具有數(shù)字顯示的籃球30s計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)論文-文庫(kù)吧
2025-01-03 14:17 本頁(yè)面
【正文】 元器件清單，(4)電路仿真和實(shí)體—套。 設(shè)計(jì)方案比較本次課程設(shè)計(jì)為兩個(gè)人一組，在做實(shí)驗(yàn)的前期我們主要做的工作是網(wǎng)上搜集資料，比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣，然后進(jìn)行綜合，采取最優(yōu)方案。方案一：用555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器來(lái)產(chǎn)生頻率為10Hz的脈沖，再將該脈沖信號(hào)加到由74LS192構(gòu)即周期為1秒，接著將該信號(hào)送到計(jì)數(shù)器74LS192的CP減計(jì)數(shù)脈沖端,再通過(guò)譯碼器74LS48把輸入的8421BCD碼經(jīng)過(guò)內(nèi)部作和電路“翻譯”成七段（a，b，c，d，e，f，g）輸出，然后直接推成的十分頻器上，這樣由74LS161后輸出的脈沖頻率為1Hz，動(dòng)LED，顯示十進(jìn)制數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置開(kāi)關(guān)或控制電路即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的直接清零，啟動(dòng)和暫停/連續(xù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈及光電報(bào)警等功能，光電報(bào)警用發(fā)光二極管來(lái)代替，燈亮代表報(bào)警。方案二：用555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器來(lái)產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖，即輸出周期為1秒的方波，再將該脈沖信號(hào)送到74LS192計(jì)數(shù)器的CP減計(jì)數(shù)脈沖端,再通過(guò)譯碼器74LS48把輸入的8421BCD碼經(jīng)過(guò)內(nèi)部作和電路“翻譯”成七段（a，b，c，d，e，f，g）輸出，然后直接推成的十分頻器上，推動(dòng)LED顯示十進(jìn)制數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置開(kāi)關(guān)或控制電路即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的直接清零，啟動(dòng)和暫停/連續(xù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈及光電報(bào)警等功能，光電報(bào)警用發(fā)光二極管來(lái)代替，燈亮代表報(bào)警。方案選擇：通過(guò)原理分析和仿真實(shí)驗(yàn)等步驟比較后，采用方案一，更簡(jiǎn)潔、方便、易于實(shí)現(xiàn)和各個(gè)功能。 基本設(shè)計(jì)原理82421BCD碼30進(jìn)制數(shù)遞減計(jì)數(shù)器是由74LS192構(gòu)成的。30進(jìn)制數(shù)遞減計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)為N=（0011 0000）8421BCD=（30）D。它的計(jì)數(shù)原理是，每當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器的BO端發(fā)出負(fù)跳變借位脈沖時(shí)，高位計(jì)數(shù)器減1計(jì)數(shù)。當(dāng)高、低位計(jì)數(shù)器處于全0，同時(shí)在CP=0的期間，高位計(jì)數(shù)器BO=LD=0，計(jì)數(shù)器完成異步置數(shù)，之后BO=LD=1，計(jì)數(shù)器在CP時(shí)鐘脈沖作用下，進(jìn)入下一輪減計(jì)數(shù)。 輔助時(shí)序控制電路，由與非門(mén)電路控制時(shí)鐘信號(hào)CP的放行與禁止。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求最小計(jì)時(shí)間隔要為1/10s，所以其脈沖頻率要為10Hz，則555時(shí)鐘脈沖發(fā)生器輸出的脈沖信號(hào)為10Hz。，由555振蕩電路公式 ，可令C=1uFR1=51K、R2=47K,則10Hz的脈沖信號(hào)經(jīng)一個(gè)十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器后輸出的頻率為1Hz。3 電路設(shè)計(jì)原理及其設(shè)計(jì)過(guò)程該系統(tǒng)主要包括秒脈沖發(fā)生電路、計(jì)數(shù)電路、數(shù)碼顯示電路、報(bào)警電路和控制電路5個(gè)部分構(gòu)成。秒脈沖發(fā)生器是由555定時(shí)器構(gòu)成，計(jì)數(shù)電路則由計(jì)數(shù)器組成，控制電路是由各外部操作開(kāi)關(guān)組成。其設(shè)計(jì)原理構(gòu)圖如下：電路五部分組成, 如圖31所示。圖31 參考原理構(gòu)圖 555振蕩電路產(chǎn)生的信號(hào)是電路的時(shí)序脈沖和定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，但本設(shè)計(jì)對(duì)此信號(hào)的要求并不是太高，所以電路可以采用555集成電路構(gòu)成。用555集成電路組成多諧振蕩電路為系統(tǒng)提供時(shí)鐘。集成時(shí)基電路又稱為集成定時(shí)器或555電路，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它是一種產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè)5K電阻，故取名555電路。其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。幾乎所有的雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)碼都是555或556；所有的CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后四位數(shù)碼都是7555或7556，二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。555和7555是單定時(shí)器。556和7556是雙定時(shí)器。雙極型的電源電壓VCC＝+5V～+15V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，CMOS型的電源電壓為+3～+18V，555管腳如圖32所示。 圖32 555引腳圖(1) 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖33所示 圖33 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間決定于外接元件R、C值的大小。 ＝，通過(guò)改變R、C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒到幾十分鐘之間變化(2) 構(gòu)成多諧振蕩器如圖34所示圖34 多諧振蕩器， 555電路要求R1 與R2 均應(yīng)大于或等于1KΩ ，但R1＋。
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