【正文】 最后能按時完成全部設(shè)計。除此以外，我們還深深地認(rèn)識到嚴(yán) 謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度在科學(xué)實驗中發(fā)揮的重要作用。 我也進(jìn)一步熟悉數(shù)字電路的設(shè)計與特點，同時也基本上掌握了用 555 定時器 和 74LS 系列的集成 芯片對數(shù)字電路的設(shè)計 。而且還可以記住很多東西。 我 覺得做 畢業(yè) 設(shè) 計也是對課本知識的鞏固和加強，平時看課本時，有時問題老是弄不懂。腦子里總是想著如何解決這些問題，如何想出更好的連接方法。第三，遇到困難要冷靜，要多想解決辦法，多嘗試。 首先，怎么樣去查閱資料，收集與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的知識。 根據(jù)軟件的仿真結(jié)果，可以進(jìn)行具體試驗的操作，硬件試驗 效果 如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 共 36 頁 （ 接下頁圖 ） ① ② 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 共 36 頁 （接上頁圖） ① ② ③ ④ （接下頁圖） 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 32 頁 共 36 頁 （接上頁圖） ③ ④ 圖 軟件仿真實驗圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 共 36 頁 根據(jù)圖 ，本設(shè)計的電路符合之前的設(shè)計要求，總電路由 555 定時器產(chǎn)生一個基準(zhǔn)脈沖，輸入到秒計數(shù)電路進(jìn)行計數(shù)顯示，當(dāng)分電路出現(xiàn)不準(zhǔn)確時，校準(zhǔn)電路起到關(guān)鍵作用，把開關(guān) A 打向下時，根據(jù)校準(zhǔn)電路的原理，基準(zhǔn)脈沖就輸入到分計數(shù)電路，使得分計數(shù)電路的計數(shù)速度跟秒計數(shù)電路的速度一樣，這樣起到快速、方便的校準(zhǔn)作用。 BI/RBO 4 RBI 5 LT 3 A 7 B 1 C 2 D 6 a 13 b 12 c 11 d 10 e 9 f 15 g 14 74LS48 a b f c g d e DPY [LEDgn] a b c d e f g DPY_7SEG 圖 74LS48與 LED連接圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 共 36 頁 5 軟件測試 在經(jīng)過理論分析 之后 ， 我們將上述所分析的每個部分進(jìn)行有規(guī)劃的連接，并在仿真軟件 multisim 中將脈沖信號電路、秒計數(shù)器電路、分計數(shù)器電路、時計數(shù)器電路、天計數(shù)器電路連接組成一個完整的設(shè)計圖，利用仿真軟件測試電路是否正確，并能在原有的電路技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改善，實現(xiàn)功能更加強大的倒計時顯示系統(tǒng) [4]。如果 7段數(shù)碼管是共陽顯示器，就需要選用74LS47 譯碼器，反之，選用 74LS48 譯碼器。數(shù)碼管有共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 譯碼與顯示電路 顯示譯碼器的作用的把計數(shù)器輸出的信號轉(zhuǎn)換成能驅(qū)動數(shù)碼管正常顯示的段信號，以獲得數(shù)字顯示。 圖 校準(zhǔn) 控制電路 正常計數(shù)脈沖 校時脈沖 進(jìn)位脈沖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 36 頁 根據(jù)圖 ， 以分計數(shù)的校 準(zhǔn) 控制電路為例， 兩個與非門 74LS00組成的電路，本質(zhì)是 采用 一個 RS基本觸發(fā)器及單刀雙擲開關(guān) 進(jìn)行設(shè)計。由于機械開關(guān)具有震顫現(xiàn)象，因此用 RS觸發(fā)器作為去抖動電路。 本次 所設(shè)計的校準(zhǔn) 電路分別實現(xiàn)對 天、 時、分的校準(zhǔn)。輸出信號經(jīng)過譯碼器的譯碼作用，就會將輸出信號的數(shù)值顯示在數(shù)碼管中。 圖 倒 計時仿真顯示結(jié)果圖 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 27 頁 共 36 頁 根據(jù)圖 的仿真結(jié)果，可以進(jìn)行硬件實驗的制作，硬件實驗圖如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 共 36 頁 圖 采用兩片 74LS192構(gòu)成 倒計時 計數(shù)器 在圖 中，兩片 74LS192 芯片的級聯(lián)，使得在時計數(shù)跳到 00 的時候產(chǎn)生一個進(jìn)位脈沖，此脈沖信號輸入到 74LS192 計數(shù)芯片的 4腳，作為天計數(shù)器的 個位天數(shù)倒計 脈沖，天 的個位倒計 脈沖 經(jīng)過十次遞減后，也將產(chǎn)生一個新的 遞減脈沖， 次脈沖 再輸入到天倒計時計數(shù)器的十位計數(shù)器，這樣就能完成天數(shù)的倒計功能。74LS192 是一種帶預(yù)置的可以加、減計數(shù)（雙時 鐘）的計數(shù)器。輸出信號經(jīng)過譯碼器的譯碼作用，就會將輸出信號的數(shù)值顯示在數(shù)碼管中。 圖 24進(jìn)制仿真顯示結(jié)果圖 根據(jù)圖 ，可 以進(jìn)行硬件實驗的制作，硬件實驗圖如圖 所示。 圖 兩塊 74LS160構(gòu)成的二十四進(jìn)制計數(shù)器 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 24 頁 共 36 頁 在圖 中，芯片 74LS10 與非門的作用是置數(shù)，在數(shù)字計數(shù)到 23時，自動跳轉(zhuǎn)到 00，這樣就實現(xiàn)了 24進(jìn)制計數(shù)器制作。 在本次設(shè)計中， 二十四 進(jìn)制由兩塊中規(guī)模集成十進(jìn)制計數(shù)器 74LS160 組成 ，一塊組成 四 進(jìn)制，另一塊組成 二 進(jìn)制。 （ 2） 二十四進(jìn)制計數(shù)器 設(shè)計方法與 60 進(jìn)制計數(shù)器的電路相同，采用同步時序信號控制，用 個 位計數(shù)器的進(jìn)位端控制 十 位計數(shù)器的使能端，當(dāng) 個 位計數(shù)器有進(jìn)位時， 十 位計數(shù)器工作。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 23 頁 共 36 頁 圖 六十進(jìn)制硬件實驗圖 如圖 ，一個基準(zhǔn)脈沖的輸入就會在秒計數(shù)器的個位進(jìn)行計數(shù)。仿真結(jié) 果顯示如圖 。 如圖 所示六十進(jìn)制計數(shù)器。 個 位秒計時器對基準(zhǔn)秒時鐘脈沖計數(shù)，接收一個脈沖時，內(nèi)部計數(shù)加 1，如果接收到第十個脈沖時， 個 位秒計數(shù)器的 15 腳（ RCO端） 輸出由低電平跳變?yōu)楦唠娖剑又?十 位秒計數(shù)器計數(shù) 進(jìn)行計數(shù)，十位秒計數(shù)器計數(shù) 到 5。組合起來就構(gòu)成六十進(jìn)制計數(shù)器， 以秒計數(shù)器電路為例， 定時 器 555 的 3 腳輸出 1Hz 的 脈沖 信號 ，該信號 直接加到 秒計時器 個 位 秒 計數(shù)器十位的管腳 2，管腳 2 為 時鐘脈沖端 CLK，使兩者具備時鐘脈沖條件。要實現(xiàn)這一要求，可選用的中規(guī)模集成計數(shù)器較多，這里選用74LS160 制作。 秒信號經(jīng)秒計數(shù)器、分計數(shù)器、時計數(shù)器之后，分別 輸出 到顯示電路，以便實現(xiàn)用 數(shù)字顯示時、分、秒的要求。計數(shù)器的種類非常繁多，如果按計數(shù)器中的觸發(fā)器是否同時翻轉(zhuǎn)分類，可以將 計數(shù)器分為同步式和異步式兩種，在同步計數(shù)器中，當(dāng)時鐘脈沖輸入時觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)是同時發(fā)生的，而在異步計數(shù)器中，觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)有先有后，不是同時發(fā)生的。 圖 555定時器脈沖仿真電路 1Hz脈沖輸出 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 20 頁 共 36 頁 根據(jù) 原理，仿真沒有錯誤的情況下，可以進(jìn)行硬件實驗，結(jié)果如圖 。 時十位顯示器 秒十位顯示器 分個位顯示器 分十位顯示器 時個位顯示器 秒個位顯示器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 譯碼器 二十四進(jìn)制計數(shù)器 六十進(jìn)制計數(shù)器 六十進(jìn)制計數(shù)器 校準(zhǔn)電路 振蕩器 天個位顯示器 天十位顯示器 譯碼器 倒計時 計數(shù)器 校準(zhǔn)電路 校準(zhǔn)電路 譯碼器 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 19 頁 共 36 頁 圖 秒脈沖電路圖 從圖 中可以看出， 秒脈沖的產(chǎn)生原理與電路中的電阻、電容有關(guān)，一般脈沖的計算公式為 F=1/(Rw+2R)C，其中 Rw 為滑動變阻器 ， R就為其它兩電阻，電容 C為圖中的 C3。秒脈沖 是 倒計時顯示系統(tǒng) 的核心部分，它的精度和穩(wěn)定度決定于數(shù)字中的質(zhì)量 。 秒脈沖 電路 產(chǎn)生秒 脈沖 的電路有多種形式， 由于電路對脈沖的精確度要求 比較高， 設(shè)計中 利用 555 定時 器來制作 秒信號發(fā)生器。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 18 頁 共 36 頁 圖 整體設(shè)計框架圖 從圖 整體設(shè)計框架圖中可以看出，本次設(shè)計的總體思路已經(jīng)比較明確，由振蕩器產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)脈沖，此脈沖同時也是校準(zhǔn)電路的基脈沖，采取的方案為實現(xiàn)時間的正常顯示，天數(shù)的倒計功能，在分、時以及天數(shù)不 準(zhǔn)的情況下，校準(zhǔn)脈沖電路的設(shè)計使得調(diào)整數(shù)據(jù) 簡單。 其中 計時電路是由計 數(shù)器組成， 秒位、分位 是模 60 的計數(shù)器，時 位是模 24 的計數(shù)器，秒個位對信號頻率 電路 所 提供 1Hz 的脈沖進(jìn)行計 數(shù) ；校分電路是在分位 用 一 個 1Hz的脈沖替換秒十位的進(jìn)位脈沖，使計數(shù)器在 1Hz的脈沖作用下計數(shù)，達(dá)到校分效果；校時、校天電路的原理與校分電路相同；動態(tài)顯示電 路是由數(shù)據(jù)選擇器、譯碼器、數(shù)碼管以及一個用于控制