【正文】 低，精度高的特點。 (1)廣泛的供應電壓為 至 (2)高的噪聲門限為 DDV （ typ） (3)低電平 TTL 負載 圖 圖 37 MC14060 引腳圖 3. 真值表 表 31 真值表 輸入 輸出 時鐘 復位 Qn X H 所有輸出為 L ↓ L 進到下一狀態(tài) ↑ L 不變 第三章 總體電路設計 17 MC14040的介紹 MC14040 是十二位二進制串行計數(shù)器，具有分頻作用，被分頻信號由CP 端輸入，分頻后的信號分別由 1Q — 12Q 輸出，最小分頻數(shù)為 2，最大分頻數(shù)為 212=4096，即 1Q 的輸出信號頻率為輸入信號的 1/2， 12Q 端的輸出信號頻率為輸入信號的 1/4096。如這時 6IC 也沒有清零脈沖輸出，那么 210?IC 的 6 腳也會是高電平，根據(jù)與門電路積得關系， 210?IC 的 4 腳會輸出高電平，這時4Q導通，通過二極管的編碼后，單位電路顯示 pF 字樣。 電子計數(shù)器的內部時間基準 由石英晶體振蕩器提供。 整個電路的工作方式是： 1K 在 1 位時，得電瞬時 7IC 電路自動清零， 3 腳 ( 0Q )為低 電平，計數(shù)器被清零。 24C是防止計數(shù)電路在 7IC 的 3Q 9Q 電平跳變時漏計待測脈沖個數(shù)。 1K 在 2 位時，是方波信號輸出與校正功能。此信號的峰值電壓是 15V，但電流較小不能直接驅動揚聲器，只能做信號源使用，此時計數(shù)電路顯示的數(shù)字即為信號的頻率數(shù)、以方便核對 6IC 的振蕩頻率是否正好為 32768Hz，如不是，調節(jié) 5C 使計數(shù)電路顯示 1024Hz，那 6IC 的 3 腳就能輸出精確的 2Hz 脈沖。 1K 在 3 位是測量晶振的功能。此振蕩器在1000KHz— 10MHz 均能起振，對測量兩腳、三腳的晶振非常方便 MC14017的介紹 MC14017 是帶異步清零、無預置端、具有時鐘禁止端的十進制脈沖計數(shù) /分配器。 1. 簡要說明 MC14017 具有三個輸入端：清零端 RESET,時鐘端 CLOCK，允許端CE———。另外，為了級聯(lián)方便，還設有進位輸出端 0C ，每輸入 10 個脈沖就輸出一個進位脈沖。 10mA 貯存溫度： 65℃ — 150℃ 4. 真值表 表 33 真值表 時鐘 時 鐘允許 清除 解碼輸出 X X H Q0 L X L Qn X H L Qn ↑ L L Qn+1 ↓ L L Qn H ↑ L Qn H ↓ L Qn+1 第三章 總體電路設計 21 圖 310 MC14017 引腳排列 引 出端功能符號 CO：進位脈沖輸出端 CLOCK：時鐘輸入端 RESET：清除端 CE_____：時鐘允許端 0Q 9Q ：十進制解碼輸出端 DDV ：正電源 ssV ：地 如果 9Q 輸出可作十進制計數(shù)器，如果從其它輸出端輸出可作相應的分頻。 1IC 、 2IC 是MC14543，其功能是把 8421 碼轉換成七段顯示的十進制碼，驅動共陰極數(shù)碼管。 3IC 、 4IC 是 MC14553 它是一片三位 8421 碼計數(shù)器，利用分時控制可以使用一只譯碼器顯示三位數(shù)字，其 5腳是 8421 碼 A、 B、 C、 D 的 輸出端， 15 腳是三位數(shù)碼顯示的掃描輸出端， 12 腳是脈沖輸入端， 14 腳是溢出端 4 腳是外接振蕩電容端。 5 只紅的作為電容容量顯示， 2 只綠的作單位顯示，單位顯示是指用數(shù)碼管經(jīng)二極管編碼后顯示（ pF 或者 μF），并控制小數(shù)點的點亮，連接方法見電路圖（如圖 311） 第三章 總體電路設計 22 C1K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED1K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED2K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED3K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED4K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED5D2D1C2B3D4BI7c11g14VDD16e13LD1A5PH6GND8b10f15a9d12IC1 MC14543BC2B3D4BI7c11g14VDD16e13LD1A5PH6GND8b10f15a9d12IC2 MC14543BDS21DS12LE10Q09GND8Q26Q35CIA4CIB3DIS11Q17CLK12MR13OF14DS315VDD16IC3 MC14553BDS21DS12LE10Q09GND8Q26Q35CIA4CIB3DIS11Q17CLK12MR13OF14DS315VDD16IC4 MC14553BK1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED7R1 R7 R8 R14K1f2g3e4d5K6c8DP7b9a10LED6R15 R18 R19 R22 R23 R24D5 D6D7D4D3D9D10D8R25 R26 R27D0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5D4D6D0D1D2D3D5 D4D6Q3Q2 Q1Q4Q5 Q6VCC 311 計數(shù)顯示電路 計數(shù)顯示電路的工作過程為：當有脈沖輸入后， 3IC 的 2 腳、 4IC 的 10腳和 5IC 的 10 腳的閘門信號同時開啟，允許計數(shù)，并將計數(shù)值送入 4IC 和5IC 的 13 腳來進行鎖存，這里鎖存的主要目的是由于人眼有一定的視覺暫留，在 10ms 之內，人眼無法察覺其變化。當計數(shù)器對其數(shù)字計數(shù)后，要想送入顯示器顯示，先由 3IC 直接控制進行顯示，如果超過一定值，通過 3IC 的 5 腳溢出端送入 5IC的 12 腳脈沖輸入端，這時由 5IC 對脈沖計數(shù)并把得到的計數(shù)個數(shù)通過 A、B、 C、 D 端輸出給 2IC 的 A、 B、 C、 D 輸入端， 2IC 再把得到的 8421 碼轉換成七段顯示的十進制碼，從而控制 3 個數(shù)碼顯示管進行顯示。 第三章 總體電路設計 23 七段 LED數(shù)碼管 的介紹 七段 LED 數(shù)碼管是利用 7 個 LED 發(fā)光二極管外加一個小數(shù)點的 LED 組合而成的顯示設備，可以顯示 0— 9 等十個數(shù)字和小數(shù)點，使用非常廣泛，其外觀見圖 313 圖 312 七段 LED 數(shù)碼管 這類數(shù)碼管可以分為共陰極和共陽極兩種。 LED 數(shù)碼管各發(fā)光二極管的發(fā)光特性和普通二極管類似，只是正相壓降較大，正向電阻也較大，在一定范圍內其正向電流與發(fā)光亮度成第三章 總體電路設計 24 正比，由于常規(guī)的數(shù)碼管起輝電流只有 1— 2 mmA，最大極限電流也只有 10—30mmA， (靜態(tài)總電流 800 mmA，每段 10 mmA，動態(tài)平均電流 4— 5 mmA，峰值電流 100 mmA)，所 以他的輸入端在 5V 電源或高于 TTL 高電平 的電路信號相接時，一定要串加限流電阻 ,以免損壞器 圖 313 數(shù)碼管 對單個數(shù)碼管來說從它的正面看進去，左下角那個腳位為 1 腳，以逆時針方向分別為 1— 10 腳，左上角那個腳便是 10 腳了， 3 腳和 8 腳是連通的，這兩個腳是公共腳。 16 腳（ DDV ）：正電源 2. 真值表：如表 3－ 4 所列 從表中可以看出通過一定的邏輯運算，輸入端 A、 B、 C、 D，通過 LD的控制，以及相位的控制，輸出其顯示十進制數(shù)字。 2. 基準頻率發(fā)生器產生的頻率要穩(wěn)定，解決措施：用石英晶振制作振蕩電路誤差來源主要包括量化誤差、觸發(fā)誤差、標準頻率誤差。在工作前要元件清單有兩處調試。校正電容 Cb 的容量要大于時基電路 NE555 的 7 腳之間的分布電容，大概在150pF 以 上。在其它量程上不用如此調試，制作完成后就可以工作。 元件的選擇與制作 本電容表使用的集成電路最好使用插座， 電阻、電容的選擇不但要考慮其大小，還要注重它們的性能，如耐壓值、功率、什么材料制作而成的等條件。如無法得到表中的數(shù)值可用串并的方法獲得。二極管為 lN4000 系列。繼電器為 12V 單刀任何系列均可。晶振為鐵封型，精度要高，最好是小數(shù)點后有四個零以上的。電路板為兩塊，一塊是主板， 100*120mm‘，另一塊是顯示板， 40*100mm，為單面板、但元件面需補焊若干條跳線。從目前的生產使用環(huán)節(jié)來看， Protel DXP 已逐步呈現(xiàn)取代 Protel 99SE 的趨勢，因此學習 Protel DXP 的應用是非常必要的。 Protel DXP 將原理圖編輯、電路仿真、 PCB 設計及打印功能有機地結合在一起，提供了一個集成開發(fā)環(huán)境，因此使用更方便，功能更強大。 單擊菜單 File/New，屏幕顯示如圖 4－ 1 所示 圖 4－ 1 設計界面 第四章 Protel DXP 的應用 30 原理圖設計步驟 準備畫圖 （ 1） 啟動 Protel DXP 第一， 從 Windows 操作系統(tǒng)的開始菜單或桌面快捷圖標進入 Protel DXP 環(huán)境。 第三， 使用菜單 File/New，在打開的窗口選擇 Schematic Document 圖標，建立新原理圖文件 ，如圖 42 所示 。 （ 2） 設置原理圖工作環(huán)境。 圖 42 原理圖圖紙 設置元件庫 必須有元件庫才能畫圖，所以畫圖前應該在元件庫管理器中放置一些元件庫。單擊 OK。 畫圖的簡單步驟 。 （ 2）使用連線工具將元件連接起來。 （ 4） 使用 Tool/Annotate 菜單對元件進行編號。 （ 6）使用 Edit/Export to Spread 菜單簡歷元件列表。 PCB板圖的設計 前面介紹了如何設計原理圖，設計原理圖是為設計電路板圖提供基礎。電路板就是所有電子產品都具有的焊接元件的基板。 1 快速確定 PCB 外形 設計 PCB 先 要確定電路板的外形 ,通常就是在禁止布線層 (KeepOutLayer)畫出電氣的布線范圍。如果在畫圖的過程中需要調整電路板的大小 ,只要修改每條線段的相應坐標值即可 ,簡單、快捷。另一類是丟失引腳 ,最常見的就是二極管、三極管的引腳丟失 ,這是由于原理圖中的引腳一般是字母 A、 K、 E、 B、C,而 PCB 元件的引腳則是數(shù)字 3,解決方法就是或者更改原理圖的定義 ,或者更改 PCB 元件的定義使其一致即可。進行布局時 ,必須要遵循一些 基本規(guī)則 : (1)特殊元件特殊考慮。 (2)按照電路功能布局。在布局時可以充分利用軟件的網(wǎng)絡顯示 /隱藏功能和快捷鍵。為方便電路的安裝和維修 ,一般要在印刷板的上下兩表面 (TopOverlay 和 BottomOverlay)印刷上 所需要的標志圖案和文字代號。 3 布線是 PCB 設計中的一個非常重要的環(huán)節(jié) ,可以說前面的準備工作都是為它而做的。布線的方式有兩種 :自動布線及交互式布線。另外 ,在布線過程中還要注意以下幾個問題 : (1)線長。敷 銅線的拐彎處應為圓角或斜角 ,直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會影響電氣性能。 (2)線寬。另外 ,最好是地線比電源線寬 ,它們的關系是 :地線 電源線 信號線。相鄰敷銅線之間的間距應該滿足電氣安全要求 ,同時為了 便于生產 ,間距應該越寬越好。在布線密度低的情況下 ,間距應該盡可能的大。 (4)屏蔽與接地。在電路板上應該盡可能多地保留銅箔做地線 ,這樣可以使屏蔽能力增強。 4 結論