数字电子技术----电子秒表课程设计..doc
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通过以下五个练习熟悉使用multism软件。
试利用138译码器产生一组多输出逻辑函数。
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图1-1
根据EDA的仿真结果,我了解到三个控制输入端S1,\S2,\S3的状态决定了电路的状态。当S1=1,\S2=\S3=0时,译码器处于工作状态,否则,译码器被禁止,所有输出端同时出现高电平,而且对应每一组输入代码,只有一个输出端为有效电平,其余输出端为无效电平。初步掌握了各种元件,控制开关在何处寻找。
利用JK触发器构成同步计数器,初态Q3Q2Q1=000.
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图1-2
通过连接电路及仿真运行,我了解了利用JK触发器构成计数器的原理,同时也了解到触发器的次态仅取决于此时刻输入信号的状态,而其他时刻输入信号的状态对触发器的状态没有影响。
555定时器构成的多谐振荡器。
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图1-3
通过连接电路及运行仿真,了解到了555定时器构成多谐振荡器产生方波的原理,在实验中我们组成员经过耐心查找,终于在同一示波器中显示输入输出波形。
4.基本放大电路——分压式射极偏置电路
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图1-4
5. 实用精密检波放大电路。
图1-5
通过使用multism软件设计一个能显示1s为最小单位的电子秒表。
1.设计目的:
了解计时器主体电路的组成及工作原理;
熟悉集成电路及有关电子元器件的使用;
学习数字电路中基本、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。
.设计任务及说明:
电子秒表电路是一块独立构成的记时集成电路。它集成了计数器、、振荡器、译码器和驱动等电路,能够对秒以下时间单位进行精确记时,具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能。 设计一个可以满足以下要求的简易秒表
秒表由5位七段LED显示器显示,其中一位显示“min”,四位显示“s”,其中显示分辩率为0.01 s (2)具有清零、启动计时、暂停计时及继续计时等控制功能;
控制开关为两个:启动(继续)/暂停记时开关和复位开关
.总体方案及原理:
电子秒表要求能够对时间进行精确记时并显示出来,因此要有时钟发生器,记数及译码显示,
其中:
(1)时钟发生器:利用555定时器构成的多谐振荡器做时钟源,产生100HZ的脉冲;
(2)记数器:对时钟信号进行记数并进位,和秒之间进制,和分之间60进制;
(3)译码器:对脉冲记数进行译码输出到显示单元中;(4)显示器:采用片LED显示器把各位的数值显示出来,是秒表最终的输出,有分秒位;
(5)控制器:控制电路是对秒表的工作状态(记时开始/暂停/继续/复位等)进行控制的单元,可由触发器和开关组成。
图1-7 实现分和秒的计时电路图
图1-8 实现时、分和秒的计时电路图
4.图中1-6至1-8所示电路中,秒计数器和分计数器各由一个十进制计数器(个位)和一个六进制计数器(十位)串接组成,形成两个六十进制的计数器,其中个位计数器接成十进制形式。
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十位计数器选择QB和QC做反馈端,经与非门输出至控制清零端CLR;接成六进制形式(计数至0110时清零)个位与十位计数器之间采用同步级联复位方式,将个位进位输出端RCO接至十位计数器的时钟信号输入端CLK,完成个位对十位计数器的进位控制。将十位计数器的反馈清零信号经非门输出,作为六十进制的进位输出脉冲信号,即当计数器计数至60时,反馈清零的低电平信号输入CLR端,同时经非门变成高电平,在同步级方式下,控制高位计数器计数。
分计数器需要一个二十四/十二进制转换的递增计数电路。个位和十位计数器均连接成十进制计数形式,采用同步级联复位方式。将个位计数器的进位输出端RCO接至十位计数器的时钟信号输入端CLK,完成个位对十位计数器的进位控制。
五、单元电路设计,参数计算和器件选择:
.时钟发生单元
时钟发生器可以采用555定时器构成的多谐振荡器,555定时器是一种性能较好的时钟源,切构造简单,采用555定时器构成的多谐振荡器做为电子秒表的输入脉冲源。
图1-9 555_VIRTUAL引脚图
555定时器是一种功能强,使用灵活,应用广泛的集成电路,通常只要外接少量的外围元件就可以很方便的构成施密特触发器,单稳态触发器和多谐振荡器等多种电路,被广泛应用于电子控制,电子检测,仪器仪表,家用电器等方面.
因输出要求为100HZ的,选择占空比为55%,可根据T=( )Cln2=0.01可选择的电阻进行连接可在输出端3获得频率为100HZ的矩形波信号,即T=0.01S的时钟源,当基本RS触发器Q=1时,门5开启,此时10
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