高精度计数计时器的设计与制作图文精Word格式.docx
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1.设计目的
数字电子技术课程设计是电子信息工程系四个专业的公共课程设计,是数字电子技术课程结束后进行的教学环节。
其目的是:
1、培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习较复杂的电子系统设计的一般方法,提高基于数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。
3、进行基本技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。
4、培养学生的创新能力。
2.技术指标及要求
1.电源电压:
±
5V;
2.内部时钟:
1MHz;
3.显示位数:
8位（十进制数;
4.外部时钟:
小于1MHz;
5.主要单元电路和元器件参数计算、选择;
6.画出总体电路图;
7.安装自己设计的电路,按照自己设计的电路,在通用板上焊接。
焊接完毕后,应对照电路图仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊的现象;
8.调试电路;
9.电路性能指标测试;
10.提交格式上符合要求,内容完整的设计报告。
3.总体设计
计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉数,还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。
3.1制作流程图
图1设计总框图
3.2原理图
图2高精度计数/计时器原理图
该电路由六个部分组成:
控制电路、振荡电路、计数电路、译码驱动电路、显示电路、清零装置
电路原理:
一个十进制计数器只能表示0——9十个数,为了扩大计数范围,常用多个十进制计数器级联使用。
该电路是由74LS192利用进位输出co控制高一位的CPu端构成加计数级联,然后采用CC4511七段译码器驱动共阴极LED数码管。
4.单元电路设计
4.1控制电路:
2
3
4.2振荡电路
4.3计数电路:
4.4译码驱动电路:
4
4.5清零装置:
5器件选择:
5.1器件类型:
控制电路:
与非门:
74LS00电阻:
R1*2（3K按钮开关振荡电路:
晶振:
6Mhz
电容:
104（0.05u*2
电阻:
R2*1（200Ω,R3*1（560Ω,R4*2（1K
与非门:
74LS00
74LS192
计数电路:
74LS192*8
译码驱动电路:
CC4511*8
显示电路:
LED数码管,电阻
清零装置:
R5*1（200Ω,按钮开关
5.2器件选择注意事项:
电源电压:
5.3元器件介绍:
5.3.1电阻
电阻通常缩写为R,它是导体的一种基本性质,与导体的尺寸、材料、温度有关。
电阻的主要职能就是阻碍电流流过。
5.3.2BCD码七段译码驱动器
此类译码器型号有74LS47（共阳,74LS48（共阴,CC4511（共阴等,本实验系采用CC4511BCD码锁存/七段译码/驱动器。
驱动共阴极LED数码管。
图2为CC4511引脚排列。
A、B、C、D—BCD码输入端
a、b、c、d、e、f、g—译码输出端,
输出“1”有效,用来驱动共阴极LED数码管。
LT—测试输入端,LT=“0”时,译码输出全为“1”
图2CC4511引脚图
图7译码电路5.3.374LS192
74LS192的引脚排列及逻辑符号
（a引脚排列（b逻辑符号图中:
为置数端,为加计数端,为减计数端,
为非同步进位输出端,
为非同步借位输出端,
P0、P1、P2、P3为计数器输入端,
为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端
74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能。
5.3.474LS00
5.3.5七段发光二极管（LED数码管
LED数码管是目前最常用的数字显示器,下图（a、（b为共阴管和共阳管的电路,（c为两种不同出线形式的引出脚功能图。
一个LED数码管可用来显示一位0~9十进制数和一个小数点。
小型数码管（0.5寸和0.36寸每段发光二极管的正向压降,随显示光（通常为红、绿、黄、橙色的颜色不同略有差别,通常约为2~2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5~10mA。
LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器,该译码器不但要完成译码功能,还要有相当的驱动能力。
（a共阴连接（“1”电平驱动（b共阳连接（“0”电平驱动
（c符号及引脚功能
6.电路测试及测试结果
在电路板初步完成之后,需要进行调试工作,刚开始LED数码管不显示,经检查电路中Vss没有全部接地,接入外部信号后,数码管后四位不动,后发现控制电路中所使用的74LS00接电源正极的导线脱落,接好后出现现象。
接外部电源后电路开始计数。
7.设计总结
通过本次课程设计,我的动手能力有了很大的提高,同时对于设计中出现的问题能积极的去思考、解决,这些都将对以后的生活和学习有很大的帮助。
并且经过本次课程设计,我对74LS192和CC4011的特性和内部结构有了更深刻的理解,这也使得我对以后的课程设计和学习更有兴趣和把握.
在制作的过程中发现只要合理应用印刷板上的铜膜不仅可以省去很
导线还可以是电路板美观简洁,和我们在生活中一样,只要我们善于观察,有效利用有效资源,就可以轻松的解决很多难题.通过这次的自己动手制作,我的焊接技术也有了明显的提高.还学会了用万用表检查电路的连接情况和调试电路。
8参考文献:
康华光.电子技术基础.高等教育出版社,2006年1月第五版
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