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(編輯修改稿)
2024-07-27 19:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U7 74LS160VCC+5VVCC+5VVCC+5V VCC+5VGND GNDGNDGNDVCC+5V輸 入 的 1MHz脈 沖1/10分 頻 1/100分 頻 1/1000分 頻 1/10000分 頻輸 出 穩(wěn) 定 100Hz脈 沖圖 33 74LS160 構(gòu)成萬分頻器電路由于只對(duì)脈沖信號(hào)分頻，所以沒有必要對(duì)清零端進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位；時(shí)鐘控制端（CLK）接輸入的 1MHz 脈沖源，當(dāng) U4 接收到輸入的 1MHz 脈沖源，U 4 開始計(jì)數(shù)，當(dāng) U4 接收到第十個(gè)脈沖時(shí)，U 4 的 15 腳 TC（進(jìn)位控制端）輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖剑琔 5 的 CET、 CEP（計(jì)數(shù)使能端）變?yōu)楦唠娖剑?U5 開始計(jì)數(shù)，再來一個(gè)脈沖四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 6 頁 共 17 頁U4 又從“0001”開始新一輪的計(jì)數(shù)，計(jì)滿 10 又向 U5 進(jìn)位，依次類推，U 5 計(jì)滿 10又向 U6 進(jìn)位，U 6 計(jì)滿 10 又向 U7 進(jìn)位，從而完成萬分頻工作，得到電路需要的100Hz 信號(hào)，通過 U7 的 TC（進(jìn)位端）輸入計(jì)數(shù)部分?！∮?jì)數(shù)器設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器電路同樣可以用同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 74LS160 芯片設(shè)計(jì)，由芯片 74LS160計(jì)數(shù)器芯片構(gòu)成的計(jì)數(shù)器電路如圖 34 所示。P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U8 74LS160P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U9 74LS160P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U10 74LS160P03P14P25P36Q014Q113Q212Q311TC15CEP7CET10CLK2PE9MR1U11 74LS160VCCVCCVCC VCCVCC+5V位位位位位位位位位位位123U16A74LS00圖 34 計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)電路圖在圖中把 UU U U 11 的四個(gè)輸入端接地，四個(gè)計(jì)數(shù)器的輸出端Q0、Q Q Q 3 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） 。四個(gè)計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘控制端（CLK）接輸入的 100Hz 脈沖源，四個(gè)計(jì)數(shù)器芯片同時(shí)處于工作狀態(tài)，按下啟動(dòng)開關(guān)，100Hz 脈沖源從 U8 的 CLK（時(shí)鐘控制端）輸入，U 8 芯片作為低位，當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器計(jì)數(shù)狀態(tài)從 0 到 9 時(shí)，TC=0，高位計(jì)數(shù)器的 CET=CEP=0，處于保持狀態(tài)，高位計(jì)數(shù)器不能進(jìn)行計(jì)數(shù)；當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到 9 狀態(tài)（即 P0P1P2P3=1001）時(shí)，第十個(gè) CP 脈沖到來時(shí)，U 8 計(jì)數(shù)器輸出由“1001”變?yōu)椤?000”同時(shí) TC 端向高位計(jì)數(shù)器進(jìn)位，高位計(jì)數(shù)器的 CEP=CET=1，處于計(jì)數(shù)狀態(tài)，允許計(jì)數(shù)，使高位計(jì)數(shù)器加 1。也就是說，低位計(jì)數(shù)器每一個(gè)計(jì)數(shù)循環(huán)（10 個(gè)狀態(tài)）中，TC 端只有在最后一個(gè)狀態(tài)發(fā)出一個(gè)進(jìn)位控制信號(hào)，才開啟高位計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。本次進(jìn)位完畢后，低位計(jì)數(shù)器自動(dòng)歸 0，同時(shí) U8 的 TC=0，使高位計(jì)數(shù)器的 CEP=CET=0，封鎖了高位四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第 7 頁 共 17 頁計(jì)數(shù)器的 CLK 端，即使有 CP 脈沖，高位計(jì)數(shù)器也不計(jì)數(shù)。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。當(dāng)按下停止開關(guān) S2，與非門 U3 關(guān)閉，時(shí)鐘源信號(hào)無法通過，停止計(jì)數(shù)。 U11 是 10s 位計(jì)數(shù)器，它的 QQ 3 端接與非門 U16 的輸入端，與非門 U16 輸出端接四個(gè)計(jì)數(shù)器清零端即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)到 59 秒 99 的同時(shí)自動(dòng)跳到 00 秒 00。計(jì)數(shù)前，先按下復(fù)位開關(guān) S3，四個(gè)計(jì)數(shù)器全部清零?！?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。該秒表設(shè)計(jì)的復(fù)位開關(guān)如圖 35 所示。10KVCCS3位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位位圖 35 復(fù)位開關(guān)電路圖復(fù)位開關(guān)的一端接“+5V”的電源提供“1”電平，一端接地提供 “0”電平。四個(gè)計(jì)數(shù)器的清零端接復(fù)位開關(guān)的“1”電平端。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?！S 鎖存器工作原理RS 鎖存器如圖 36 所示。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12 3A74LS0012 3A74LS00圖 36 RS 鎖存器電路圖圖 36 中 、 為 RS 鎖存器的兩個(gè)輸入端，低電平有效；Q 和 為兩個(gè)互DRS Q補(bǔ)的輸出，從圖上不難看出，當(dāng) 、 為高電平時(shí)輸出狀態(tài)不發(fā)生變化，而僅當(dāng)DRS其中一個(gè)輸入為低電平時(shí)，輸出才發(fā)生變化，RS 鎖存器的工作過程，可分四種情況加以討論：1． =0， =0；從電路上可以看出，當(dāng) =0， =0 時(shí)，Q= =1，而鎖存DRSDRSQ的 Q、 是兩個(gè)互補(bǔ)的輸出，而現(xiàn)在兩個(gè)輸出相等，這是不允許的，故這種情況對(duì)于鎖存器來講是不允許的，故通常稱其為不允許的狀態(tài)。2． =0， =1；由于 =1，故 Q 的狀態(tài)取決于 的狀態(tài)，而由于 =0，DRSDS DR=1,故 Q=0，所以說當(dāng) =0， =1 時(shí)觸發(fā)器被置 0，故稱為置 0 狀態(tài)；QR3． =1， =0；這跟上一種情況正好相反，其 Q=1， =0，即觸發(fā)器被置DS Q1，故稱為置數(shù)狀態(tài)。4． =1， =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，DR故其輸出狀態(tài)保持不變，稱為保持狀態(tài)。功能歸納如下表 1 所示。表 1 RS 鎖存器功能表DRSQn Qn+1 說明0 0 0 X0 0
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