利用ic芯片設(shè)計(jì)實(shí)用用電子秒表電路_畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書-預(yù)覽頁
【正文】 電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，現(xiàn)代電子產(chǎn)品滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。此設(shè)計(jì)的 實(shí)用秒表電路 由啟動(dòng) /停止和復(fù)位電路、脈沖源、分頻器電路、計(jì)數(shù)電路、譯碼驅(qū)動(dòng)和顯示器組成，選用常見的 IC 芯片構(gòu)成。電子秒表已為人們生活中必不可少的一種工具，尤其是在現(xiàn)在這個(gè)講究效率的年代，電子秒表更是在人類生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)字電子秒表的設(shè)計(jì)方法有很多種，例如可以用專用的 IC 芯片配以顯示電路及所需要的外圍電路組成電子秒表；也可以用中小規(guī)模的集成電路組成電子秒表；還可以利用單片機(jī)來制作電子秒表。電子 秒表 的 設(shè)計(jì) 框圖如圖 21 所示 。按下停止開關(guān)，在與非門的功能控制下，停止計(jì)數(shù)，完成一次計(jì)數(shù)。 比較容易買到的石英振子的頻率通常是在幾百 KHz 到幾 MHz 的范圍，此次設(shè)計(jì)選用了頻率為 1MHz 的 HC6U 型石英振子。 當(dāng)電容 的損耗電阻大時(shí)，電路的 Q 值 會(huì) 下降，同時(shí)會(huì)使晶體的特性惡化， 為避免這種情況，可四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 17 頁 以 在 與非門 輸出端與選頻網(wǎng)絡(luò)間串入一個(gè)電阻， 這個(gè)電阻阻值為 1MΩ 左右 ， 但 連接線 要 粗而短， 這樣 可以減少產(chǎn)生損耗，而且還能防止混入干擾源而干擾了振蕩器的正常工作 。 圖 31 中選用的 石英振子頻率為 1MHz， 這樣就可以產(chǎn)生 1MHz 的脈沖源。 P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR17 4L S1 60 圖 32 74LS160芯片管腳圖 圖 32 的 74LS160 芯片管腳中， P0、 P P P3 為輸入端， Q0、 Q Q Q3 為輸出端， TC 為進(jìn)位輸出端， CLK 為時(shí)鐘控制端， MR 為清零端， PE 為預(yù)置端， CEP、CET 為計(jì)數(shù)使能端。 3． 保持功能 在 MR=PE＝ 1 的條件下，當(dāng) CET、 CEP不同時(shí) 1 時(shí)，不管有無 CP 脈沖作用，計(jì)數(shù)器都將保持原有狀態(tài)不變（停止計(jì)數(shù) ）。 由于只對(duì)信號(hào)分頻不用計(jì)數(shù) ，可以把四個(gè)輸入端連接出來一起接地，輸出端不做處理， 清零端 (MR)和預(yù)置端（ PE）接 +5V(高電平 )。 P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 8 74 L S 1 60P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 9 74 L S 1 60P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 10 74 L S 16 0P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U 11 74 L S 16 0VCCVCCVCCVCCVCC+ 5V輸入的時(shí)鐘脈沖復(fù)位開關(guān)123U 16 A74 L S 00 圖 34 計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)電路圖 在圖中把 U U U U11的四個(gè)輸入端接地，四個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出端 Q0、 Q3 分別接四個(gè)譯碼器的輸入 端 A、 B、 C、 D， 四個(gè)計(jì)數(shù)器的清零端 (MR)接復(fù)位開關(guān)的“ 1”電平端，預(yù)置端（ PE）固定在高電平（ +5V）。從而使得低位計(jì)數(shù)器每一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)完成后，允四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 8 頁 共 17 頁 許高位計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù) 1，達(dá)到進(jìn)位計(jì)數(shù)的目的。 復(fù)位、 啟動(dòng)和停止 控制 電路 設(shè)計(jì) 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 在記數(shù)前要對(duì)秒表先進(jìn)行清零處理。計(jì)數(shù)前，按 下復(fù)位開關(guān)，這時(shí)復(fù)位開關(guān)送出“ 0”電平到計(jì)數(shù)器的清零端，計(jì)數(shù)器清零。 4． DR =1， DS =1；由于 RS 的輸入為低電平有效，而現(xiàn)在兩個(gè)輸入皆為高電平，故其輸出狀態(tài)保持不變，稱為 保持狀態(tài)。當(dāng)按下啟動(dòng)開關(guān) S1 時(shí)，即 DR =0, DS =1，由 RS 鎖存器功能表可知，將從鎖存器輸出一個(gè)“ 1”電平，與非門 U3 被打開門，此時(shí) 100Hz 脈沖信號(hào)通過 U3 作為計(jì)數(shù)脈沖加于計(jì)數(shù)部分的 1/100s 計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘端 CLK，開始計(jì)數(shù)。顯示譯碼器主要用來驅(qū)動(dòng)各種顯示器件，如 LED、 LCD 等，從而將二進(jìn)制代碼表示的數(shù)字、文字、符號(hào) “ 翻譯 ” 成人們習(xí)慣的形 式，直觀地顯示出來。 74LS49 譯碼器芯片較常用，對(duì)應(yīng)選用的 LED顯示器容易購(gòu)買，此次設(shè)計(jì)選用了 74LS49 譯碼器。 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 17 頁 表 2 74LS49 功能真值表 輸入 輸出 IB A Ｂ Ｃ Ｄ ａ ｂ ｃ ｄ ｅ ｆ ｇ １ ０ ０ ０ ０ １ １ １ １ １ １ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ １ １ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ １ １ ０ １ １ ０ １ １ ０ １ ０ ０ １ １ １ １ ０ ０ １ １ ０ １ ０ １ ０ １ １ ０ ０ １ １ １ ０ １ １ ０ １ ０ １ １ ０ １ １ １ ０ １ １ １ ０ ０ １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ １ １ １ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ０ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ １ １ １ １ ０ ０ １ １ １ １ １ １ １ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ｘ ｘ ｘ ｘ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ 采用 74LS49 驅(qū)動(dòng)共陰型 LED 數(shù)碼管的譯碼電路如圖 38 所示。 圖 39 為 8421BCD 碼對(duì)應(yīng)的顯示。 通過本次設(shè)計(jì)，我從中了解到了很多電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)都是基于 IC 芯片的，其運(yùn)用范圍很廣泛。在其過程中我遇到了一些困難，但我沒有半途而廢，沒有灰心喪氣，克服了其中的困難，最終完成了設(shè)計(jì)。在我撰寫論文的過程中， 彌銳 老師傾注了大量的心血和汗水，無論是在 設(shè)計(jì) 的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在 設(shè)計(jì) 的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了 彌 老師悉心細(xì)致的教誨和無私的幫助，特別是 她 廣博的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。
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