【文章內(nèi)容簡介】 三進制計數(shù)電路 三進制計數(shù)電路可以由 JK觸發(fā)器或 D 觸發(fā)器級聯(lián)構成，也可以由集成計數(shù)器加上邏輯門改造而成，由于直接用集成計數(shù)器改造的計數(shù)器電路簡單，所以本課程設計選擇用常用的十六進制集成計數(shù)器 74LS161 來改成三進制計數(shù)器。十六進制集成計數(shù)器 74LS161 的管腳圖及功能表分別如下： 圖 74LS161管腳圖 表 74LS161的功能表 輸 入 輸 出 CR CP LD EP ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф 0 0 0 0 1 ↑ 0 Ф Ф d c b a d c b a 1 ↑ 1 0 Ф Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q0 1 ↑ 1 Ф 0 Ф Ф Ф Ф Q3 Q2 Q1 Q0 1 ↑ 1 1 1 Ф Ф Ф Ф 狀態(tài)碼加 1 陜西理工學院課程設計 第 5 頁 共 9 頁 由 74LS161 的功能表可知，當把 Q1 與 Q0 作為與非門的輸入端，輸出端接到 CR 異步清零端，即可以通過反饋清零的方法構成三進制加法計數(shù)器，即 Q0 與 Q1實現(xiàn) 00—— 01—— 10—— 00 的循環(huán)。 表 三進制計數(shù)器功能表 開關控制 J1 J2 三進制計數(shù)器 Q1 Q0 六個指示燈 1 2 3 4 5 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 cp cp cp cp cp cp 其工作原理是：將 74LS161 的脈沖輸入端 2 腳接入由 555 定時器構成的多諧振蕩器的輸出，接受由其提供的秒脈沖觸發(fā)， 74LS161 開始 計數(shù)工作，由于四個輸入端均接地初始狀態(tài)為 0000，每接收一個 CP脈沖，在時鐘脈沖的上升沿時遞增 1 輸出變成 0001，按規(guī)律依次遞增到地四個 CP 脈沖的上升沿時，由于輸出此時變?yōu)?0011，二輸入與非門 74LS00 的兩個輸入端均為 1，輸出為 0送到 74LS161的清零端 CR對計數(shù)器進行清零，使計數(shù)器回到初始狀態(tài) 0000，在下一個 CP 脈沖的上升沿到來時繼續(xù)按前述過程循環(huán)計數(shù)。由于 74LS161 是異步清零，其清零信號 0011 維持時間極短，不能算為有效信號，故整個電路實現(xiàn) 0000—— 0001—— 0010—— 0000 這樣的三 進制加法循環(huán)計數(shù)功能。 脈沖信號產(chǎn)生電路 由于 NE555 定時器內(nèi)部的比較器靈敏度高，輸出驅動電流大，功能靈活，而且采用差分電路形式，它的振蕩頻率受電源電壓和溫度的影響小，由 555 定時器構成的多諧振蕩器頻率較穩(wěn)定，不易受干擾；且此控制電路對秒脈沖的精度要求不是很高，所以選用有 555 構成的多諧振蕩器作為脈沖電路。 3 元件參數(shù)的選擇 由電路原理可知：電容充電過程的初始狀態(tài)為 1/3Vcc，終止狀態(tài)為 2/3Vcc,穩(wěn)定狀態(tài)為Vcc，充電的時間常數(shù)為τ 1=（ R7+R8） C2。電容放電過程中，由于晶體管 基本處于飽和導通狀態(tài)，兩端的電壓很低，因此供電電源對放電電路影響很小，放電時的初始狀態(tài)為 2/3Vcc，終止狀態(tài)為 1/3Vcc，穩(wěn)定狀態(tài)為 0，放電的時間常數(shù)為τ 2=R8C2。根據(jù)這些條件，結合一階電路暫態(tài)過程的三要素法，可以計算出充放電過程所用的時間。 充電所用時間，即脈沖高電平維持時間為： t1=（ R7+R8） C2㏑ 2=（ R1+R2） C2 放電所用時間，即脈沖低電平維持時間為： t2= R8C2㏑ 2= 所以，脈沖周期時間為： t= t1+ t2=（ R7+2R8） C2 陜西理工學院課程設計 第 6 頁 共 9 頁 脈沖頻率為： F=1/t=（ R7+2R8） C2 由于本次設計要求 555構成的多諧振蕩器輸出頻率為 1赫茲的脈沖，故可選擇 R7=43KΩ，R5=50KΩ， C2=10nF來保證輸出脈沖周期為 1秒。 由于電路中主要選用的是芯片來構成，其附屬元件如電阻、電容等用的比較少，而且電阻只是起到實現(xiàn)高低電平的作用對其阻值沒有太高要求，不會影響電路的邏輯功能，故電路中其他模塊里面的電阻統(tǒng)一選定為阻值 330Ω的電阻即可。 4 電路仿真 當汽車正常行駛時， J1J2 處于 11，指示燈全滅，仿真結果如圖所示： U1L