【正文】 法。2. 運用555定時器完成一些實際應用。二、設計指標（1）玩具電子琴設有八個琴鍵，分別代表i八個不同的音符，每按下一個琴鍵，揚聲器發(fā)出一個音符的聲音。（2）演奏時的音量和節(jié)拍可以調(diào)節(jié)，以滿足演奏一般歌曲的需要。三、設計提示及參考電路玩具電子琴可以用不同的器件組成，圖111所示電路由兩個CC7555定時器組成。它們都組成多諧振蕩器，對于CC7555（1），當按下不同的琴鍵按鈕S0~S7時，其定時電阻的阻值將不同，輸出方波電壓uo1的頻率將不同。例如琴鍵按鈕S0按下，其輸出方波的周期為：（111）圖111 玩具電子琴電路輸出頻率為：（112）因此，按下不同的琴鍵，揚聲器將發(fā)出不同頻率的聲音。假設C調(diào)的八個音符所對應的頻率如表所示，則只要根據(jù)所需頻率的要求，并按式（112）來選擇琴鍵按鈕S0~S7所對應定時電阻R21~R28的阻值，便可滿足揚聲器產(chǎn)生八個不同音符的需要。表111 音符頻率對照表 CC7555(Ⅱ)組成占空比可調(diào)的多諧振蕩器，當調(diào)節(jié)電位器RPl時，其輸出方波電壓uo2的占空比改變。因此，由CC7555(Ⅱ)組成的多諧振蕩器，每隔一定時間輸出一個負脈沖，這個負脈沖即構(gòu)成了揚聲器發(fā)聲的節(jié)拍。調(diào)節(jié)電位器RPl的大小，可以改變負脈沖的寬度，也就改變了揚聲器發(fā)聲的節(jié)拍快慢。電位器RP2用于調(diào)節(jié)揚聲器的音量大小。四、參考元件 555定時器、揚聲器等。五、設計要求 (1)設計玩具電子琴，選擇元器件型號并確定元件參數(shù)。(2)在實驗板上組裝電路。(3)自擬測試調(diào)整方法步驟，并進行調(diào)試(4)電子琴按鍵采用自制的觸摸按鈕。(5)寫出總結(jié)報告。設計題目十二 數(shù)字溫度計一、設計目的1. 學會設計數(shù)字溫度計。2. 掌握A/D、計數(shù)器、譯碼器的用法。3. 掌握綜合應用的設計思想。二、設計指標（1）用數(shù)字顯示被測溫度。（2）測量溫度范圍：0～50℃。（3）測量誤差：≤1℃。三、設計提示及參考電路數(shù)字溫度計是用數(shù)字顯示方式測量環(huán)境溫度的儀器，它是把被測溫度經(jīng)傳感器變?yōu)榉从硿囟雀叩偷哪M電壓，該模擬電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成相應的數(shù)字量，最后將數(shù)字量送至顯示器顯示出被測溫度的高低。圖121所示是數(shù)字溫度計的原理方框圖，它包括以下幾個部分：圖121 數(shù)字溫度計原理框圖 溫度電測電路的作用是把溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，轉(zhuǎn)換的方式很多，如熱電偶、金屬熱線電阻、半導體熱敏電阻等。在200℃以下，采用半導體熱敏電阻較為方便。在實際使用時，為了克服熱敏電阻阻值的非線性和不一致性，常與其并、串聯(lián)一定的補償電阻，如圖122所示。A/D轉(zhuǎn)換電路是將模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，在圖121中，A/D轉(zhuǎn)換電路包括電壓比較器、脈沖源、控制門和權(quán)電阻網(wǎng)絡等等。其中電壓比較器可由運算放大器組成；脈沖源可由門電圖122 溫度電測電路路或555定時器組成；控制門為二輸入端與非門；權(quán)電阻網(wǎng)絡由精密電阻和模擬開關(guān)組成。、譯碼和數(shù)碼顯示電路這部分電路的作用是對通過控制門的脈沖進行計數(shù)和譯碼，最后用十進制數(shù)顯示被測溫度。下面將測溫的過程簡述如下：當被測環(huán)境溫度變化時，溫度電測電路中具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的阻值發(fā)生變化，通過平衡電橋的作用，將引起A點電位UA的變化，從而實現(xiàn)了由溫度變化到電信號變化的轉(zhuǎn)換。UA的變化與標難權(quán)電阻網(wǎng)絡對應的電位UB在電壓比較器中進行比較，比較結(jié)果再經(jīng)過反相器作為控制門的控制信號，去控制脈沖源產(chǎn)生的脈沖能否通過控制門并送入計數(shù)器計數(shù)。在測溫之前，先將計數(shù)器復位，顯示器顯示“00”，同時由計數(shù)器的輸出狀態(tài)控制的模擬開關(guān)全部導通，權(quán)電阻網(wǎng)絡所有電阻并聯(lián)接人測量電橋的一個橋臂中。當被測溫度為0℃時，調(diào)節(jié)電橋處于平衡狀態(tài)，使UA＝UB，電壓比較器輸出經(jīng)倒相后封鎖控制門，計數(shù)脈沖不能進入計數(shù)器，顯示器保持為“00”。若熱敏電阻Rt上的濕度升高1℃，則Rt的阻值減小，電橋失去平衡，UA≠UB。此時電壓比較器的輸出經(jīng)倒相后使控制門開啟，脈沖源產(chǎn)生的時鐘脈沖進入計數(shù)器計數(shù)。當計得一個脈沖后，低位計數(shù)器的輸出狀態(tài)由0000變?yōu)?001，切斷一路模擬開關(guān)，使并聯(lián)的權(quán)電阻中去掉一個電阻，使網(wǎng)絡的總電阻值增加，從而補償了Rt阻值的減小，使電橋恢復平衡。電壓比較器又將控制門關(guān)閉，計數(shù)器停止計數(shù)，此時顯示器顯示的被測溫度為“01”。若被測溫度上升t℃，則|uAB|值增大，控制門開啟的時間較長，有較多的時鐘脈沖進入計數(shù)器，計數(shù)器輸出狀態(tài)的不斷變化，使權(quán)電阻網(wǎng)絡的總電阻值不斷作相應的變化，UB呈階梯形變化，直至UA＝UB，電橋達到新的平衡，比較器再次將控制門封鎖，計數(shù)脈沖不再進入計數(shù)器。此時計數(shù)器計得N個脈沖，因此顯示器顯示的數(shù)字N就是被測濕度的值。四、參考元件 溫度傳感器、ADC、計數(shù)器、譯碼器、顯示器等。五、設計要求（1）設計數(shù)字溫度計各單元電路，選擇元器件型號，確定各元件的參數(shù)值。（2）畫出完整的邏輯電路并在實驗板上組裝電路。（3）自擬調(diào)整測試方法步驟，并進行電路調(diào)試，使其達到設計指標要求。（4）寫出總結(jié)報告。附 錄附錄一 TTL集成電路型號命名規(guī)則1．1997年以后．我國生產(chǎn)的TTL集成電路型號與國際54／74系列TTL電路系列完全一致，并采用了統(tǒng)一型號．即CT0000系列。說明：①中國TTL集成電路②表示系列品種代號，其中：1。標準系列，同國際54／74系列。2。高速系列，同國際54／74系列。3。肖特基系列，同國際54S／74S系列。4。低功耗肖特基系列，同國際54LS/74LS系列。③表示品種代號，同國際一致④表示工作溫度范圍C：0~+70℃，同國際74系列電路的工作溫度范圍。M：—55~+125℃，同國際54系列電路的工作溫度范圍⑤表示封裝形式B：塑料扁平 D：陶瓷雙列直插 F：全密封扁平 J：黑陶瓷雙列直插 P：塑料雙列直插 W：陶瓷扁平2．部分國際公司TTL集成電路型號命名規(guī)則(1)(美國)德克薩斯公司(TEXAS)說明：①表示德克薩斯公司標準電路②表示工作溫度范圍54系列；－55～＋125℃，74系列：0～＋70℃③表示系列ALS：先進的低功耗肖特基系列AS：先進的肖特基系列＜空白＞：標準系列 H：高速系列 L：低功耗系列 LS：低功耗肖特基系列S：肖特基系列④表示品種代號⑤表示封裝形式J：陶瓷雙列宣插 N：塑料雙列直插 T：金屬扁平 W：陶瓷扁平(2)(美國)摩托羅拉公司(MOTOROLA)說明：①表示摩托羅拉公司封裝的集成電路②表示工作溫度范圍4，20，30，40，72．74，83：0～十75℃5，21，31，43，82，54，93：—55～十125℃③表示品種代號④表示封裝形式F：陶瓷扁平 L：陶瓷雙列直插 P；塑料雙列直插(注：LS—TTL的型號同德克薩斯公司一致，如：SN74LS194J)(3)(美國)國家半導體公司(NATIONAL SEMICONDUCTOR)說明：①表示國家半導體公司單片數(shù)字電路②表示工作溫度74，80，8l，82．85，87，88；0～十70℃54，70，71．72，75，77，78，93，96：一55～＋125℃83，96：0～十75℃③表示系列＜空白＞：標準系列 H：高速系列 L；低功耗系列 LS：低功耗肖特基系列S：肖特基系列④表示品種代號⑤表示封裝形式D：玻璃—金屬雙列直插 F：玻璃一金屬扁平 J：低溫陶瓷雙列直插 N：塑料雙列直插 W：低溫陶瓷扁平(4)(日本)日立公司(HITACHI)說明：①表示日立公司數(shù)字集成電路②表示工作溫度范圍74：—20～十75℃③表示系列＜空白＞：標準系列 LS：低功耗肖特基系列 S：肖特基系列④表示品種代號⑤表示封裝形式＜空白＞：玻璃一陶瓷雙列直插 P：塑料雙列直插附錄二 部分TTL集成電路管腳排列圖 邏輯門（2）觸發(fā)器與鎖存器（3）計數(shù)器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器43