【正文】 這一切都離不開系里所有老師諄諄教導(dǎo)和培養(yǎng)。我想這是一次意志的磨練，是對我實(shí)際能力的一次提升，也會(huì)對我未來的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。親手焊接電路的時(shí)間里，記憶最深的是每一步小小思路實(shí)現(xiàn)時(shí)那幸福的心情 。從這個(gè)突破口，我們將每個(gè)模塊分發(fā)到每個(gè)組員，確定了每個(gè)組員的任務(wù)，做起來就相對簡單了許多。歷經(jīng)了幾個(gè)月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于落下了帷幕。 555 檢測電路模塊 該電路主要功能是測試 555 芯片的好壞，電路初次焊接成功檢測時(shí)， LED 燈已能交替閃爍。在更換幾個(gè)穩(wěn)壓塊之后才恢復(fù)正差值。 注意事項(xiàng) 1．如需進(jìn)行電路 接線，必須斷開操作板與插座板連接的“ VCC”連線，以免帶電操作。截取長度必須適當(dāng)，引線兩端絕緣包皮可用小剪刀或剝線鉗剝?nèi)?2－ 4mm 為宜。在滿足上述要求條件下，盡可能使引線短些。 集成數(shù)字 IC 電路 主要測試各芯片的好壞，以便芯片在其他模塊中使用。開關(guān)輸出全為低電平的時(shí)候觀察他是否為零。開關(guān)輸出電 壓顯示高低 50v。往往需要經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試才能使之正常工作并達(dá)到設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)。 當(dāng) MR1,MR2 中有一個(gè)為低電平時(shí)，在 /CP0、 /CP1 脈沖下降沿作用下進(jìn)行計(jì) 17 數(shù)操作： a) 將 /CP1 與 Q0 連接，計(jì)數(shù)脈沖由 /CP0 輸入。 OUT1 可輸出可調(diào)的脈沖信號。消隱控制電路如圖 34所示。 的工作原理 15 CD4511 的工作真值表如 下 表 ： （ 1）碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成 ,傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。 1. CD4511 的引腳 圖 CD4511的引腳 CD4511 具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅(qū)動(dòng)LED。 LE：鎖定控制端，當(dāng) LE=0 時(shí)，允許譯碼輸出。限流電阻要根據(jù)電源電壓來選取 ,電源電壓 5V時(shí)可使用 300Ω 的限流電阻。 LE 是鎖存控制端，高電平時(shí)鎖存，低電平時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。其中 a b c d 為 BCD 碼輸入， a為最低位。 D4511 是一個(gè)用于驅(qū)動(dòng)共陰極 LED （數(shù)碼管）顯示器的 BCD 碼 — 七段碼譯碼器，特點(diǎn)：具有 BCD 轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼及驅(qū)動(dòng)功能的 CMOS 電路能提供較大的拉電流。 集電極 基極電壓 Vcbo： 40V。 9012 管腳圖如下： 10 9013 是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓 ,大電流 ,小信號的 PNP型硅三極管。 R0100R1100R2100R3100R4100R5100R6100R7100R81KS1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S85V0VK0K1K2K3K4K5K6K7C16C17C18C19C20C21C22C23 圖 邏輯電平顯示電路 本電路主要功能進(jìn)行高低電平顯示，在一個(gè)輸入端有 3 種狀態(tài)：高電平，低電平，高阻態(tài)。當(dāng)開關(guān)未閉合時(shí)，電容通過 RC 回路充電，使得電容充滿電荷。 、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。 NE555 的特點(diǎn)有： 、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。 Pin 7 (放電 ) 這個(gè)接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 ON 時(shí)為 LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為 OFF 時(shí)為 HIGH，對地為高阻抗。 Pin 5 (控制 ) 這個(gè)接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。周期的結(jié)束輸出回到 O伏左右的低電位。 TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DISC7VCC8GND1U1NE555NR15K1R247KC133uF D1LED1D2LED1+5圖 555 檢測電路 7 NE555 引腳位配置說明下： NE555 接腳圖 Pin 1 (接地 ) 地線 (或共同接地 ) ，通常被連接到電路共同接地。 6 555 檢測電路 設(shè)計(jì)一個(gè)能檢測 555 芯片好壞的電路，如圖 41。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、引腳功能如 圖 45所示。 1234D1IN4007C133pFC233pFC31000uFC41000uFVin1GND2Vout3U1 7805Vin1GND2Vout3U2 7905C5100uFC6100uFC733pFC833pFD2IN4007D3IN4007+ +VCCGNDVCC6V1234D4IN4007C933pF C101000uFVin1GND2Vout3U3 7812C11100uFC1233pFD5IN400712V +VCCGND+一T1T2~220v~220v 圖 電源電路 濾波電容的大小通常比較多的是根據(jù)電源濾波輸出波紋 系數(shù)這個(gè)公式來計(jì)算濾波電容。 方案二： 555 多諧振蕩 價(jià)格便宜，電路簡單 ，內(nèi)部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路的形式，它的震蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小，將輸出信號接入分頻芯片，即可實(shí)現(xiàn)分頻。 方案確定：將譯碼功能整合到數(shù)碼管顯示模塊中使使用者操作更加方便。 方案二：三極管來實(shí)現(xiàn)可以降低成本用兩個(gè)互補(bǔ)對稱的三極管來實(shí)現(xiàn)高電平，低電平，高阻態(tài)的顯示。 方案確定： 通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源 振蕩器 沒有工頻 變壓器 的隔離，這些干擾就會(huì)串 入工頻電網(wǎng)，使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。 優(yōu)點(diǎn) ： 體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的 20～30%）、效率高（一般為 60～ 70%，而線性電源只有 30～ 40%）、自身抗干擾性強(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化。通過各模塊的組合可實(shí)現(xiàn)多個(gè)實(shí)驗(yàn)的測試。 2 第 2 章 引 言 研究背景 我校數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)室的 ELL3 型數(shù)電邏輯實(shí)驗(yàn)箱功能比較簡單，并且數(shù)量不多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí) 23 位同學(xué)共用一個(gè)實(shí)驗(yàn)箱，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果不佳。10% 。 （ 3）使用 protel 軟件繪制整機(jī)電路原理圖。市售的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格昂貴，功能和我?！稊?shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容不完全匹配。時(shí)鐘分頻 。為方便學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解 ,在數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)部空間和線路板允許的前提下 ,本文針對數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱存在的問題 ,提出了改進(jìn)方法 ,文章闡述改進(jìn)方案及相關(guān)電原理圖。 本學(xué)習(xí)機(jī)包括了五個(gè)基本功能模塊，分別是電源模塊、邏輯電平開關(guān)電路與顯示電路、數(shù)碼管顯示電路、集成數(shù)字 IC 電路、 555 芯片測試電路、時(shí)鐘與分頻電路。 電 源模塊為電路與其他模塊提供電源。改進(jìn)后數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱既能指示高低電平輸入 ,也能區(qū)分高電平和高阻抗輸入 ,提高了教學(xué)效果 。555 檢測 。 因此，本課題意在設(shè)計(jì)一款能夠滿足我?！稊?shù)字電子技術(shù)》課程改革需求的、價(jià)格實(shí)惠的多功能數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)。 （ 4）制作實(shí)物并進(jìn)行電路的調(diào)試。 （ 2）電源輸出：直流 +12V/200mA 和 +5V/2A。市售的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格昂貴，功能和我校《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容不完全匹配。 方案的選擇與設(shè)計(jì) 電源電路 方案一：線性電源。缺點(diǎn) ： 輸出波紋 大， 故障時(shí)輸出電壓失控升高，容易燒毀設(shè)備。 方案確定：由于開關(guān)電源的輸出紋波大，而且開關(guān)電源的故障可能性較高，輸出電壓失控，容易燒毀設(shè)備。因而在閉合及斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動(dòng)，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵 消抖。 方案確定：方案二相對方案一更加實(shí)用，且成本較低。 555 檢測電路 利用 555 構(gòu)成多諧振蕩電路，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)發(fā)光二極管來判斷芯片的好壞。 方案確 定：方案二的成本較低，而且抗干擾的能力較強(qiáng)，產(chǎn)生的信號可調(diào)，維修也比較方便。 C {f（ U/I） ACv}={50*(12/)*}= 。 從正面看 ①②③ 引腳從左向右按順序標(biāo)注，接入電路時(shí) ① 腳電壓高于 ② 腳，③ 腳為輸出位。主要思路為采用 NE555 構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生信號脈沖，當(dāng) 3 腳為低電頻時(shí)， LED1 亮， LED2 暗；當(dāng) 3腳為高電頻時(shí)， LED2 亮， LED1 暗。 Pin 2 (觸發(fā)點(diǎn) ) 這個(gè)腳位是觸發(fā) NE555 使其啟動(dòng)它的時(shí)間周期。于高電位時(shí)的最大輸出電流大約 200 mA 。當(dāng) 計(jì)時(shí)器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運(yùn)作方式下 ,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。 Pin 8 (V +) 這是 555 個(gè)計(jì)時(shí)器 IC 的正電源電壓端。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。 邏輯電平開關(guān)電路 通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點(diǎn)斷開、閉合時(shí)，由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時(shí)也不會(huì)一下子斷開。當(dāng)開關(guān)閉合后，利用電容兩端電壓無法突變的特性實(shí)現(xiàn)延時(shí)去抖，電 容通過 RC 回路放電。當(dāng)輸出端無信號處于開路狀態(tài)時(shí)，三極管全截止，發(fā)光二極管滅燈，指示為高阻態(tài)；當(dāng)輸入高電平時(shí)， Q11 導(dǎo)通， Q12 繼續(xù)截止， D11 燈亮，指示高電平狀態(tài)；當(dāng)輸入為低電平時(shí)， Q12 導(dǎo)通， Q11 截止， D12 燈亮，指示為低電平狀態(tài)，完 成三態(tài)顯示。 集電極電流 Ic： Max 500mA。它是一種低電壓 ,大電流 ,小信號的 NPN型硅三極管。 工作溫度： 55℃ to +150℃。可直接驅(qū)動(dòng) LED 顯示器 。 LT為燈測試端，加高電平時(shí)，顯示器正常顯示，加低電平時(shí)，顯示器一直顯示數(shù)碼 “