的不足，修正了对芯片功能的片面理解。

这次课程设计让我受益匪浅，知道了在今后的学习中还需要多听多问，在动脑的同时动手解决问题。

参考文献

[1]阎石主编.数字电子技术.[M]北京：

高等教育出版社，2006年

[2]陈振官等编著.新颖高效声光报警器.[M]北京：

国防工业出版社，2005年

[3]童诗白、华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京：

高等教育出版社，2003年

[4]谭博学主编.集成电路原理与应用.[M]北京：

北京航空航天大学出版社，2007年

[5]李银华主编.电子线路设计指导.[M]北京：

[6]孙肖子、邓建国等主编.电子设计指南.[M]北京：

附录I总电路图

附录II元器件清单

序号

编号

名称

型号

数量

1

A1

555定时器

LM741CN

2

U1U2U3U4U5U6U7

十进制同步计时器

74LS160D

7

3

U9U10U11

LED数字显示管

DCD-HEX

4

U8

八选一数据选择器

74LS151D

5

U12F

非门

7405N

6

U13DU15A

与门

74S08D

U14

与非门

NAND2

8

J1

开关

SPDT

9

C1C2

电容

10nF

10

R1

电阻

44.2kΩ

11

R2

50kΩ

（注：

可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!

）