數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)書-文庫吧資料
2025-06-13 00:45本頁面
【正文】 點打開電源之前，先按照系統(tǒng)原理圖檢查制作好的電路板的通斷情況，并取下電路板上的集成塊，然后接通電源，用萬用表檢查板上的各點電源電壓值，之后再關(guān)掉電源，插上集成塊。正脈沖結(jié)束后，無論D為何值，輸出端Q的狀態(tài)仍保持原來的狀態(tài)Qn 不變．所以在計數(shù)期間內(nèi)，計數(shù)器的輸出不會送到譯碼顯示器．5）報警電路本設(shè)計要求用4位數(shù)字顯示，最高顯示為9999。選用8D鎖存器74LS273可以完成上述功能．當(dāng)時鐘脈沖CP的正跳變來到時，鎖存器的輸出等于輸入，即Q=D。手動復(fù)位開關(guān)S按下時，計數(shù)器清“ 0 ”。脈沖信號Ⅳ和V可由兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74LSl23產(chǎn)生，它們的脈沖寬度由電路的時間常數(shù)決定。由于本設(shè)計中需要1s、10ms、1ms四個閘門時間，555振蕩器產(chǎn)生1000HZ，周期為1ms的脈沖信號，需經(jīng)分頻圖7 555多諧振蕩電路 才能得到其他三 個周期的閘門信號，可采用74LS90分別經(jīng) 過一級、二級、三級10分頻得到。555多諧振蕩電路產(chǎn)生時基脈沖采用555產(chǎn)生1000HZ振蕩脈沖的參考電路如圖7所示。2）時基電路時基電路的作用是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的時間信號，可以由555組成的振蕩器產(chǎn)生，若時間精度要求較高時，可采用晶體振蕩器。1）放大整形電路放大整形電路可以采用晶體管 3DGl00和74LS00，其中3DGl00組成放大器將輸入頻率為fx的周期信號如正弦波、三角波等進(jìn)行放大。時基電路提供標(biāo)準(zhǔn)時間基準(zhǔn)信號Ⅱ，具有固定寬度T的方波時基信號II作為閘門的一個輸入端，控制閘門的開放時間，被測信號I從閘門另一端輸入，被測信號頻率為fx,閘門寬度T，若在閘門時間內(nèi)計數(shù)器計得的脈沖個數(shù)為N，則被測信號頻率fx=N/THz。因此，可以將信號放大整形后由計數(shù)器累計單位時間內(nèi)的信號個數(shù)，然后經(jīng)譯碼、顯示輸出測量結(jié)果，這是所謂的測頻法。設(shè)計目的1) 了解數(shù)字頻率計測量頻率與測量周期的基本原理；2) 熟練掌握數(shù)字頻率計的設(shè)計與調(diào)試方法及減小測量誤差的方法。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，可以對多種物理量進(jìn)行測試，比如機械振動的頻率、轉(zhuǎn)速、聲音的頻率以及產(chǎn)品的計件等等。7) 各單元電路均能正常工作后，即可進(jìn)行總機調(diào)試。5) 如果以上邏輯關(guān)系正確，即可與計時器輸出L、S、P相接，進(jìn)行動態(tài)調(diào)試。3）秒脈沖信號發(fā)生器與計時電路的調(diào)試與上一設(shè)計相同。 設(shè)計要點1)畫出整機電路圖，并列出所需器件清單。此電路與課題一數(shù)字鐘的秒脈沖信號產(chǎn)生電路相同，可參閱其中晶體振蕩電路、分頻電路的設(shè)計。計數(shù)器輸出的七段數(shù)碼顯示用BCD碼七段譯碼器驅(qū)動即可，具體設(shè)計可參考課題一電子數(shù)字鐘的譯碼、顯示部分。令燈亮為“1”，燈滅為“0”，主干道紅黃綠等分別為R、Y、G，支干道紅黃綠等分別為r、y、g，則信號燈譯碼電路真值表為：表1信號燈譯碼電路真值表輸入輸出Q2Q1RYGryg00001100010101001010001011100001由真值表可進(jìn)一步得到各燈的邏輯表達(dá)式，進(jìn)而確定其電路形式。按同樣的方法可以設(shè)計出20s和5s計時電路，與30s計時電路相比，后兩者只是控制信號和反饋信號的引出端不同而已。例如30s計時器應(yīng)在主控器進(jìn)入S0狀態(tài)（主干道通行）時開始計時，同樣20s計時器必須在主控器進(jìn)入S2狀態(tài)時開始計數(shù)，而5s計時器則要在進(jìn)入S1或S3狀態(tài)時開始計數(shù)，待到規(guī)定時間分別使計數(shù)器復(fù)零。四種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖5： 主綠燈支紅燈亮主黃燈支紅燈亮主紅燈支綠燈亮主紅燈支黃燈亮已過5sS0S1S2S3未過30s已過30s已過20s未過20ss未過5s未過5s已過5s圖5交通燈控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可用2個JK觸發(fā)器表達(dá)上述四種狀態(tài)的分配和轉(zhuǎn)換。主控電路屬于時序邏輯電路，可采用狀態(tài)機的方法進(jìn)行設(shè)計。 選做：自行觀察廣州市狀況比較復(fù)雜的交通路口的車輛通行情況并設(shè)計其控制電路。，要亮5s的黃燈作為過渡，設(shè)置5s顯示電路。，主干道每次放行30s、支干道20s。設(shè)計任務(wù)與要求、綠、黃三色發(fā)光二極管作信號燈。設(shè)計目的、組裝與調(diào)試方法。紅燈亮禁止通行；綠燈亮允許通行；黃燈亮則給行駛中的車輛有時間停靠在禁行線內(nèi)。7）分頻器和計數(shù)器調(diào)試正常后，觀察電子鐘是否正常準(zhǔn)確地工作。5）檢查各級計數(shù)器的工作情況。3）調(diào)試振蕩器電路，用示波器觀察振蕩頻率輸出。 圖3 校時電路 設(shè)計要點1）畫出整個系統(tǒng)的電路圖，并列出所需器件清單。6） 校時電路剛接通電源或走時不準(zhǔn)時，都需要進(jìn)行時間校準(zhǔn)。5） 顯示器 本系統(tǒng)用七段發(fā)光數(shù)碼管來顯示譯碼器輸出的數(shù)字，發(fā)光數(shù)碼管有兩種：共陽極或共陰極。4） 譯碼器譯碼器由六片74LS247（或74LS48）組成，74LS247驅(qū)動器是與8421BCD編碼計數(shù)器配合用的7段譯碼驅(qū)動器。秒計數(shù)器和分計數(shù)器各自由一個十進(jìn)制計數(shù)器和一個六進(jìn)制計數(shù)器串接組成，形成兩個六十進(jìn)制計數(shù)器。例如，振蕩器輸出4MHZ信號，可通過D觸發(fā)器（如74LS74）進(jìn)行4分頻變成1MHZ，也可以將10分頻計數(shù)器74LS160（或74LS90）行4分頻變成1MHZ，然后送到10分頻計數(shù)器74LS160（或74LS90），經(jīng)過6次10分頻而獲得1HZ的方波信號。目前常見的石英晶振頻率是4MHz時，則振蕩器輸出頻率為4MHZ。利用
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