555定时器_电子课程设计

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555数字时钟课程设计

555数字时钟课程设计

555数字时钟课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解数字时钟的基本原理,掌握555定时器的使用方法;2. 学生能够运用所学知识,设计并搭建一个简单的数字时钟电路;3. 学生能够解释数字时钟的显示原理,理解时、分、秒的概念及其相互关系。

技能目标:1. 学生能够运用电子元件和工具进行电路搭建,培养动手操作能力;2. 学生能够通过编程实现数字时钟的功能,提高逻辑思维和编程能力;3. 学生能够运用团队协作和沟通技巧,共同完成数字时钟的设计与制作。

情感态度价值观目标:1. 学生对电子技术产生兴趣,培养探究精神和创新意识;2. 学生在团队协作中学会相互尊重、支持和帮助,培养合作精神;3. 学生通过解决实际问题,体会科技改变生活的意义,增强社会责任感。

课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学和动手实践,培养学生的创新能力和实践能力。

学生特点:五年级学生,具备一定的电子元件知识和编程基础,好奇心强,喜欢动手实践。

教学要求:教师需引导学生运用所学知识,通过团队协作完成数字时钟的设计与制作,注重培养学生的动手操作能力、逻辑思维能力和合作精神。

同时,关注学生的情感态度价值观培养,激发学生对电子技术的兴趣。

在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。

二、教学内容本章节教学内容依据课程目标,结合教材第五章《时序逻辑电路》相关内容,组织如下:1. 数字时钟原理介绍:讲解数字时钟的基本原理,包括555定时器的工作原理、时序控制等;- 教材关联章节:第五章第一节2. 555定时器应用:学习555定时器的各种应用方式,重点掌握其搭建数字时钟的方法;- 教材关联章节:第五章第二节3. 电路搭建与编程:指导学生运用电子元件、工具进行电路搭建,并通过编程实现数字时钟功能;- 教材关联章节:第五章第三节、第四节4. 数字时钟功能实现:讲解并实践数字时钟的时、分、秒显示功能,以及闹钟功能;- 教材关联章节:第五章第五节5. 团队协作与实践:分组进行数字时钟的设计与制作,培养学生的团队协作能力和实践能力;- 教材关联章节:第五章实践环节教学进度安排:第一课时:数字时钟原理介绍、555定时器应用;第二课时:电路搭建与编程;第三课时:数字时钟功能实现;第四课时:团队协作与实践,完成数字时钟的设计与制作。

数字电路与系统设计(实验九)555定时器

数字电路与系统设计(实验九)555定时器

实验九555定时器应用一、实验目的:1.了解555定时器的结构和工作原理。

2.掌握用555定时器组成的常用脉冲单元。

3.学习用示波器测量脉冲参数。

二、实验仪器:序号仪器或器件名称型号或规格数量1 逻辑实验箱 12 万用表 13 双踪示波器 14 555 25 电阻 46 电容 4三、实验原理:555定时器是一种将模拟功能与逻辑功能相结合的多用途单片集成电路,可以产生时间迟延和多种脉冲信号。

只要在外部配上几个适当的阻容元件,就可构成单稳态触发器、多谐振荡器和施密特触发器等脉冲产生与整形电路。

555定时器的应用(1)用555定时器构成多谐振荡器多谐振荡器是一种无稳态电路,接通电源以后,无须外加触发信号,就能自动地不断翻转,产生矩形波。

由于这种矩形波中含有很多谐波分量,因此称之为多谐振荡器。

用555定时器构成多谐振荡器的电路见图9-4,其工作波形如图9-5所示。

暂稳态持续时间为:t W1=0.7(R1+R2)Ct W2=0.7R2C脉冲周期为:T= t W1+ t W2(2)用555定时器构成单稳态触发器单稳态触发器只有一个稳定状态,在外界触发脉冲作用下,电路由稳态翻转到暂稳态,暂稳态维持一段时间后,电路自动返回到稳态。

在输出端产生一个宽度为t W的矩形脉冲。

暂稳态维持时间的长短仅取决于电路本身的参数,而与外界触发脉冲无关。

用555定时器构成单稳态触发器的电路见图9-6,其工作波形如图9-7所示。

暂稳态持续时间为:t W=1.1RC占空比为:q= t W /T四、实验内容:1.用555定时器构成多谐振荡器,给定R1=R2=100K,C=5000p。

步骤:正确联接电路。

用示波器的一个探头接555的输入端2、6脚(vC端),另一个探头接555的输出端3脚(Q1端)。

要求:观察示波器,画出波形;从示波器显示的波形测量脉冲参数tW1、tW2、VOH、VOL,并与理论值比较,计算T、f。

连接电路如下所示:实验所得图:图像分析:实际测量:tw1=686.6ms tw2=214.0ms VOH-VOL=4.24VT= tw1+ tw2=900.6msf=1/T=1.11Hz理论值:tw1=0.7*(100+100)*103*4.7*10-6 s =658mstw2=0.7*100*103*4.7*10-6 s =329ms2.用555定时器构成单稳态触发器,给定R=100K,C=5000p。

基于555定时器的电子琴设计

基于555定时器的电子琴设计

电子电路CAD课程设计学生姓名:学号:学校:专业年级:题目:基于555定时器的电子琴设计指导老师:2011年12月24日1 设计要求与任务(1)学习调试电子电路的方法,提高实际动手能力;(2)了解由555定时器构成简易电子琴的电路及原理。

2 设计方案本实验采用两个555集成定时器组成简易电子琴。

整个电路由主振荡器,颤音振荡器,扬声器和琴键按钮等部分组成。

主振荡器由555定时器,七个琴键按钮S1~S7,外接电容C1、C2,外接电阻R8以及R1~R7等元件组成,颤音振荡器由555定时器,电容C5及R9、R10等元件组成,颤音振荡器振荡频率较低为64Hz,若将其输出电压U连接到主振荡器555定时器复位端4,则主振荡器输出端出现颤音。

按图接线后闭合不同开关即可令喇叭发出不同频率的声响,从而模拟出电子琴的工作。

3 实验器材555定时器是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。

只要在外部配上几个适当的阻容元件,就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。

它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。

4 系统设计4.1 总体框图该电路包括按钮开关,定值电阻,555振荡器和扬声器三部分组成。

(1)输入端: 由八个按钮开关与各自的定值电阻串联在并联组成输入端; (2)频率产生端: 根据定值电阻的不同输入,由555产生不同的信号频率; (3)扬声器端口: 接受信号频率发出特定的频率。

4.2 开关输入端逻辑功能: 八个开关与经计算出来的固定电阻串联后再其并联,给555震荡器产生不同的信号,从而产生不同的频率。

输入按钮开关计算出固定电阻555振荡器LM386放大扬声器输出4.3 555振荡器逻辑功能:由555定时器构成的多谐振荡器,R1,R2和C是外接定时元件,电路中将高电平触发端(6脚)和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处。

三路彩灯控制器课程设计555定时器

三路彩灯控制器课程设计555定时器

三路彩灯控制器课程设计555定时器
材料准备:
- 三个LED灯
- 三个限流电阻
- 555定时器芯片
- 电容
- 开关或推按钮
- 电源
- 连接线和面包板
步骤如下:
1. 将三个LED灯和限流电阻连接在一个电路板上,确保电阻能够限制电流,使LED正常发光。

2. 连接555定时器芯片。

根据555定时器的引脚连接图,将正、负电源线连接到适当的引脚。

连接一个电解电容来稳定电源电压。

3. 使用一个开关或推按钮来触发555定时器的功能。

将开关连接到适当的引脚,以控制信号的输入。

4. 根据需要的闪烁频率,选择合适的电容和电阻值,通过改变它们的组合来调整闪烁速度。

5. 连接LED灯和555定时器。

将LED的阳极(长脚)连接到定时器的输出脚,将LED的阴极(短脚)连接到接地线上。

6. 完成电路连接后,通电测试。

根据输入信号的变化,LED灯应该可以正常地闪烁。

基于555定时器的数字电子钟的设计毕业设计(论文)

基于555定时器的数字电子钟的设计毕业设计(论文)

一、绪论1.1课题说明1.2方案设计目的1.3技术指标1.4方案设计及论证二、核心部件简介2.1 555时基电路2.2 74LS90异步加法计数器三、各部分电路组成部分及其设计原理3.1数字电子钟的构成框图3.2数字电子钟的模块及其工作原理3.2.1晶体振荡器电路3.2.2计数器电路3.3秒、分、时译码显示模块3.4校时电路四、说明各部分功能的实现4.1开始状态4.2时、分、秒分别校时4.3满60秒向分钟进位状态满60分向小时进位状态4.4 23:59:59向00:00:00进位状态五、整体电路图六、实验室调试6.1元件清单6.2调试过程6.3调试结果6.4调试心得体会一、绪论1.1 课题说明由于现代社会模拟电子技术基础和数字电子技术基础的高速发展,因而由这技术制造出来的越来越先进,数字钟体积小,安装使用方便,不仅可以作为家用电子钟,而且可以广泛用于车站、体育场馆等公共场所。

虽然数字钟的外形和功能不尽相同,但是用于制造数字钟的原理基本上都是一样的。

所谓数字钟,是指利用电子电路构成的计时器。

本次课程设计要求设计一个数字钟,基本要求为数字钟的时间周期为24小时,数字钟显示时、分、秒,数字钟的时间基准一秒对应现实生活中的时钟的一秒。

供扩展的方面涉及到整点报时、定时闹钟等。

1.2 方案设计目的用中小规模集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟,要求如下:1.由晶体振荡电路产生1HZ的标准脉冲信号。

2.秒、分为00——59 六十进制计数器。

3.时为00——23 二十四进制计数器4.可手动校准。

只要将开关置于校准位置,即可对分别对分、时进行手动脉冲输入校准或连续脉冲校准调整。

5.用Multisim画出整个系统电路图,进行仿真与调试;6.实现整个数字电子钟电路各项任务的正常工作。

7. 撰写设计报告:写出设计过程,和调试结果,写上心得体会。

1.3 技术指标1. 显示时、分、秒的是24小时制。

3. 具有校时功能:可以对小时和分单独校时,对分校时的时候,停止分向小时进位。

protel课程设计之555定时电路

protel课程设计之555定时电路

protel课程设计之555定时电路1 理论分析今年的protel的课程设计,我选做的是555时基电路的绘制。

我于是到图书馆里面找了一本555时基电路大全,经过仔细分析,选择了这个555时基电路,来用protel绘制电路图。

首先来分析一下555集成块的内部结构的特点。

555集成定时器是模拟功能和数字逻辑功能相结合的一种双极型中规模集成器件。

外加电阻、电容可以组成性能稳定而精确的多谐振荡器、单稳电路、施密特触发器等,应用十分广泛。

555定时器的外引线排列图和内部原理框图如图6-1、6-2所示,功能见表6-1。

它是由上、下两个电压比较器、三个5kΩ电阻、一个RS触发器、一个放电三极管T以及功率输出级组成。

比较器C1的反相输入端⑤接到由三个5 kΩ电阻组成的分压网络的2/3Vcc处(⑤也称控制电压端),同相输入端⑥为阀值电压输入端。

比较器C2的同相输入端接到分压电阻网络的1/3Vcc处,反相输入端②为触发电压输入端,用来启动电路。

两个比较器R④,当复位端处干低电平时,输出的输出端控制RS触发器。

RS 触发器设置有复位端D③为低电平。

控制电压端⑤是比较器C1的基准电压端,通过外接元件或电压源可改变控制端的电压值,即可改变比较器C1、C2的参考电压。

不用时可将它与地之间接一个O.01μF的电容,以防止干扰电压引入。

555的电源电压范围是+4.5~+18V,输出电流可达100~200mA,能直接驱动小型电机、继电器和低阻抗扬声器。

图1.1 555模块555时基电路最大的特点就是外加简单的RC电路后,可以构成精确的定时电路。

电路结构简单,稳定性强,易于调整,是很多电子制作,电路基础,他的实用性很强的。

我希望通过我做本次的555时基电路,加深对555时基电路的认识与了解,为以后的更进一步学习使用NE555打下一定的基础,更希望通过这个课设学会用PROTEL绘制PCB板,为以后作只是储备。

2 设计流程图2.1 设计流程图2.1 sch文件设计设计原理图的文件即SCH文件,我们能作到设置原理图的相关信息装载元件库放置元器件原理图布线检查和修改保存和打印与输出我们通常在原理图编辑器里面对图形进行绘制,这样的好处是,由于导线能交叉,我们能够绘制出为复杂的曲线,这样在导入到PCB中的时候,可以比较合理地布局整个电路板.2.1.1 原理图设计步骤如图2.2,本电路中需要用到NE555模块,则我们在Protel99SE 中进行搜索,需要加入库TI Telecommunication。

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定时器声光报警电路课程设计

555定时器声光报警电路课程设计

课程设计说明书名称555定时器声光报警电路2011年12月26日至2011年12月30日共1 周院系班级姓名系主任教研室主任指导教师目录第一概述 (2)1.1、课程设计目的 (2)1.2、课程设计内容、原理及要求 (2)第二章元器件的介绍 (3)2.1 555定时器 (3)2.1.1 555定时器的参数及应用 (3)2.1.2 555定时器的电路结构及其功能 (3)2.1.3 555定时器的分类及作用 (4)2.2电位器 (5)2.2.1 电位器的作用及特点 (5)2.3 蜂鸣器 (5)2.3.1 蜂鸣器的分类及工作原理 (6)2.4 发光二极管 (6)2.5、电阻器 (7)2.6、电容器 (7)2.6.1、电容的分类 (7)第三章555定时器声光报警电路 (9)3.1 电路的组成 (9)3.2 电路设计原理图 (9)3.3 电路工作原理 (10)3.4 电路设计要求 (11)第四章调试及结果 (12)4.1、调试要求 (12)4.2、示波器观察的波形 (12)第五章实验总结 (14)参考文献 (15)第一概述1.1、课程设计目的本课程强调以实践教学为主,在教学过程中要求学生把数字电子技术的基础内容贯穿起来,以电子工艺的要求独立完成电路原理的分析、设计、焊接及调试并作出具体的电子产品实物,使学生通过实践能较好地掌握常用数字器件的应用,更深层地掌握数字电子技术教材的内容。

1.2课程设计内容、原理及要求1、内容:555定时器声光报警电路2、课题要求:声光报警电路是一种防盗装置,在有情况时它通过指示灯闪光和蜂鸣器鸣叫,同时报警。

要求指示灯闪光频率为1~2Hz,蜂鸣器发出间隙声响的频率约为1000Hz,指示灯采用发光二极管,其推荐原理图及线路板图如图1所示。

3、原理:电路由两个555多谐振荡器组成,第一个振荡器的振荡频率为1~2Hz时,第二个振荡器的振荡频率为1000Hz。

将第一个振荡器的输出(3脚)接到第二个振荡器的复位端(4脚)。

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课程设计名称:电子技术课程设计题目:多功能定时器学期:2014-2015学期专业:智控班级:13-2*名:***学号:**********指导教师:***辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表课程设计任务书一、设计题目:多功能定时器二、设计任务及要求:设计一款通用性较强的多功能定时器,它既可以对应用电器进行一次定时控制,又可以对电气进行循环控制。

电路要求由电源电路、可控脉冲发生器、延时控制电路和控制执行电路组成。

三、设计计划1)设计时间一周;2)最终提交原理图或结果仿真。

四、设计要求1)定时和控制选用555定时器和十进制计数器;2)设计方案要有比较环节;3) 并且一次定时时间可设定5min—18h,循环定时时间55min—20h;设定控制功率为500W,自身耗电要小于1W。

4)用绘图软件绘制原理图。

指导教师:谢国民日期:2015年7月1日1.摘要 (2)2.设计总体方案 (5)2.1设计基本思路 (5)2.2设计总流程图 (7)3.555定时器,CD4518和CD4011介绍 (7)3.1 555定时器 (7)3.2 CD4518 (9)3.3 CD4011引脚图 (11)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 (12)4.1 数字逻辑控制模块 (12)4.1.1 数字逻辑控制模块电路图 (12)4.1.2 数字逻辑控制模块原理 (13)4.2 脉冲信号产生模块 (13)4.2.1 脉冲信号产生模块电路图 (13)4.2.2 冲信号产生模块原理 (14)4.3 计数器计数模块 (15)4.3.1 计数器计数电路图 (15)4.3.2 计数器计数模块原理 (16)4.4 显示器模块 (16)5. 电路的总体设计与调试 (17)5.1 总体电路原理图 (17)5.2 总电路工作原理 (17)6. 课程设计收获与体会 (18)7. 参考文献 (18)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,设计一款通用性较强的多功能定时器,它既可以对应用电器进行一次定时控制,又可以对电气进行循环控制。

电路要求由电源电路、可控脉冲发生器、延时控制电路和控制执行电路组成。

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。

2. 系统设计总体方案2.1 设计基本思路任务书要求设计一款通用性较强的多功能定时器,它既可以对应用电器进行一次定时控制,又可以对电气进行循环控制。

电路要求由电源电路、可控脉冲发生器、延时控制电路和控制执行电路组成。

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:CR C R Vcc VccC 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:()()()CR R C R R Vcc Vcc VccVcc 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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