555定时器_电子课程设计解析

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ne555定时课程设计

ne555定时课程设计

ne555定时课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握NE555定时器的电路原理和功能特性;2. 学会分析NE555定时器在振荡器、触发器等基本应用电路的工作过程;3. 理解并掌握NE555定时器在计时器、频率 divider 和 pulse-width modulator 中的应用。

技能目标:1. 能够正确搭建并测试NE555定时器的基本电路;2. 能够运用NE555定时器设计简单的计时器等电子应用产品;3. 能够通过实验和理论分析,解决NE555定时器应用中遇到的问题。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术学习的兴趣,激发创新意识;2. 培养学生的团队协作能力,增强合作意识;3. 增强学生的环保意识,认识到电子技术在实际应用中对环境的影响。

本课程针对电子技术相关学科,结合学生所在年级的知识深度,以实用性为导向,旨在帮助学生掌握NE555定时器的理论知识,提高实践操作能力,并培养学生的创新意识和团队协作精神。

课程目标具体、可衡量,有助于学生和教师在教学过程中明确预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. NE555定时器基础知识:- 介绍NE555定时器的内部结构、工作原理及功能特点;- 分析NE555定时器在电路中的应用及作用。

关联教材章节:第二章第二节《NE555定时器原理与应用》2. NE555定时器基本应用电路:- 振荡器电路设计与搭建;- 触发器电路设计与搭建;- 计时器电路设计与搭建;- 频率 divider 和 pulse-width modulator 电路设计与搭建。

关联教材章节:第二章第三节《NE555定时器基本应用电路》3. 实践操作与案例分析:- 学生分组进行实验操作,搭建并测试NE555定时器基本电路;- 分析并解决实验过程中遇到的问题;- 案例分享:介绍NE555定时器在实际电子产品设计中的应用。

关联教材章节:第二章第四节《NE555定时器应用案例分析》教学内容安排和进度:第一课时:NE555定时器基础知识;第二课时:振荡器、触发器电路设计与搭建;第三课时:计时器、频率 divider 和 pulse-width modulator 电路设计与搭建;第四课时:实践操作与案例分析。

课程设计数字式计时器电路555定时器.

课程设计数字式计时器电路555定时器.

目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1 设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器,CD4518和CD4011介绍63.1 555定时器63.2 CD4518引脚功能93.3 CD4011引脚图104. 数字逻辑,振荡器,计数器和显示电路图114.1数字逻辑模块114.2振荡器模块124.3 计数器模块154.4 显示器模块165. 电路的总体设计与调试165.1 总体电路原理图165.2总体电路工作原理176.课程设计感受186.1 课程设计中的收获和体会187.附录与文献197.1附录197.2参考文献201.系统设计思路与总体方案1.1 设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器,是一个十进制计数器组合,本质上就是一计时器。

通过一个时基电路产生一定频率脉冲,将脉冲信号输入低位的计数器输入端,通过一级级的进位,从而达到计数。

从而完成此课题,我们可以将这整个计数系统,分为几个模块进行分析。

(1).数字逻辑控制模块。

通过使用门电路来控制计时器进位及清零。

(2).脉冲信号产生模块。

由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号,作为计时器的时基信号。

(3).计时数计数模块。

接收计时及中断信号脉冲,从而控制计数器计数,且有清零功能,该模块选用十进制计数器。

(2).译码显示模块。

该模块要显示00到99的数字,选用十进制计数器的基础上,通过它们之间的级联,最终显示相应数字。

该数字式定时器,需要用到555定时器,由此产生振荡信号,在数字逻辑电路的控制下,由计数器计数,最后在数码管上显示出来,画为流程图如下:图1.1-1:总体方案流程图2.Multisim软件的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器(NI)某某推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

数电课程设计--用555定时器接成的单稳态触发器

数电课程设计--用555定时器接成的单稳态触发器

数电课程设计--用555定时器接成的单稳态触发器数字电子技术课程设计报告题目:用555定时器设计的单稳态触发器学院电气工程学院专业班级电气3班电气工程学院专业课程设计评阅表题目名称用555定时器接成的单稳态触发器一、学生自我总结二、指导教师评定目录一、设计目的 (1)二、设计要求和设计指标 (1)三、设计内容 (1)3.1 变频电路工作原理 (2)3.1.1工作原理 (2)3.1.2 输出脉冲宽度 (3)3.1.3 555定时器 (3)3.2仿真结果与分析 (4)四、本设计改进建议 (6)五、总结(感想和心得等) (6)六、主要参考文献 (7)附录用555定时器设计的单稳态触发器元器件明细表 (7)一、设计目的1、进一步巩固和加深对数字电子技术基础知识的理解,提高综合运用所学知识的能力,培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

2、通过上网查找资料、选方案、设计电路、仿真或调试、写报告等环节的训练,熟悉过程、步骤。

为今后从事电子线路的设计、研制电子产品打下良好的基础。

3、亲自动手设计数字电子电路,实现特定功能。

学习这一技能,积累这方面的经验。

4、以数字逻辑电路技术为基础,设计用555定时器接成的单稳态触发器。

二、设计要求和设计指标2.1 设计要求1、用555定时器设计一个单稳态触发器。

2、构成的单稳态触发器输出的脉冲宽度在1-10s的范围内可手动调节,当调节输出脉冲宽度时,可通过改变外接电阻或改变外接电容的大小实现,在此设计中将采用改变外接电阻的大小调节输出脉冲宽度。

3.按照以上技术要求设计电路,绘制电路图,对设计的电路用Multisim或OrCAD/PspiceAD9.2进行仿真。

2.2 设计指标1、电源选用一个12V的电源,一个信号发生器,一个示波器,外电路中,选用用于改变输出脉冲宽度的外接电阻为可变电阻,电容选用200nF容量的电容,555定时器电路中,电容选用10nF容量的电容,电阻选用100Ω的电阻,定时器选用555定时器。

555定时器报告

555定时器报告

定时开关电路1.设计目的、任务、要求。

1.1设计目的(1).熟悉用555定时器组成的单稳态触发器电路.(2).掌握555定时器的使用方法.(3).了解定时器时间的计算和元件的选择.1.2设计任务能完成定时功能且定时时间可调,保证精度要求.1.3设计要求(1).电路简单可靠,实用性强.(2).画出原理电路图,标明元件参数,简单计算.2.设计原理及说明(1).说明:555定时器是电子工程领域中广泛使用的一种中规模集成电路,它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起,具有结构简单、使用电压范围宽、工作速度快、定时精度高、驱动能力强等优点。

555定时器配以外部元件,可以构成多种实际应用电路。

广泛应用于产生多种波形的脉冲振荡器、检测电路、自动控制电路、家用电器以及通信产品等电子设备中。

(2).555定时器电路原理555定时器电路是一块介于模与数字电路的一种混合电路,在报警电路、控制电路得到了广泛的应用。

下图为555的内部电路,从图上可以看出,其仅有两个比较器、一个触发器、一个倒相器、放电管和几个电阻构成,由于比较器电路是一个模拟器,而触发器电路为数字电路,故其为混合器件。

图5-2 555定时器管脚555定时器管脚功能描述:(功能表如表3所示)1管脚:接地端(Uss)。

2管脚:低电平触发端( )。

由此输入触发脉冲,当2脚的输入电压高于时,C2的输出为1,当管脚的输入电压低于时,C2的输出为0,基本RS触发器置0。

3管脚:输出端(OUT):输出电流可以达到200MA,因此可以直接驱动继电器,发光二极管,扬声器,指示灯等,输出电压约低于电源电压(VCC)1- 3V。

4管脚:复位端( R ):由此输入负脉冲而使触发器直接复位(置0)。

5管脚:电压控制端(CO):在此端可以外加电压改变比较器的参考电压。

不使用时,经0.01的电容接地,以防止干扰的引入。

6管脚:高电平触发端(TH):由此输入触发脉冲,当其输入电压低于时,C1的输出为1,当其输入电压高于时,C1的输出为0,使触发器置0。

ne555课程设计

ne555课程设计

ne555课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解NE555定时器的电路原理,掌握其工作模式及应用方法。

2. 学生能够运用NE555定时器设计简单的振荡器、计数器和触发器等电路。

3. 学生了解NE555定时器在现实生活中的应用,如电子时钟、声光控开关等。

技能目标:1. 学生能够独立分析并绘制NE555定时器相关电路图。

2. 学生掌握使用万用表、示波器等工具进行NE555定时器电路调试与故障排除。

3. 学生能够通过小组合作,完成NE555定时器实际应用项目的制作。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,提高探究精神和动手能力。

2. 学生在团队合作中学会沟通、协作,培养团队精神和责任感。

3. 学生认识到电子技术在实际生活中的重要性,增强学以致用的意识。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,以理论为基础,注重学生动手实践能力的培养。

学生特点:学生处于高中年级,具备一定的电子技术基础,对实际操作有较高的兴趣。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导他们主动参与课堂讨论和实践活动,培养解决实际问题的能力。

通过课程学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。

二、教学内容本节教学内容围绕NE555定时器的原理和应用,依据课程目标进行选择和组织。

具体包括以下几部分:1. NE555定时器基本原理- 介绍NE555定时器的内部结构、工作原理及其特点。

- 分析NE555定时器的三种工作模式:稳态模式、双稳态模式和振荡模式。

2. NE555定时器电路设计- 讲解并演示如何使用NE555定时器设计振荡器、计数器和触发器等电路。

- 分析电路中各个元件的作用,如电阻、电容的选取与计算。

3. 实际应用案例分析- 分析NE555定时器在电子时钟、声光控开关等实际应用中的原理及电路设计。

4. 实践操作与调试- 安排学生进行NE555定时器电路搭建、调试和故障排除。

555定时器光控防盗报警电路课程设计报告(含电路图)

555定时器光控防盗报警电路课程设计报告(含电路图)

摘要红外线发射电路的功能是利用红外线发光二极管发射光脉冲,从而实现电路对人或物体的感应。

红外线接收电路的功能是利用光敏元件接收发射出来的光脉冲,并且将光脉冲信号转化为电信号,同时对其进行放大。

声光报警电路的功能是当有人体或物体接近防盗报警电路时,通过声音和显示信号提示主人。

时间延迟和自动喷洒电路的功能是当声光报警一段时间之后自动喷洒麻醉剂来保护财产。

电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电压,该电路也可采用电池供电,但需要注意的问题是选择合适电池的指标参数与电路相匹配。

关键词防盗报警/红外线/555定时器/ LM567锁相环频率解码器目录第一章光电报警电路的应用 (3)第二章电路的组成及其原理 (4)第一节设计要求 (4)第二节简易光电报警电路的结构模块图 (4)第三节工作原理 (5)一、电源电路 (5)二、红外发射电路 (6)三、红外接收电路 (7)四、选频电路 (7)五、声光报警电路 (8)六、时间延迟及麻醉喷射电路 (9)第三章主要器件使用说明 (11)第一节 555定时器 (11)一、内部结构及引脚功能 (11)二、555的功能描述 (12)三、555的应用 (13)四、555管脚图 (14)第二节 LM567 (14)一、LM567管脚功能 (14)二、LM567内部结构及工作原理 (15)第三节继电器 (17)第四章个人总结 (18)参考文献 (21)附录 (21)附录1简易光控防盗报警电路总图 (22)附录2元件参数列表 (23)第一章光电报警电路的应用随着时代的不断进步,人们对自己所处环境的安全性提出了更高的要求,尤其是在家居安全方面,不得不时刻留意那些不速之客。

所以作为新一代的智能家居安全防盗报警器系统就应运而生,并日益受到广泛的重视和运用。

另外,为了进一步规范住宅小区智能化建设,建设部特别制定了智能小区的等级标准,按照其要求智能小区中必须具有安全防范、信息管理、物业管理和信息网络等系统。

555定时器-电子课程设计解析

555定时器-电子课程设计解析

摘要 (2)1. Multisim软件的简介 (3)2. 系统设计总体方案 (3)2.1 设计基本思路 (3)2.2 设计总流程图 (4)3. 555定时器,CD4518和CD4011介绍 (4)3.1 555定时器 (4)3.2 CD4518 (6)3.3 CD4011引脚图 (8)4. 数字逻辑控制,脉冲信号产生,计数器计数和数码管显示模块电路图 (9)4.1 数字逻辑控制模块 (9)4.1.1 数字逻辑控制模块电路图 (9)4.1.2 数字逻辑控制模块原理 (10)4.2 脉冲信号产生模块 (10)4.2.1 脉冲信号产生模块电路图 (10)4.2.2 冲信号产生模块原理 (11)4.3 计数器计数模块 (12)4.3.1 计数器计数电路图 (12)4.3.2 计数器计数模块原理 (13)4.4 显示器模块 (13)5. 电路的总体设计与调试 (14)5.1 总体电路原理图 (14)5.2 总电路工作原理 (14)6. 课程设计收获与体会 (15)7. 参考文献 (15)本次课程设计利用555定时器以及数字逻辑芯片和数码管实现数字电子计时器功能,计时器显示0~99计数,在实际生活中应用很广。

根据日常生活中观察,数字式计时器设计成型后供扩展的方面很多,例如自动报警、按时自动打铃等。

因此,与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性,而且无机械装置,具有更长的使用寿命,所以研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实和实际的意义。

目前,数字计数器的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

但从知识储备的角度考虑,本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。

数字计数器包括组合逻辑电路和时序电路。

1. Multisim软件的简介Multisim是美国国家仪器〔NI〕推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

555电子门铃课程设计

555电子门铃课程设计

555电子门铃课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握555定时器集成电路的基础知识,包括其内部结构、工作原理及应用方法;2. 学会分析并设计简单的电子门铃电路,理解电子门铃中各元件的作用及电路连接方式;3. 掌握电子门铃制作过程中所需的焊接技能和安全知识。

技能目标:1. 能够正确使用555定时器集成电路设计简单的电子门铃电路;2. 能够运用所学知识解决实际电路制作过程中遇到的问题;3. 能够熟练使用相关工具和仪器进行电子元件的焊接和调试。

情感态度价值观目标:1. 培养学生动手实践的兴趣,激发创新精神,提高学习电子技术的积极性;2. 培养学生团队合作意识,学会与他人共同解决问题,增进同学间的交流与沟通;3. 增强学生安全意识,注重实践操作过程中的安全防护,树立正确的价值观。

本课程针对学生特点,注重理论与实践相结合,通过设计555电子门铃的制作过程,使学生掌握电子技术基础知识,提高动手实践能力,培养创新精神和团队合作意识。

课程目标具体、可衡量,为后续教学设计和评估提供明确依据。

二、教学内容- 555定时器集成电路的基本原理与功能;- 电子门铃电路的组成、工作原理及设计方法;- 焊接技能及安全知识。

2. 实践操作:- 555定时器集成电路的识别与使用;- 电子门铃电路的搭建、焊接与调试;- 故障排查与问题解决。

3. 教学大纲:- 第一阶段:555定时器集成电路理论学习;- 第二阶段:电子门铃电路设计原理讲解;- 第三阶段:实践操作,包括电路搭建、焊接、调试及故障排查;- 第四阶段:总结与评价,展示学生作品,交流制作经验。

4. 教材关联:- 教科书第四章第三节:555定时器集成电路的应用;- 教科书第五章第二节:电子门铃的设计与制作。

教学内容根据课程目标进行科学、系统地组织,注重理论与实践相结合。

通过本章节的学习,学生能够掌握555定时器集成电路的应用和电子门铃制作技能,提高实际操作能力。

同时,明确教学进度和教材关联内容,便于教师教学和学生学习。

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目录摘要 (2)1. Multisim软件的简介 (4)2. 系统设计总体方案 (5)2.1 设计基本思路 (5)2.2 设计总流程图 (6)3. 555定时器,CD4518和CD4011介绍 (7)3.1 555定时器 (7)3.2 CD4518 (10)3.3 CD4011引脚图 (12)4. 数字逻辑控制,脉冲信号产生,计数器计数和数码管显示模块电路图 (14)4.1 数字逻辑控制模块 (14)4.1.1 数字逻辑控制模块电路图 (14)4.1.2 数字逻辑控制模块原理 (14)4.2 脉冲信号产生模块 (15)4.2.1 脉冲信号产生模块电路图 (15)4.2.2 冲信号产生模块原理 (16)4.3 计数器计数模块 (17)4.3.1 计数器计数电路图 (17)4.3.2 计数器计数模块原理 (18)4.4 显示器模块 (18)5. 电路的总体设计与调试 (19)5.1 总体电路原理图 (19)5.2 总电路工作原理 (19)6. 课程设计收获与体会 (20)7. 参考文献 (21)摘要本次课程设计利用555定时器以及数字逻辑芯片和数码管实现数字电子计时器功能,计时器显示0~99计数,在实际生活中应用很广。

根据日常生活中观察,数字式计时器设计成型后供扩展的方面很多,例如自动报警、按时自动打铃等。

因此,与机械式时钟相比具有更高的可视性和精确性,而且无机械装置,具有更长的使用寿命,所以研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实和实际的意义。

目前,数字计数器的功能越来越强,并且有多种专门的大规模集成电路可供选择。

但从知识储备的角度考虑,本设计是以中小规模集成电路设计数字钟的一种方法。

数字计数器包括组合逻辑电路和时序电路。

1. Multisim软件的简介Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。

它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。

软件以图形界面为主,采用菜单、工具栏和热键相结合的方式,具有一般Windows应用软件的界面风格,用户可以根据自己的习惯和熟悉程度自如使用。

一、Multisim的主窗口界面。

界面由多个区域构成:菜单栏,各种工具栏,电路输入窗口,状态条,列表框等。

通过对各部分的操作可以实现电路图的输入、编辑,并根据需要对电路进行相应的观测和分析。

用户可以通过菜单或工具栏改变主窗口的视图内容。

二、菜单栏菜单栏位于界面的上方,通过菜单可以对Multisim的所有功能进行操作。

不难看出菜单中有一些与大多数Windows平台上的应用软件一致的功能选项,如File,Edit,View,Options,Help。

此外,还有一些EDA软件专用的选项,如Place,Simulation,Transfer以及Tool等。

三、工具栏Multisim 提供了多种工具栏,并以层次化的模式加以管理,用户可以通过View菜单中的选项方便地将顶层的工具栏打开或关闭,再通过顶层工具栏中的按钮来管理和控制下层的工具栏。

通过工具栏,用户可以方便直接地使用软件的各项功能。

顶层的工具栏有:Standard工具栏、Design工具栏、Zoom工具栏,Simulation工具栏。

Multisim特点:直观的图形界面,丰富的元器件,强大的仿真能力,丰富的测试仪器,完备的分析手段,独特的射频(RF)模块,强大的MCU模块,完善的后处理,详细的报告,兼容性好的信息转换。

2. 系统设计总体方案2.1 设计基本思路任务书要求利用多种数字逻辑芯片、555定时器和数码管设计一个数字式计时器电路,并且要求555定时器电路产生频率为100Hz的多谐波信号,通过后续电路实现0至99个脉冲的计时功能,电路还应具有计时时间到自动停止和开关重新开始计时功能。

从而完成此课题,可以将这整个计数系统,分为几个模块进行分析。

首先是数字逻辑控制模块,通过使用门电路来控制计时器进位及清零。

然后是脉冲信号产生模块,由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号,作为计时器的时基信号。

再者是计时数计数模块,接收计时及中断信号脉冲,从而控制计数器计数,且有清零功能,该模块选用十进制计数器。

最后是译码显示模块,该模块要显示00到99的数字,选用十进制计数器的基础上,通过它们之间的级联,最终显示相应数字,实现计数。

2.2 设计总流程图数字逻辑控制模块脉冲信号产生模块计数器计数模块数码管显示模块图1 设计总流程图3.555定时器,CD4518和CD4011介绍3.1 555定时器555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。

一般用双极型(TTL)工艺制作的称为555,用互补金属氧化物(CMOS )工艺制作的称为7555,除单定时器外,还有对应的双定时器556/7556。

555 定时器的电源电压范围宽,可在 4.5V~16V 工作,7555 可在3~18V 工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS 或者模拟电路电平兼容。

它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。

它提供两个基准电压VCC /3 和2VCC /3 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。

两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。

在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1 的反相输入端的电压为2VCC /3,C2 的同相输入端的电压为VCC /3。

若触发输入端TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2 的输出为0,可使RS 触发器置1,使输出端OUT=1。

如果阈值输入端TH 的电压大于2VCC/3,同时TR 端的电压大于VCC /3,则C1 的输出为0,C2 的输出为1,可将RS 触发器置0,使输出为0 电平。

它的各个引脚功能如下:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。

2脚:低触发端。

3脚:输出端Vo。

4脚:是直接清零端。

当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH 处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。

5脚:VC为控制电压端。

若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。

6脚:TH高触发端。

7脚:放电端,该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。

一般用5V。

图2 555定时器引脚图图3 555定时器原理图3.2 CD4518CD4518是一个双BCD同步加计数器,由两个相同的同步4级计数器组成。

CD4518引脚功能(管脚功能)如下:图4 CD4518芯片1CP、2CP:时钟输入端。

1CR、2CR:清除端。

1EN、2EN:计数允许控制端。

Q1A~Q4A:计数器输出端。

Q1B~Q4B:计数器输出端。

Vdd:正电源。

Vss:地。

CD4518是一个同步加计数器,在一个封装中含有两个可互换二/十进制计数器,其功能引脚分别为1~7和9~15,该CD4518计数器是单路系列脉冲输入(1脚或2脚,9脚或10脚),4路BCD码信号输出(3脚~6脚,11脚~14脚)。

CD4518控制功能:CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平(1),若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低电平(0),同时复位端Cr也保持低电平(0),只有满足了这些条件时,电路才会处于计数状态,否则没办法工作。

将数片CD4518串行级联时,尽管每片CD4518属并行计数,但就整体而言已变成串行计数了。

需要指出,CD4518未设置进位端,但可利用Q4做输出端。

有人误将第一级的Q4端接到第二级的CP端,结果发现计数变成“逢八进一”了。

原因在于Q4是在CP8作用下产生正跳变的,其上升沿不能作进位脉冲,只有其下降沿才是“逢十进一”的进位信号。

正确接法应是将低位的Q4端接高位的EN端,高位计数器的CP端接VSS。

3.3 CD4011引脚图图5 CD4011芯片功能图图6 CD4011引脚图管脚功能:1A 数据输入端2A 数据输入端3A 数据输入端4A 数据输入端1B 数据输入端2B 数据输入端3B 数据输入端4B 数据输入端1Y 数据输出端2Y 数据输出端3Y 数据输出端4Y 数据输出端VDD 电源正VSS 地VDD电压范围:-0.5v to 18v功耗:双列普通封装700MW 小型封装500MW工作温度范围:CD4011BM -55℃- +125℃CD4011BC -40℃- +85℃X Y Q 动作0 0 1 禁止0 1 1 设定1 0 0 重置1 1 不变无表1 CD4011真值表(1)当X=0、Y=0时,将使两个NAND门之输出均为1,违反触发器之功用,故禁止使用。

如真值表第一列。

(2)当X=0、Y=1时,由于X=1导致NAND-A的输出为“1”,使得NAND-B 的两个输入均为“1”,因此NAND-B的输出为“0”,如真值表第二列。

(3)当X=1、Y=0时,由于Y=0导致NAND-B的输出为”1”,使得NAND-1的两个输入均为“1”,因此NAND-A的输出为“0”,如真值表第三列。

(4)当X=1、Y=1时,因为一个“1”不影响NAND门的输出,所以两个NAND门的输出均不改变状态,如真值表第四列。

4. 数字逻辑控制,脉冲信号产生,计数器计数和数码管显示模块电路图4.1 数字逻辑控制模块4.1.1 数字逻辑控制模块电路图图7 数字逻辑电路4.1.2 数字逻辑控制模块原理在点击绿色箭头开始,电容开始充电,此时J1按下时,电阻下端1为低电平,电容下端6为低电平,继而U2B端为低电平;如果此刻按下J2,则4端为低电平,发出脉冲到U2B,而1和6输出低电平到与非门U2A,U2A输出高电平到U2B,此时0和1输入到与非门U2B ,继而U2B输出高电平。

4.2 脉冲信号产生模块4.2.1 脉冲信号产生模块电路图图8 脉冲信号产生电路图下图是该频率波形图:图9 振荡器输出波形图4.2.2 冲信号产生模块原理振荡器是计时器的核心,振荡器的稳定度和频率的精确度决定了计时器的准确度。

图10 振荡器电路图接通电源后,电容C3被充电,v C上升,当v C上升到大于2/3V CC时,触发器被复位,放电管T 导通,此时v 0为低电平,电容C3通过R 2和T 放电,使v C 下降。

当v C 下降到小于1/3V CC 时,触发器被置位,v 0翻转为高电平。

电容器C3放电结束,所需的时间为:C R C R Vcc Vcc C R t 22217.02ln 3/13/2ln ≈=--=当C3放电结束时,T 截止,V CC 将通过R 1、R 2向电容器C3充电,v C 由1/3V CC 上升到2/3V CC 所需的时为:()()()C R R C R R Vcc Vcc Vcc Vcc C R R t 21212127.02ln 3/23/1ln +≈+=--+=当v C 上升到2/3V CC 时,触发器又被复位发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到一个周期性的方波,其频率为:()C R R t t f 212143.11+≈+=本设计中,由电路图和f 的公式可以算出,微调R10=10k ,R11=2.21k 左右,其输出的频率为f=100Hz.4.3 计数器计数模块4.3.1 计数器计数电路图图11 计数器电路4.3.2 计数器计数模块原理CD4518有两个时钟输入端CP和EN,若用时钟上升沿触发,信号由CP输入,此时EN端为高电平(1),若用时钟下降沿触发,信号由EN输入,此时CP端为低吨平(0),同时复位端Cr也保持低电平(0),将数片CD4518串行级联时,尽管每片CD4518属并行计数,但就整体而言已变成串行计数了,将低位的Q4端接高位的EN端,高位计数器的CP端接USS,电路处于计数状态。

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