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正文內(nèi)容

利用ic芯片設(shè)計實(shí)用用電子秒表電路_畢業(yè)設(shè)計說明書(編輯修改稿)

2024-08-17 10:31 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 以沒有必要對清零端進(jìn)行強(qiáng)制復(fù)位;時鐘控制端( CLK)接輸入的 1MHz 脈沖源, 當(dāng) U4 接收 到輸入的 1MHz 脈沖 源 , U4 開始 計數(shù),當(dāng) U4 接收到第十個脈沖時, U4 的 15 腳 TC( 進(jìn)位控制 端)輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖?, U5 的 CET、 CEP(計數(shù)使能端)變?yōu)楦唠娖?, U5 開始計數(shù), 再來一個脈沖 U4 又從“ 0001”開始新一輪的計數(shù),計滿 10 又向 U5 進(jìn)位,依次類推, U5 計滿 10 又向 U6四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 7 頁 共 17 頁 進(jìn)位, U6 計滿 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,通過 U7 的 TC(進(jìn)位端)輸入計數(shù)部分。 計數(shù)器設(shè)計 計數(shù)器電路同樣可以用 同步十進(jìn)制計數(shù)器 74LS160 芯片設(shè)計, 由芯片 74LS160 計數(shù)器芯片構(gòu)成的計數(shù)器電路 如圖 34 所示。 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輸入的時鐘脈沖復(fù)位開關(guān)123U 16 A74 L S 00 圖 34 計數(shù)設(shè)計電路圖 在圖中把 U U U U11的四個輸入端接地,四個計數(shù)器的輸出端 Q0、 QQ Q3 分別接四個譯碼器的輸入 端 A、 B、 C、 D, 四個計數(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)。四個計數(shù)器的時鐘控制端( CLK)接輸入的 100Hz 脈沖源,四個計數(shù)器芯片同時處于工作狀態(tài),按下啟動開關(guān),100Hz 脈沖 源從 U8 的 CLK(時鐘控制端)輸入, U8 芯片作為低位,當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器計數(shù)狀態(tài)從 0 到 9 時, TC=0,高位計數(shù)器的 CET=CEP=0,處于保持狀態(tài),高位計數(shù)器不能進(jìn)行計數(shù);當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器計數(shù)到 9 狀態(tài)(即 P0P1P2P3=1001)時,第十個 CP 脈沖到來時, U8 計數(shù)器輸出由“ 1001”變?yōu)椤?0000”同時 TC端向高位計數(shù)器進(jìn)位,高位計數(shù)器的 CEP=CET=1,處于計數(shù)狀態(tài),允許計數(shù),使高位計數(shù)器加 1。也就是說,低位計數(shù)器每一個計數(shù)循環(huán)( 10 個狀態(tài))中, TC端只有在最后一個狀態(tài)發(fā)出一個進(jìn)位控制信號,才開啟高位計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。本次進(jìn)位完畢后,低位計數(shù)器自動歸 0,同時 U8 的 TC=0,使高位計數(shù)器的 CEP=CET=0,封鎖了高位計數(shù)器的 CLK 端,即使有 CP 脈沖,高位計數(shù)器也不計數(shù)。從而使得低位計數(shù)器每一個計數(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)計說明書 第 8 頁 共 17 頁 許高位計數(shù)器計數(shù) 1,達(dá)到進(jìn)位計數(shù)的目的。當(dāng)按下停止開關(guān) S2,與非門 U3 關(guān)閉,時鐘源信 號無法通過,停止計數(shù)。 U11 是 10s 位計數(shù)器,它的 Q Q3 端接與非門 U16的輸入端,與非門 U16 輸出端接四個計數(shù)器清零端即可實(shí)現(xiàn)計數(shù)到 59 秒 99 的同時自動跳到 00 秒 00。 計數(shù)前,先按下復(fù)位開關(guān) S3,四個計數(shù)器全部清零。 復(fù)位、 啟動和停止 控制 電路 設(shè)計 復(fù)位電路設(shè)計 在記數(shù)前要對秒表先進(jìn)行清零處理。該秒表設(shè)計的復(fù)位開關(guān)如圖 35 所示 。 1 0KV C CS3復(fù)位開關(guān)計數(shù)器清零端 計數(shù)器清零端 計數(shù)器清零端 計數(shù)器清零端 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。四個計數(shù)器的清零端接復(fù)位開關(guān)的“ 1”電平端。計數(shù)前,按 下復(fù)位開關(guān),這時復(fù)位開關(guān)送出“ 0”電平到計數(shù)器的清零端,計數(shù)器清零。 RS 鎖存器工作原理 RS 鎖存器 如圖 36 所示。 123A7 4L S0 0123A7 4L S0 0 圖 36 RS 鎖存器電路圖 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 共 17 頁 圖 36 中 DR 、 DS 為 RS 鎖存器的兩個輸入端,低電平有效; Q 和 Q 為兩個互補(bǔ)的輸出,從圖上不難看出,當(dāng) DR 、 DS 為高電平時輸出狀態(tài)不 發(fā)生變化,而僅當(dāng)其中一個輸入為低電平時,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. DR =0, DS =0;從電路上可以看出,當(dāng) DR =0, DS =0 時, Q=Q =1,而鎖存的 Q、 Q 是兩個互補(bǔ)的輸出,而現(xiàn)在兩個輸出相等,這是不允許的,故這種情 況對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. DR =0, DS =1;由于 DS =1,故 Q 的狀態(tài)取決于 Q 的狀態(tài),而由于 DR =0, Q =1,故 Q=0,所以說當(dāng) DR =0, DS =1 時觸發(fā)器被置 0,故 稱為 置 0 狀態(tài) ; 3. DR =1, DS =0;這跟上一種情況正好相反,其 Q=1, Q =0,即觸發(fā)器被置 1,故稱為 置數(shù)狀態(tài) 。 4. DR =1, DS =1;由于 RS 的輸入為低電平有效,而現(xiàn)在兩個輸入皆為高電平,故其輸出狀態(tài)保持不變,稱為 保持狀態(tài)。功能歸納如下表 1 所示。 表 1 RS 鎖存器 功能表 DR DS Qn Qn+1 說明 0 0 0 X 不允許狀態(tài) 0 0 1 X 0 1 0 0 觸發(fā)器置 0 0 1 1 0 1 0 0 1 觸發(fā)器置 1 1 0 1 1 1 1 0 0 觸發(fā)器保持原狀態(tài)不變 1 1 1 1 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 第 10 頁 共 17 頁 利 用 RS 鎖存 器 控制秒表的 啟動和停止 秒表的啟動和停止電路如圖 36 所示。 123U 1 AU1456BU2S1S2GNDGND1 0 k1 0 kV C C+ 5 V8910CU3啟動開關(guān)停止開關(guān)送來的脈沖加入計數(shù)器的脈沖 圖 36 啟動和停止控制電路圖 由圖 36 可看出,啟動和停止開關(guān)間接入了“ +5V” 電源提供“ 1”電平。當(dāng)按下啟動開關(guān) S1 時,即 DR =0, DS =1,由 RS 鎖存器功能表可知,將從鎖存器輸出一個“ 1”電平,與非門 U3 被
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