【正文】 電路輸出的波形占空比為：q（%）=Ra*100% /（Ra + Rb）圖11 占空比可調(diào)的方波發(fā)生器 七進制計數(shù)器圖12 本設(shè)計電路中的七進制計數(shù)器芯片74LS160的CP端接入由555定時器組成多諧振蕩器的輸出端，由此來接收脈沖信號。計數(shù)器從Q3Q2Q1Q0=0000開始計數(shù)，當?shù)?個CP到達后，計到0110，此時==0。并不能立即清零，而是要等第7個脈沖上沿到來后，計數(shù)器被置成0000，狀態(tài)圖（圖13）如下，0010100111001010000110從而才能實現(xiàn)彩燈七種變化，根據(jù)彩燈輸出順序 000到110依次為全滅、紅、紅綠、綠、黃綠、黃、全亮。圖13 七進制狀態(tài)圖 譯碼及邏輯電路圖14圖14為本設(shè)計譯碼及邏輯電路部分。譯碼器74LS138的輸入端A、B、C接上單元的74LS160的輸出端，對上單元的輸出000~110數(shù)據(jù)進行譯碼，再由輸出端—通過簡單邏輯電路三輸入與非門和四輸入與非門來控制彩燈的明暗。根據(jù)電路圖14，可以得到：A BC 000111100012314576因此可根據(jù)以上得出，當給譯碼器連續(xù)輸入二進制代碼時，對應(yīng)的紅亮暗情況ABC紅綠黃000LLL001HLL010HHL011LHL100LHH101LLH110HHH由此可得：紅黃綠各燈的邏輯表達式為： 5．仿真調(diào)試及結(jié)果 使滑動變阻器的阻值為0，給方波發(fā)生電路接通電源，并連接到示波器上。測得平均的頻率f≈25Hz。改變滑動變阻器的阻值時，可觀察得，電路的頻率發(fā)生變化，但是波形形狀始終不變，占空比為50%。圖15. 脈沖信號發(fā)生器波形圖 圖15. 循環(huán)計數(shù)器仿真波形 檢查電路圖無誤后，可接通電源以模擬循環(huán)過程。由于電源接通瞬間，電容C1，C2，相當與短路，使D觸發(fā)器直接置零端由效，74LS160的置數(shù)端PL有效，74LS160置數(shù)“0000”計數(shù)器遞增計數(shù)。只要紅黃綠等全亮，從而使計數(shù)器置零，發(fā)光二極管燈亮順序為全滅、紅、紅綠、綠、黃綠、黃、全亮的規(guī)律變化。改變電位器的接入電阻，觀察燈變化的速度。接入電阻增大時，燈變化的速度應(yīng)加快。但由于本設(shè)計所給電位器不夠大，調(diào)節(jié)電位器現(xiàn)象不夠明顯，可以考慮在電位器兩端各串聯(lián)49kΩ的電阻，這樣調(diào)節(jié)電位器，燈變化的速度才明顯觀察出來。在電路組裝過程中，遇到的最大問題是，當時設(shè)計時考慮不周全，芯片分布不夠合理，出現(xiàn)了許多“特長線”。不但影響布線速度，而且也會給后來的調(diào)試帶來不必要的麻煩。當時已經(jīng)布線不少，不可能重新開始，再三權(quán)衡，最后只移動了一個芯片，問題就得到了很大改善。其次就是布線，因為要求不準交叉，且橫平豎直，所以在保證連通的情況下，在布線上也下了不少工夫。調(diào)試過程中，第一輪用萬用表歐姆檔測試，就遇了實驗板上有插孔不通的情況，導(dǎo)致芯片不能正常工作。相對于別的辦法，我選擇了導(dǎo)線顯式連通，因為其更明晰，更易實現(xiàn)。對于高阻導(dǎo)線則只能換掉。第二輪接電后，用萬用表的電壓檔測試單元電路的狀態(tài)。如：時鐘信號電路的信號是否正常產(chǎn)生，控制信號電路中的計數(shù)器能否正常計數(shù)，最后在整體上測試一遍。在整個調(diào)試完成后，卻遇到的新問題：彩燈演示時有時正常有時混亂。在排除其它可能的情況下，我仔細檢查各端子的連接情況，發(fā)現(xiàn)清“0”端在清“0”后懸空了。將其插到電源正極后，發(fā)現(xiàn)問題解決了。 總結(jié)語課程設(shè)計剛開始，拿著選定的題目不知如何入手。畢竟課程設(shè)計不同于實驗課，電路圖都要自己設(shè)計。靜下心來，仔細分析題目，再加上指導(dǎo)老師的說明與提示，心中才有了譜。將整個系統(tǒng)根據(jù)不同的功能化分成模塊，再分別進行設(shè)計，逐個攻破，最后再將其整合即可。在設(shè)計過程中，既有用過的芯片，又有沒用過的，只能自己查表，分析功能。即學(xué)即用。最后調(diào)試階段，哪怕一個小小的錯誤也會使結(jié)果出不來。只好一條線一條線地查，一個孔一個孔地測。結(jié)果終于出來了，又發(fā)現(xiàn)有的地方還應(yīng)改進。如快慢節(jié)拍不是很明顯，花型比較簡單，且555產(chǎn)生的時鐘信號頻率太小等等。在調(diào)試過程中，故障是不可避免的，或者正如老師所說沒有故障反而還不正常。產(chǎn)生故障的原因很多，情況也很復(fù)雜，有的是一種原因引起的簡單故障，有的上多種原因相互作用引起的復(fù)雜故障，因此需要掌握故障的一般診斷方法，故障診斷過程就是以故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復(fù)測試，做出分析判斷，逐步找出故障的過程。對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)來說，要在大量的元器件和線路中迅速，準確地找出故障是見很不容易的事。要通過對原理圖的分析，把系統(tǒng)分成不同功能的電路模塊，通過逐一測量找出故障模塊，然后再對故障模塊內(nèi)部加以測量找出故障，查找故障，分析故障和排除故障，這樣可以提高我分析問題和解決問題的能力，因此，我把他看成是一次好的學(xué)習(xí)機會。通過電子線路課程設(shè)計，我了解了電子產(chǎn)品設(shè)計的一般過程，掌握電子線路設(shè)計的基礎(chǔ)方法和一般過程，能用仿真軟件對電子線路進行仿真設(shè)計，掌握了電子電路調(diào)試的方法，能獨立解決設(shè)計與調(diào)試過程中出現(xiàn)的一般問題，能正確選用元器件與材料，能對所設(shè)計電路的指標和性能進行測試并提出改進意見，能查閱各種有關(guān)手冊和正確編寫設(shè)計報告。通過這次課程設(shè)計，使我受益頗多。既鞏固了課堂上學(xué)到的理論知識，又掌握了常用集成電路芯片的使用。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本思想和方法，學(xué)會了科學(xué)地分析實際問題，通過查資料、分析資料及請教老師和同學(xué)等多種途徑，獨立解決問題。同時，也培養(yǎng)了我認真嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。參考文獻.《電子技術(shù)基礎(chǔ)》. ：高等教育出版社，2006，魯宏.《電子電路基礎(chǔ)實驗與實踐》 南京：東南大學(xué)出版社，2008.《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》 第四版 北京：高等教育出版社，2011 附錄元件清單名稱參數(shù)數(shù)量555定時器1計數(shù)器74LS1601譯碼器74HC1381二輸入與非門74LS001三輸入與非門74LS101四輸入與非門74LS201電阻47K多個電阻5003滑動變阻器5K1滌綸電容1電解電容10uf1發(fā)光二極管紅，黃，綠各1個導(dǎo)線若干本設(shè)計實物圖：