课程设计:数字式计时器电路-定时器.
30秒倒数计时器设计课件

一.实验目的理解倒计时器工作原理,实现以中小规模集成电路设计计时器的方法,它是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
它是由时钟脉冲产生电路、计数电路、译码驱动及显示电路、报时电路及电源电路组成。
时钟脉冲采用555定时器构成多谐振荡电路产生,通过EDA软件Multisim10绘制了电子电路仿真原理图,并进行仿真,同时用万能板焊接制作了硬件实现电路。
二.系统原理框图图1系统原理框图一.1秒脉冲发生器:秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。
实现这样矩形波的方法很多,可以由非门和石英振荡器构成,可由单稳态电路构成,可以由施密特触发器构成,也可以由555点哭构成等。
不同的电路队矩形波频率的精度要求不同,由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。
本实验中由于脉冲信号作为计数器的计时脉冲,其精度直接影响计数器的精度,因此要求脉冲信号有比较高的精度。
一般情况下,要做出一个精度比较高的频率很低的振荡器有一定的难度工程上解决这一问题的办法就是先做一个频率比较高的矩形波震荡器,然后将其输出信号通过计数器进行多级分项,就可以得到频率比较低精度比较高的脉冲信号发生器,其精度取决于振荡器的精度和分级项数。
2.30秒减法计数器: 30秒减法计数器采用74LS192设计,74LS192是十进制同步加法|减法计数器,采用8421BCD码编码,具有直接清零异步置数功能。
3.控制电路按照系统的要求,电路应该完成以下4个功能;1)当操作直接清零按键时,要求计数器清零。
2)当启动按键闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号),同时计数器完成置数功能,显示器显示30秒字样。
当启动按键释放时,计数器开始减法计数。
3)当暂停连续开关处于暂停状态时,控制电路封锁计数脉冲,计数器停止计数,显示器显示原来的数,而且保持不变,当暂停连续开关处于连续状态时,计数器正常计数,另外,外部操作开关都应该采取消抖措施,以防止机械抖动造成电路工作不稳定。
计时器与计数器的制作PPT课件

四、按所设计的电路去选择、测试好元器件、并装配成为 产品
五、调试好产品的技术指标 六、若组装时,产品出现故障,需要依据所学知识独立思
考、找出问题的根源,并排除产品的故6
计时器与计数器的制作
1、电路的制作 2、电路的基本功能 3、电路的原理 4、电路的装配与调试 5、故障分析及排除 6、课程设计总结
制作流程制制作流程作流程:
焊接数码显示管 CD4511译码管 74LS192加法芯片 独立的一部分就是4060芯片即发出一赫兹脉冲的函数信号发生器部
分, 焊接用555定时器构成的光敏电阻部分 最后用开关相连接。
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焊接数码显示管
共阴极数码管,中间两个导通,然后用万用表进行测量。一个端子连 其中一个引脚,另一个端子则连接相应的引脚,看哪一段亮灯,该引 脚即为相应的一段。
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74LS192加法芯片
74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制)。 ◆ CPU为加计数时钟输入端,CPD为减计数时钟输入端。 ◆ LD为预置输入控制端,异步预置。 ◆ CR为复位输入端,高电平有效,异步清除。 ◆ CO为进位输出:1001状态后负脉冲输出, ◆ BO为借位输出:0000状态后负脉冲输出
5、用CD4060制作1HZ的脉冲时,必须根据它的数据手册进行,然 后计算出相应的电阻和电容的数值。
6、用555和光敏电阻制作脉冲时,不可能一次性的得到合适的脉冲, 所以需要与光敏电阻串联一电位器进行分压,以使得555的2端(低 电平触发端)和6端(高电平触发端)在有光和无光的条件下,得到 合适的电压,形成脉冲,进行灵敏的计数。
3、在计数过程中,若发光二极管一直不工作,先检查555定时器输 出端的电压是否正常;若正常,则可能二极管本身有故障,也有可能 因为电流过大,烧坏了二极管。所以二极管必须串联一电阻。
数字计时器设计

电工电子综合实验——数字计时器光信息10班级101##学号1011###姓名###1、电路原理数字计时器是由计时电路、译码显示电路、脉冲发生电路和控制电路等几部分组成的,其中控制电路可以分为校分电路、清零电路和报时电路。
其具体的原理框图如图1.1所示。
图1.1 电路原理框图下面对计时器的工作原理按其组成进行说明。
1.1 脉冲发生电路脉冲发生电路是为计时器提供计数脉冲的,因为设计的是计时器,所以需要产生1Hz 的脉冲信号。
这里采用NE555集成电路和分频器CD4040构成。
1.2计时电路计时电路钟的计数器,可以采用二-十进制加法计数器CD4518实现。
60秒为1分,将分和秒的个位、十位分别在七段数码显示器上显示出来,从0分0秒到59分59秒,然后重新计数。
1.3译码显示电路译码器可以采用CD4511通过330Ω电阻来驱动共阴极显示器。
1.4报时电路电路每小时进行一次报时,从59分53秒开始报时,每隔一秒发一声,共三声低音、一声高音。
即59分53秒、59分55秒、59分57秒为低音,59分59秒为高音。
实际上,需要在某一时刻报时,就将该时刻输出为“1”的信号作为触发信号,选通报时脉冲信号,进行报时即可。
1.5校分电路电路中存在一个开关,当开关打到“正常”档时,计数器正常计数;当开关打到“校分”档时,分计数器进行快速校分(即分计数器可以不受秒计数器的进位信号控制,而选通一个频率较快的校分信号进行校分),而秒计数器保持。
在任何时候,拨动校分开关,可以进行快速校分。
即令计时器分为快速计数,而秒位保持。
1.6清零电路在任何时刻,拨动清零开关,可以进行计数器的清零。
2、实验器件参数及其所构成电路电路中的器件有NE555集成电路1片、CD4040集成电路1片、CD4518集成电路2片、CD4511集成电路4片、74LS74集成电路1片、74LS00集成电路3片、74LS20集成电路1片、74LS21集成电路2片、双字数码管显示器2个、阻值为330Ω的电阻28只、阻值为1kΩ和3kΩ的电阻各1只,以及容值为0.047μF的电容1只。
数字式秒表的课程设计报告

数字式秒表的课程设计报告目录第一章系统概述------------------------------------------------------------------------------1 1.1系统设计思路与总体方案--------------------------------------------------------------1 1.2总体工作过程-----------------------------------------------------------------------------2 1.3各功能块的划分和组成-----------------------------------------------------------------2 1.4芯片简介-----------------------------------------------------------------------------------2 第二章单元电路的设计和总体分析------------------------------------------------------9 2.1毫秒信号的发生电路--------------------------------------------------------------------9 2.2分、秒、毫秒计数电路-----------------------------------------------------------------10 2.3组合设计-----------------------------------------------------------------------------------12第三章总体电路的设计与安装------------------------------------------------------------15 3.1 PCB电路板的制作----------------------------------------------------------------------15 3.1安装调试的步骤--------------------------------------------------------------------------16 3.2遇到的主要的问题及注意事项--------------------------------------------------------17 第四章总结------------------------------------------------------------------------------------18 附录1元器件明细表------------------------------------------------------------------------19 附录2总原理接线图------------------------------------------------------------------------19 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------20第一章系统概述1.1系统设计思路与总体方案通过对设计要求的分析,应用相关的数字电子电路方面的知识画出原理图,检查无误后,将原理图在EWB中仿真,验证通过无误后,可以考虑使用何种方案来实现设计电路。
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计

数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计1.2电路设计方案:24秒倒计时的总体方案框图如图所示,它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。
其中计数器和控制电路使系统的主要模块。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动技术、暂停和连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由自带译码器的数码管组成。
报警电路在试验中可用发光二极管和蜂鸣器代替。
主体电路:24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共有一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器倒数计时开始进行倒计时,逐秒倒计时到零。
选取00这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
2.各芯片的用法与功能2.174LS19274LS192是十进制计数器,具有异步清零和异步置数功能,且有进位和借位输出端。
当需要进行多级扩展连接时,只要将前级接到下一级的CP端,端接到下一级的CP端即可。
74LS192功能表: 2.2555定时器555定时器应用为多谐振荡电路时,当电源接通Vcc通过电阻R1,R2向电容C充电,其上电压按指数规律上升,当u上升至2/3Vcc,会使比较器C1输出翻转,输出电压为零,同时放电管T导通,电容C通过R2放电;当电容电压下降到1/3Vcc,比较器C2工作输出电压变为高电平,C放电终止,Vcc通过R1,R2又开始充电;周而复始,形成振荡。
则其振荡周期与充放电时间有关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。
输出波形的振荡周期可用过度过程公式计算: 3.各部分电路设计3.1信号发生部分:秒脉冲的产生由555定时器组成的多谐振荡电路完成。
数字电子计时器

数字电子计时器吴东城(常州工学院计算机信息工程学院10计一,江苏常州213002)摘要:该数字电子计时器是用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,具有计时及校时功能。
该数字电子计时器的时间周期为24小时,计时器显示时、分、秒,计时器的时间对应现实生活中的时钟的一秒。
根据日常生活中的观察,数字电子计时器设计成型后供扩展的方面很多——涉及到定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、定时启闭路灯等。
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。
数字电子计时器是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
目前,数字钟的功能越来越强,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。
数字钟包括组合逻辑电路和时序电路关键词:计时器;计数器;校时;组合逻辑电路;时序逻辑电路;译码。
0 概述0.1课题的现状:由于该课题应用较为普遍,所以实现方法很多。
基于单片机原理实现,用数字电路实现,用EDA技术实现,还可用F201448技术工艺,当然,还可以通过编程实现。
0.2本课题设计的目的、意义:数字电子计时器是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置,与机械式计时器相比具有更高的准确性和直观性,企且无机械装置,具有更长的使用寿命,因此应该得到广泛使用。
本次课程设计的目的,就是为了了解数字电子计时器的原理,从而学会制作数字电子计时器,而且通过计时器的制作机一部了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法,且由于数字电子计时器包括组合逻辑电路和时序逻辑电路,通过它可以进一步学习和掌握两种电路的原理与使用方法。
0.3课题内容、要求、达到的性能指标:(1)根据计时器的方框图和指定器件,完成计时器的主体电路设计及实验;(2)利用异步时序电路的方法,设计一个24进制的时空电路,要求当计数器运行到23时59分59秒是,秒个位计数器在接受一个秒脉冲信号后,计数器自动显示为00时00分00秒,完成进制的计时要求;(3)具有校时、分、秒;(4)在实验板上安装、调试出课题所要求的计时器;(5)画出逻辑电路图,时序图,并写出报告。
数字计时电路设计
数字计时电路设计
1.数字记时电路的概述
数字记时电路是一种能够测量和记录一定时间间隔内发生的事件或持续持续的,精确
度水平较高的一种电路。
数字记时电路使用触发器,对各种被记录的事件的时间值进行记录,然后将其转换为计算机系统中精确的时间格式,以达到测量被记录时间间隔的目的。
数字记时电路在测量事件或持续操作时间之后,一般分为两个主要部分,包括时间转
换单元和数字控制单元。
时间转换单元是一种处理和转换时间信息的方法,可以将数字记
时电路中各种被记录的事件的时间值转换为可以用于采用数字控制单元的计算机系统中的
时间格式,用于准确确定事件发生之间的时间间隔。
数字控制单元是处理数字记时电路中
时间转换单元所转换出来的时间信号并将其转换为计算机系统中可识别的时间格式的重要
部分。
数字记时电路在电子社会的许多领域中扮演者重要的角色,比如计算机中的外设设备,如键盘、鼠标、网络卡等;车载电子系统中的汽车安全系统,如倒车影像、车速计、安全
提示等;以及航空电子系统和大型电子系统中的实时操作控制系统。
数字记时电路具有极高的精确度,确保了测量,记录和转换时间间隔的准确性。
此外,还可以实现宽带运行,有利于实现实时操作控制系统;使用可靠性和稳定性较高的元件构建,节省了用户的成本;可以实现完美的时间统一,将电路上多个节点的时间进行同步和
统一,有效地提升系统的整体稳定性。
数字电子技术课程设计--电子秒表的设计
数字电子技术课程设计--电子秒表的设计数字电子技术课程设计课程设计题目:电子秒表的设计目录摘要 (2)1引言 (3)1.1设计目的 (3)1.2技术要求 (3)1.2.1基本要求 (3)1.2.2提高要求 (3)1.3设计内容 (3)1.4工作原理 (3)2设计框图 (4)3各个部分功能简介 (5)3.1按键去抖电路 (5)3.2控制器电路 (6)3.3时钟产生电路 (8)3.4计时电路 (9)3.5显示译码电路 (10)3.6 50000分频电路 (11)4硬件仿真 (13)4.1顶层逻辑图 (13)4.2LB0介绍 (14)4.3硬件仿真 (14)5课程设计的心得体会 (15)参考文献 (16)附录 (17)摘要本文以数字电子技术作为理论基础、以quartusⅡ软件为开发平台、以相关电路知识作为辅助,实现电子秒表电路的设计和制作。
该电子秒表可以准确显示时间,范围为00.00—99.99。
并且可以手动调节时间,随时启动、清零、暂停记录时间等。
操作起来简易、方便。
首先,本文针对电子秒表进行初步框架设计,并在对多种方案进行了认真比较和验证的基础上,又进一步详细介绍了时间脉冲发生器、秒计数器、译码及驱动显示电路。
其次,在总体电路图组装完成以后,用quartusⅡ软件对设计好的电路进行了仿真与调试,并逐一解决设计过程中出现的一系列问题。
最后,对照着电子秒表设计方案,对制作好的电子秒表功能进行总体验证。
并利用学院的LB0开发板进行硬件仿真。
关键词:电子秒表计数器分频quartusⅡ、1引言1.1设计目的1)掌握同步计数器74160,74161的使用方法,并理解其工作原理。
2)掌握用74160,74161进行计数器、分频器的设计方法。
3)掌握用三态缓冲器74244和74160,74138,7448进行动态显示扫描电路设计的方法。
4)掌握电子秒表的设计方法。
5)掌握在EDA系统软件MAX + plus Ⅱ环境下用FPGA/CPLD进行数字系统设计的方法,掌握该环境下功能仿真、时序仿真、管脚锁定和芯片下载的方法。
24秒倒计时器的设计解析
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书2.2 单元模块2.2.1 信号发生部分秒脉冲的产生由555定时器所组成的多谐振荡电路完成。
电路图如下图所示。
当开关断开时,555定时器产生周期为1s的脉冲;当开关闭合时,电路不能输出信号,于是没有脉冲输入74LS192中,故74LS192在保持状态,即实现暂停功能。
图2 信号发生电路2.2.2 倒计时部分24秒倒计时电路。
这部分电路的主体部分在时钟脉冲的输入情况下工作,下面进行具体分析。
计数器的倒计时功能。
用两片74LS192分别做个位(低位)和十位(高位)的倒计时计数器,由于本系统只需要从开始时的“24”倒计到“00”然后停止,所以,这里的高位不需要做成六十进制的计数器。
因为预置的数不是“00”,所以我选用置数端LOAD来进行预置数。
时钟脉冲分别通过两个与门才再输进个位(低位)的down端,当停止控制电路送来停止信号时,截断时钟脉冲,从而实现电路的停止功能。
低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。
两片计数器具体接法。
Vcc、UP接+5V电源,GND接地;时钟脉冲从与门输出后接到低位的down,然后从低位BO’接到高位的down;输入端低位C、高位B接电源,其他引脚和CLR都接地。
LOAD接到开关C的活动端,C 的另外两引脚分别接G的活动端和地。
而G的另外两个引脚分别接到电源和地。
图3 24秒倒计时电路2.2.3 停止控制电路倒数计数器到零时,需要将电路转换到“24”并且停住。
现在选取计数器到零的状态24秒计到“00”,从各引脚引出线接到二脚与非门,当计数器从“00”状态转换到“99”时,用与非门把该状态转换成低电平(其余时间为高电平)控制LD。
使电路转换到“24”。
由于数字99是在很短的时间才能看到,用肉眼是看不到的,于是能实现从“00” 到“24”的转换。
再通过与非门所组成的触发器的输出端输出低电平,使74LS192处于保持状态。
这样就实现了转换并停止的电路。
电子电工实验报告——数字计时器
南京理工大学电子电工综合实验(Ⅱ)--数字计时器实验报告专业:通信工程班级:9141042202姓名:许雪婷学号:9141133702082016年09月目录一、实验目的、要求及内容;二、器件引脚图及功能表;三、各单元电路的原理、设计方法及逻辑图;四、数字计时器电路引脚接线图;一、 实验目的、要求及内容1.实验目的① 掌握常见集成电路实现单元电路的设计过程。
② 了解各单元再次组合新单元的方法。
2.实验要求实现00’00”—59’59”的可整点报时的数字计时器。
3.实验内容① 设计实现信号源的单元电路。
(KHz F Hz F Hz F Hz F 14,5003,22,11≈≈≈≈) ② 设计实现00’00”—59’59”计时器单元电路。
③ 设计实现快速校分单元电路。
含防抖动电路(开关k1,频率F2,校分时秒计时器停止)。
④ 加入任意时刻复位单元电路(开关K2)。
⑤ 设计实现整点报时单元电路(产生59’53”,59’55”,59’57”,三低音频率F3,59’59”一高音频率F4)。
二、器件引脚图及功能表元件清单:集成电路:NE555 一片,CD4040 一片,CD4518 二片,CD4511 四片,74LS00 三片,74LS20 一片,74LS21 三片,74LS74 一片。
电阻:1KΩ一只,3KΩ一只,150Ω四只。
电容:0.047uF 一只。
LED共阴双字屏二块。
1、NE555图1-1 NE555引脚图图1-2 NE555逻辑功能表2、CD4040图2-1 CD4040引脚图图2-2 CD4040功能表3、CD4518图3-1 CD4518引脚图图3-2 CD4518功能表4、CD4511图2-1 CD4511引脚图图2-2 CD4511逻辑功能表5、74LS0074LS00是一种集成了4个与非门的集成电路。
图5-1 74LS00引脚图图5-2 与非门逻辑表6、74LS2074LS20同样是一种与非门集成电路,与74LS00不同的是它的每个与非门有4个输入端。
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课程设计:数字式计时器电路-定时器.————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:目录目录 (3)1.系统设计思路与总体方案 (4)1.1 设计思路与流程图 (4)2.Multisim软件的简介 (5)2.1Multisim概貌及特点 (5)3.555定时器,CD4518和CD4011介绍 (8)3.1 555定时器 (8)3.2 CD4518引脚功能 (11)3.3 CD4011引脚图 (12)4. 数字逻辑,振荡器,计数器和显示电路图 (13)4.1数字逻辑模块 (13)4.2振荡器模块 (14)4.3 计数器模块 (17)4.4 显示器模块 (18)5. 电路的总体设计与调试 (18)5.1 总体电路原理图 (18)5.2总体电路工作原理 (19)6.课程设计感受 (20)6.1 课程设计中的收获和体会 (20)7.附录与文献 (21)7.1附录 (21)7.2参考文献 (22)1.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)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。
图2.1-1:Multisim工作界面工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0,网上最为普遍的是Multisim 10.0,NI于2007年08月26日发行NI系列电子电路设计软件,NI Multisim v 10作为其中一个组成部分包含于其中。
EDA(就是“Electronic Design Automation”的缩写)技术已经在电子设计领域得到广泛应用。
发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。
一台电子产品的设计过程,从概念的确立,到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计,再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。
EDA技术借助计算机存储量大、运行速度快的特点,可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。
EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。
美国NI公司(美国国家仪器公司)的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。
而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术(LABⅥEW 8)(也是美国NI公司的)可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。
学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。
并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
极大地提高了学员的学习热情和积极性。
真正的做到了变被动学习为主动学习。
这些在教学活动中已经得到了很好的体现。
还有很重要的一点就是:计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。
NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。
凭借NI Multisim,您可以立即创建具有完整组件库的电路图,并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。
借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证,从而缩短建模循环。
与NI LabⅥEW和SignalExpress软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。
Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)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。
为适应不同的应用场合,Multisim推出了许多版本,用户可以根据自己的需要加以选择。
在本书中将以教育版为演示软件,结合教学的实际需要,简要地介绍该软件的概况和使用方法,并给出几个应用实例。
EDA软件所能提供的元器件的多少以及元器件模型的准确性都直接决定了该EDA软件的质量和易用性。
Multisim为用户提供了丰富的元器件,并以开放的形式管理元器件,使得用户能够自己添加所需要的元器件。
Multisim以库的形式管理元器件,通过菜单Tools/ Database Management 打开Database Management(数据库管理)窗口(如下图所示),对元器件库进行管理。
在Database Management窗口中的Daltabase列表中有两个数据库:Multisim Master和User。
其中Multisim Master库中存放的是软件为用户提供的元器件,User是为用户自建元器件准备的数据库。
用户对Multisim Master数据库中的元器件和表示方式没有编辑权。
当选中Multisim Master时,窗口中对库的编辑按钮全部失效而变成灰色,如下图所示。
但用户可以通过这个对话窗口中的Button in Toolbar显示框,查找库中不同类别器件在工具栏中的表示方法。
在Multisim Master中有实际元器件和虚拟元器件,它们之间根本差别在于:一种是与实际元器件的型号、参数值以及封装都相对应的元器件,在设计中选用此类器件,不仅可以使设计仿真与实际情况有良好的对应性,还可以直接将设计导出到Ultiboard中进行PCB的设计。
另一种器件的参数值是该类器件的典型值,不与实际器件对应,用户可以根据需要改变器件模型的参数值,只能用于仿真,这类器件称为虚拟器件。
它们在工具栏和对话窗口中的表示方法也不同。
在元器件工具栏中,虽然代表虚拟器件的按钮的图标与该类实际器件的图标形状相同,但虚拟器件的按钮有底色,而实际器件没有。
NI Multisim软件是一个专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件。
作为Windows 下运行的个人桌面电子设计工具,NI Multisim 是一个完整的集成化设计环境。
NI Multisim计算机仿真与虚拟仪器技术可以很好地解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一问题。
学员可以很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来,并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。
NI Multisim软件绝对是电子学教学的首选软件工具。
Multisim的特点⑴可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器;⑵所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上;⑶所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。
3.555定时器,CD4518和CD4011介绍3.1 555定时器555定时器是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。
TTL型产品型号的最后三位都是555,CMOS型产品的最后四位都是7555,它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。
555定时器的电路如图9-28所示。
它由三个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。
555定时器(又称时基电路)是一个模拟与数字混合型的集成电路。
555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
目前生产的定时器有双极型和CMOS两种类型,其型号分别有NE555(或5G555)和C7555等多种。
它们的结构及工作原理基本相同。
通常,双极型定时器具有较大的驱动能力,而CMOS定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。
555定时器工作的电源电压很宽,并可承受较大的负载电流。
双极型定时器电源电压范围为5~16V,最大负载电流可达200mA;CMOS定时器电源电压范围为3~18V,最大负载电流在4mA以下。
555的引脚图如图3,功能如下:Pin 1 (接地) -地线(或共同接地) ,通常被连接到电路共同接地。
Pin 2 (触发点) -这个脚位是触发NE555使其启动它的时间周期。
触发信号上缘电压须大于2/3 VCC,下缘须低于1/3 VCC 。
Pin 3 (输出) -当时间周期开始555的输出输出脚位,移至比电源电压少1.7伏的高电位。
周期的结束输出回到O伏左右的低电位。
于高电位时的最大输出电流大约200 mA 。
Pin 4 (重置) -一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。
它通常被接到正电源或忽略不用。
Pin 5 (控制) -这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。
当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下,这输入能用来改变或调整输出频率。
Pin 6 (重置锁定) - Pin 6重置锁定并使输出呈低态。
当这个接脚的电压从1/3 VCC 电压以下移至2/3 VCC以上时启动这个动作。