【正文】 生器仿真時(shí)就直接用方波信號代替，安裝電路的時(shí)候就直接用脈沖信號。結(jié)構(gòu)框圖555時(shí)序電路74LS160計(jì)數(shù)部分74LS42譯碼電路部分74HC194移位寄存器部分三、 可選用器件芯片：555定時(shí)器 ,1塊；74LS160,1塊；74LS42，1塊；74HC194，2塊；電阻：1kΩ，1個(gè)；滑動變阻器1KΩ，1個(gè)；電容：10μF,1個(gè)；10nF，1個(gè)；彩燈：紅色，6個(gè)；課題七 洗衣機(jī)控制電路設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)要求實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正傳、反轉(zhuǎn)、暫停，用兩個(gè) LED燈的三種狀態(tài)來表示，當(dāng)顯示時(shí)間前20秒正傳、暫停10秒、反轉(zhuǎn)20秒、再暫停10秒，如此一來，周期恰好是60秒，正好一個(gè)60秒減計(jì)數(shù)器可以構(gòu)成一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)。二、 提示花型1,111111；花型2,000000；花型3,100000——010000——001000——000100——000010——000001；花型4,111000；花型5,000111。 輔助控制部分改進(jìn)電路課題六 循環(huán)彩燈控制器設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)任務(wù)用中規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)6路彩燈控制電路，主要用計(jì)數(shù)器、譯碼器、移位寄存器等芯片集成，實(shí)現(xiàn)以下5種演示花型：花型1： 6路彩燈同時(shí)亮；花型2： 6路彩燈同時(shí)滅；花型3： 6路彩燈從左至右逐路點(diǎn)亮；花型4： 6路彩燈左側(cè)三個(gè)全亮，同時(shí)右側(cè)三個(gè)全滅；花型5。閉合“啟動”開關(guān)時(shí)，計(jì)數(shù)器完成置數(shù)，顯示器顯示30斷開“啟動”開關(guān)，計(jì)數(shù)器開始進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。（1）74LS248是七段顯示譯碼器（2） 共陰極七段LED數(shù)碼管 共陰極七段LED數(shù)碼管是比較常用的顯示數(shù)碼管，其管腳COM端一定要接地（如果使用的是共陽的，則COM端接高電平），且在實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要加一個(gè)保護(hù)電阻限流（這里用了一個(gè)390Ω的電阻）。計(jì)數(shù)電路由兩片74LS192來構(gòu)成。以下所述均針對方案一。整體原理框圖如下所示： 五、參考電路用555時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器來產(chǎn)生頻率為10Hz的脈沖，再將該脈沖信號加到由74LS161構(gòu)即周期為1秒，接著將該信號送到計(jì)數(shù)器74LS192的CP減計(jì)數(shù)脈沖端,再通過譯碼器74LS248把輸入的8421BCD碼經(jīng)過內(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LED，顯示十進(jìn)制數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置開關(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)光二極管來代替，燈亮代表報(bào)警。且當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)到零時(shí)（即定時(shí)時(shí)間到），控制電路發(fā)出報(bào)警信號。在操作直接清零時(shí)，要求計(jì)數(shù)器清零，數(shù)碼顯示器滅燈。三、可選用器件NE5551個(gè)電容10uF1個(gè)74LS482個(gè)固定電阻14個(gè)74LS1922個(gè)固定電阻1k14個(gè)74LS001個(gè)開關(guān)3個(gè)可調(diào)電阻62K1個(gè)蜂鳴器1個(gè)固定電阻20K1個(gè)發(fā)光二極管1個(gè)1個(gè)LED數(shù)碼顯示管2個(gè)四、設(shè)計(jì)方案提示該系統(tǒng)包括秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、輔助時(shí)序控制電路（簡稱控制電路）和報(bào)警電路5個(gè)部分構(gòu)成。攻方30秒倒計(jì)時(shí)，當(dāng)比賽準(zhǔn)備開始時(shí)，屏幕上顯示30秒字樣，當(dāng)比賽開始后，倒計(jì)時(shí)從30逐秒倒數(shù)到00。（6）CD40106反相施密特觸發(fā)器1片。（2）74LS175觸發(fā)器1片。（3）設(shè)置控制電路。（2）時(shí)鐘產(chǎn)生電路，可由555定時(shí)器構(gòu)成1Hz信號和50Hz信號（用于停車時(shí)，尾燈亮度為正常一半）。同時(shí)，電路還用一個(gè)開關(guān)模擬腳踏制動器，制動時(shí)，若轉(zhuǎn)彎開關(guān)未合上（或錯(cuò)誤地將兩個(gè)開關(guān)均合上的情況）所有六個(gè)尾燈均連續(xù)燃亮，在轉(zhuǎn)彎的情況下，三個(gè)轉(zhuǎn)向的尾燈應(yīng)正常動作，另三個(gè)尾燈連續(xù)亮。這就意味著綠燈亮?xí)r汽車向前運(yùn)行這一功能。4. 汽車模擬控制電路這一部分電路參考圖4。3. 數(shù)字顯示部分當(dāng)南北方向綠燈亮，而東西方向紅燈亮?xí)r，使南北方向的74LS168以減法計(jì)數(shù)器方式工作，從數(shù)字“24” 開始往下減，當(dāng)減到“0”時(shí)，南北方向綠燈滅，紅燈亮，而東西方向紅燈滅，綠燈亮。K2在自動位置時(shí)，由秒脈沖電路經(jīng)分頻后（4分頻）輸入給74LS164，這樣，74LS164為每4秒向前移一位（計(jì)數(shù)1次）。4. 汽車模擬運(yùn)行控制用移位寄存器組成汽車模擬控制系統(tǒng)，即當(dāng)某一方向綠燈亮?xí)r，則綠燈亮“G”信號使該路方向的移位通路打開，而當(dāng)黃、紅燈亮?xí)r，則使該方向的移位停止。譯碼顯示可用74LS248 BCD碼七段譯碼器，顯示器用LC501111共陰極LED顯示器，計(jì)數(shù)器材用可預(yù)置加、減法計(jì)數(shù)器，如74LS1674LS193等。這里我們選用中規(guī)模74LS164八位移位寄存器組成扭環(huán)形12進(jìn)制計(jì)數(shù)器。1. 秒脈沖和分頻器因十字路口每個(gè)方向綠、黃、紅燈所亮?xí)r間比例分別為5:1:6，所以，若選4秒（也可以3秒）為一單位時(shí)間，則計(jì)數(shù)器每計(jì)4秒輸出一個(gè)脈沖。 （1）在某一方向（如南北）為十字路口主干道，另一方向（如東西）為次干道；主干道由于車輛、行人多，而次干道的車輛、行人少，所以主干道綠燈亮的時(shí)間可以選定為次干道綠燈亮?xí)r間的2倍或3倍。具體為：當(dāng)某方向綠燈亮?xí)r，置顯示器為某值，然后以每秒減1計(jì)數(shù)方式工作，直至減到數(shù)為“0”，十字路口紅、綠等交換，一次工作循環(huán)結(jié)束，而進(jìn)入下一步某方向的工作循環(huán)。 交通燈順序工作流程圖 2. 應(yīng)滿足兩個(gè)方向的工作時(shí)序：即東西方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于南北方向亮黃、綠燈時(shí)間之和，南北方向亮紅燈時(shí)間應(yīng)等于東西方向亮黃、綠燈時(shí)間之和。4. 音響電路音響電路中，f1和f2為兩種不同的音響頻率，當(dāng)某組搶答時(shí)，應(yīng)為多音，其時(shí)序應(yīng)為間斷音頻輸出。輸入端采用了阻容方法，以防止開關(guān)抖動。若減分，方法相同，即按動“－”號就能完成減數(shù)計(jì)分。五、參考電路根據(jù)智力競賽搶答器的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，其邏輯參考電路如下圖所示。也可用加/減計(jì)數(shù)器（如74LS193）來組成。2. 判別選組實(shí)現(xiàn)的方法可以用觸發(fā)器和組合電路完成，也可用一些特殊器件組成?；卮饐栴}的時(shí)間應(yīng)可調(diào)整，分別為10s、20s、50s、60s或稍長些。必答時(shí)，啟動定時(shí)燈亮，以示開始，當(dāng)時(shí)間到要發(fā)出單音調(diào)“嘟”聲，并熄滅指示燈。能迅速、準(zhǔn)確地判處搶答者，同時(shí)能排除其它組的干擾信號，閉鎖其它各路輸入使其它組再按開關(guān)時(shí)失去作用，并能對搶中者有光、聲顯示和嗚叫指示。因此，要完成以上智力競賽搶答器邏輯功能的數(shù)字邏輯控制系統(tǒng)，至少應(yīng)包括以下幾個(gè)部分。課題二 智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì)一、 簡述智力競賽是一種生動活潑的教育形式和方法，通過搶答和必答兩種方式能引起參賽者和觀眾的極大興趣，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)，使人們增加一些科學(xué)知識和生活知識。6. 嗚叫電路嗚叫電路由高、低兩種頻率通過或門去驅(qū)動一個(gè)三極管，帶動喇叭嗚叫。4．譯碼、顯示譯碼、顯示很簡單，采用共陰極LED數(shù)碼管LC501111和譯碼器74LS248，當(dāng)然也可用共陽數(shù)碼管和譯碼器。圖中利用“異步清零”反饋到/CR端，而實(shí)現(xiàn)個(gè)位十進(jìn)制，十位六進(jìn)制的功能。單次、連續(xù)脈沖均由門電路構(gòu)成。2. 單次脈沖、連續(xù)脈沖這主要是供手動校時(shí)用。4. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路當(dāng)時(shí)計(jì)數(shù)器在每次計(jì)到整點(diǎn)前六秒時(shí)，需要報(bào)時(shí)，這可用譯碼電路來解決?！叭铡庇?jì)數(shù)器的電路（日用數(shù)字8代替）。如晶振為32768 Hz，通過15次二分頻后可獲得1Hz的脈沖輸出。6. 整點(diǎn)報(bào)時(shí)。3. 時(shí)為00～23二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)器。7. 總結(jié)與體會。3. 總體設(shè)計(jì)方案方框圖及各部分電路設(shè)計(jì)（含各部分電路功能、輸入信號、輸出信號、電路設(shè)計(jì)原理圖及其功能闡述、所選用的集成電路器件等）。各單元之間的匹配連接是設(shè)計(jì)的最后步驟，主要包含兩方面，分別是電平匹配和驅(qū)動電流匹配，它也是整個(gè)設(shè)計(jì)成功的關(guān)鍵一步。它們的種類繁多，性能各異。一個(gè)電路設(shè)計(jì)，單用數(shù)字電路課程內(nèi)容是不夠的，往往同時(shí)摻有線性電路元件和集成塊，因此還需對相應(yīng)內(nèi)容熟悉，比如運(yùn)算放大器的種類和基本用法，集成比較器和集成穩(wěn)壓電路的特性和用法。 。 1. 總體方案選擇 設(shè)計(jì)電路的第一步就是選擇總體方案，就是根據(jù)提出的設(shè)計(jì)任務(wù)要求及性能指標(biāo)，用具有一定功能的若干單元電路組成一個(gè)整體，來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)提出的各項(xiàng)要求和技術(shù)指標(biāo)。對電路要求布局合理，走線清晰，工作可靠，經(jīng)驗(yàn)收合格后，寫出完整的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。3. 培養(yǎng)獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計(jì)規(guī)定功能的數(shù)字系統(tǒng)的能力。 《數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》指導(dǎo)書數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄課程設(shè)計(jì)指導(dǎo) 2課程設(shè)計(jì)課題 5課題一 數(shù)字電子鐘邏輯電路設(shè)計(jì) 5課題二 智力競賽搶答器邏輯電路設(shè)計(jì) 11課題三 交通燈控制邏輯電路設(shè)計(jì) 15課題四 汽車尾燈控制電路 24課題六 循環(huán)彩燈控制器設(shè)計(jì) 30課題七 洗衣機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 32課題八 數(shù)字密碼鎖電路設(shè)計(jì) 36課題九 數(shù)字顯示電路設(shè)計(jì) 40課題十 脈沖按鍵電話顯示器 41課題十一 十進(jìn)制加法器電路設(shè)計(jì) 47課題十二 籃球比賽數(shù)字記分牌電路設(shè)計(jì) 50課題十三 拔河游戲機(jī)電路設(shè)計(jì) 51課題十四 醫(yī)院住院病人呼喚器電路設(shè)計(jì) 54課題十五 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 56課題十六 自動打鈴器設(shè)計(jì) 62設(shè)計(jì)舉例：出租車計(jì)費(fèi)器 63Multisim 72第1章 Multisim9簡介 72第2章 Multisim9的基本操作 72第3章 基于Multisim仿真軟件的搶答器電路設(shè)計(jì) 80課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)一、 本課程設(shè)計(jì)的地位和作用數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié),它使學(xué)生自己通過設(shè)計(jì)和搭建一個(gè)實(shí)用電子產(chǎn)品雛形,鞏固和加深在數(shù)字電子技術(shù)課程中的理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)中的基本技能,訓(xùn)練電子產(chǎn)品制作時(shí)的動手能力。2. 能合理、靈活地應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)集成電路器件實(shí)現(xiàn)規(guī)定的數(shù)字系統(tǒng)。三、課程設(shè)計(jì)的基本要求根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，從選擇設(shè)計(jì)方案開始，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)；選擇合適的器件，畫出設(shè)計(jì)電路圖；通過安裝、調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)任務(wù)要求的全部功能。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中往往反復(fù)進(jìn)行以上各步驟，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要靈活掌握。 ，對它們進(jìn)行設(shè)計(jì)。但由于電路參數(shù)要求不同，還需要通過選擇參數(shù)來確定集成塊型號。 單元電路設(shè)計(jì)過程中，阻容元件的選擇也很關(guān)鍵。具體步驟要求每一個(gè)單元電路都須經(jīng)過仿真與調(diào)整，確保單元正確。2. 設(shè)計(jì)任務(wù)及其具體要求。6. 仿真調(diào)試結(jié)果記錄。小到人們?nèi)粘Ｉ钪械碾娮邮直?，大到車站、碼頭、機(jī)場等公共場所的大型數(shù)顯電子鐘。2. 秒、分為00～59六十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。只要將開關(guān)置于手動位置，可分別對秒、分、時(shí)、日進(jìn)行手動脈沖輸入調(diào)整或連續(xù)脈沖輸入的校正。1. 秒脈沖發(fā)生器脈沖發(fā)生器是數(shù)字鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量，通常用晶體振蕩器發(fā)出的脈沖經(jīng)過整形、分頻獲得1Hz的秒脈沖。周為七進(jìn)制數(shù)，按人們一般的概念一周的顯示日期“日、6”，所以我們設(shè)計(jì)這個(gè)七進(jìn)制計(jì)數(shù)器，應(yīng)根據(jù)譯碼顯示器的狀態(tài)表來進(jìn)行。置開關(guān)在手動位置，分別對時(shí)、分、秒、日進(jìn)行單獨(dú)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖由單次脈沖或連續(xù)脈沖輸入。 數(shù)字電子鐘邏輯電路參考圖六、參考電路簡要說明1. 秒脈沖電路由晶振32768Hz經(jīng)14分頻器分頻為2Hz，再經(jīng)一次分頻，即得1Hz標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖，供時(shí)鐘計(jì)數(shù)器用。若開關(guān)K1處于連續(xù)端，則校正時(shí)，不需要按動單次脈沖，即可進(jìn)行校正。當(dāng)計(jì)數(shù)到59時(shí)，再來一個(gè)脈沖變成00，然后再重新開始計(jì)數(shù)。對于日計(jì)數(shù)器電路，它是由四個(gè)D觸發(fā)器組成的（也可以用JK觸發(fā)器），其邏輯功能滿足了表1，即當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)到6后，再來一個(gè)脈沖，用7的瞬態(tài)將1置數(shù)，即為“1000”，從而顯示“日”（8）。當(dāng)計(jì)到分、秒從59：59—00：00時(shí)，嗚叫結(jié)束，完成整點(diǎn)報(bào)時(shí)。Q5輸出頻率為1024Hz，Q6輸出頻率為512Hz。搶答時(shí)，要判定哪組優(yōu)先，并予以指示和鳴叫。2. 判別選組電路。4. 定時(shí)及音響。也可以驅(qū)動組別數(shù)字顯示（用數(shù)碼管顯示）。三、可選用器材1. 通用實(shí)驗(yàn)底板2. 直流穩(wěn)壓電源3. 集成電路：74LS190、74LS4CD40474LS112及門電路4. 顯示器：LCD50111CL00發(fā)光二極管5. 撥碼開關(guān)（8421碼）6. 阻容元件、電位器7. 喇叭、開關(guān)等四、設(shè)計(jì)方案提示1. 復(fù)位和搶答開關(guān)輸入防抖電路，可采用加吸收電容或RS觸發(fā)器電路來完成。8421碼撥碼開關(guān)能進(jìn)行加或減計(jì)數(shù)。當(dāng)有開關(guān)啟動定時(shí)器時(shí)，使定時(shí)計(jì)數(shù)器按減計(jì)數(shù)或加計(jì)數(shù)方式進(jìn)行工作，并使一指示燈亮，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到，輸出一脈沖，驅(qū)動音響電路工作，并使指示燈滅。例如：100分加10分變?yōu)?10分，只需按動撥碼開關(guān)十位“+”號一次；若加“20”分，只要按動“+”號兩次。Q1為1，使發(fā)光管D1發(fā)亮，同時(shí)也驅(qū)動音響電路嗚叫，實(shí)現(xiàn)聲、光的指示。定時(shí)顯示用CL002，定時(shí)的時(shí)標(biāo)脈沖為“秒”脈沖。其中紅燈（R）亮表示該條道路禁止通行；黃燈（Y）亮表示停車；綠燈（G）亮表示允許通行。它們的工作方式，有些必須是并行進(jìn)行的，即南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向黃燈亮，東西方向紅燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮；南北方向紅燈亮，東西方向黃燈亮。 交通燈時(shí)序工作流程圖3. 十字路口要有數(shù)字顯示，作為時(shí)間提示，以便人們更直觀地把握時(shí)間。5.