【正文】 1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U6 SN74LS160ANSR1PE9CET10CEP7CLK2TC15P03Q014P14Q113P25Q212P36Q311VCC16GND8U8 SN74LS160AN10KR310KR4VCC2KR1 1KRGND1122360pFC2S2 SWDPDTS1 SWDPDTGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDVCCGNDGND10pFC3 Cap1234P8 Header 4TRIG2OUT3RST4CVOLT5THR6DIS7+VCC8GND1U12 LM555CN12 3U11:1 SN74LS01N9108U11:3 SN74LS01N45 6U11:2 SN74LS01N12P1 Header 2f9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS1 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS2 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS3 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS5 Dpy BlueCAf9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS4 Dpy BlueCA 圖 7 74LS160的電路圖 由圖 7可以看出，由于 74LS160 芯片是十進制芯片，所以低四位計數(shù)器在輸 13 出 QDQCQBQA=1010 時，芯片會自動清零，且（ 15 引腳 RCO）產(chǎn)生進位輸出到下一個 74LS160 的時鐘脈沖輸入端（ 2號引腳 CLK），即實現(xiàn)了低四位十進制的計數(shù)。 計數(shù)器模塊的 電路設(shè)計及電路圖 本次設(shè)計共用了 5 塊 74LS160 來進行計數(shù)。 ③鎖存：當使能端 EP、 ET為 0時，計數(shù)器禁止計數(shù)，為鎖存狀態(tài)。將低位的輸出信號接至高位的使能端，將最高位芯片通過與非門產(chǎn)生進位清零信號，其功能表和管腳圖如下： 11 表 2 74LS160的引腳排列及功能介紹 表 3 74LS160的真值表 74LS160 的基本功能： ①異步清零：當 DR＝ 0 時， Q 0＝ Q1＝ Q2＝ Q3＝ 0。 74ls160 是十進制的計數(shù)器，具有置數(shù)、清零的功能。使用 74LS160 通過置零法或置數(shù)法可以實現(xiàn) 09任意進制的計數(shù)器 。 本次課程設(shè)計中，選取了 74LS160 作為計數(shù)器。 計數(shù)器 計數(shù)器是用來累計時鐘脈沖個數(shù)的時序邏輯部件，它是數(shù)字系統(tǒng)中用途最廣泛的基本部件之一，幾乎在各種數(shù)字系統(tǒng)中都有計數(shù)器。 頻率： f=(R1+R2)C=1000Hz，產(chǎn)生 1000Hz 頻率 占空比： q=R1/(R1+R2)=2/3 本電路中，選取了 C=Cf=10nF=，然后算出電阻， R1=28K， R2=57K。供應(yīng)電壓的范圍是 + 9 伏特 (最小值 )至 +16 伏特 (最大值 )。 Pin 7 (放電 ) 這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當輸出為 ON 時為 LOW，對地為低阻抗，當輸出為 OFF 時為 HIGH，對地為高阻抗。 Pin 6 (重置鎖定 ) Pin 6 重置鎖定并使 輸出呈低態(tài)。 Pin 5 (控制 ) 這個接腳準許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。 Pin 4 (重置 ) 一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。周期的結(jié)束輸出回到 O 伏左右的低電位。觸發(fā)信號上緣電壓須大于 2/3 VCC，下緣須低 于 1/3 VCC 。 開關(guān) 時鐘脈沖 計數(shù)器 譯碼器 顯示器 8 圖 2 555的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu) 圖 3 555的引腳封裝 555 的引腳功能： Pin 1 (接地 ) 地線 (或共同接地 ) ，通常被連接到電路共同接地。這些都是我們數(shù)電中剛學(xué)過的知識。 555 定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插 8腳結(jié)構(gòu)，體積很小，使用起來方便。 7 電路原理方案框圖 圖 1 原理方案框圖 原理說明： 按下啟動按鈕， 時鐘脈沖 輸出頻率為 1000HZ 的方波脈沖 ，傳入計數(shù)器（最高位是六進制，其余為十進制），計數(shù)器將方波脈沖轉(zhuǎn)化成二進制信號輸出，二進制信號傳入譯碼器，譯碼器再將傳入的二進制代碼轉(zhuǎn)化成與代碼相對應(yīng)的十進制數(shù)，譯碼器輸出的相對應(yīng)的信號能驅(qū)動顯示器發(fā)光，將譯碼器中的十進制顯示出來。 2）設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停 /連續(xù)功能 。 ②培養(yǎng)實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。作為一種測量工具，電子秒表相對其它一般的記時工具具有便捷、準確、可比性高等優(yōu)點，不僅可以提高精確度，而且可以大大減輕操作人員的負擔(dān)，降低錯誤率。本次設(shè)計主要完成具備基本功能的電子秒表的設(shè)計，并且該設(shè)計中 計時器為 1ms 遞增計時，計時間隔為 1ms， 計時十分精準。 3．主要參考文獻： （ 1） 黃智偉．全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽技能訓(xùn)練 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 （ 2） 黃智偉．全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽制作實訓(xùn) [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 （ 3） 黃智偉．全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽系統(tǒng)設(shè)計 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 （ 4） 黃智偉．全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽電路設(shè)計 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021 （ 5） 黃智偉．全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽 常用電路模塊制作 [M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2021 （ 6） 黃智偉等 .基于 NI multisim的電子電路計算機仿真設(shè)計與分析 [M]． 北京：電子工業(yè)出版社，2021 （ 7） 黃智偉 .印制電路板（ PCB）設(shè)計技術(shù)與實踐 [M]． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 （ 8） 高吉祥等 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計 [M]． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 （ 9） 吳運昌 .模擬集成電路原理與應(yīng)用 [M]． 廣州：華南理工大學(xué)出版社， 2021年 （ 10） 譚博學(xué)等 . 集成電路原理及應(yīng)用 [M]． 北京：電子工業(yè)出版社， 2021 （ 11） 魏立軍 .CMOS 4000系列 60種常用集成電路的應(yīng)用 [M]． 北京：人民郵電出版社， 1993 （ 12） 楊寶清 .實用電路手冊 [M]． 北京：機械工業(yè)出版社 .2021 （ 13） 陳有卿 .報警集成電路和報警器制作實例 [M]． 人民郵電出版社 1996 （ 14） 肖景和 .紅外線熱釋電與超聲波遙控電路 [M]． 人民郵電出版社 .2021 4．課程設(shè)計工作進度計劃： 序號 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 1. 資料查找和閱讀 2 電路方案選擇，電路設(shè)計和計算，電路仿真 3 材料購買，電路設(shè)計和 PCB 設(shè)計 4 PCB 制作，電路元器件安裝 5 作品調(diào)試 ， 課程設(shè)計 設(shè)計說明書寫作 6 課程設(shè)計作品抽查和報告初稿檢查 7 課程設(shè)計作品和報告檢查 指導(dǎo)教師 陳蔚 日期： 2021 年 10 月 20 日 4 目錄 題目 ............................................................. 7 內(nèi)容摘要 ......................................................... 6 目的 ............................................................. 6 設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容 :.................................................. 6 電路原理方案框圖 ................................................. 7 單元電路的設(shè)計 ................................................... 7 時鐘脈沖 .................................................... 7 元器件 555的引腳封裝及其功能 ........................... 7 555 的參數(shù)計算 ......................................... 9 時鐘脈沖 模塊的電路設(shè)計及電路圖 ......................... 9 計數(shù)器 ..................................................... 10 74LS160 的引腳封裝及其功能 ............................ 10 計數(shù)器模塊的 電路設(shè)計及電路圖 .......................... 11 譯碼器 ..................................................... 13 74LS48 的引腳封