计时仪(1)学士学位论文

毕业设计论文

计时仪

专业名称：应用电子技术

论文提交日期： 2008年1月8日

论文答辩日期： 2008年1月12

2008年1 月 8 日

目录一、绪论

二、设计任务和要求

2．1设计目的

2．2基本任务和要求

2．3功能部分

三、计时仪原理

3.1. 计时仪简介

3.2. 计数仪的设计、原理分析

3.2.1 电源部分

3.2.2 秒产生电路

3.2.3 控制电路

3.2.4 计数部分

3.2.5 显示部分

四、元器件清单

五、硬件调试

六、结论

七、参考文献

附录一整体电路原理图

一．绪论

【摘要】：

在数字电路中，计数器属于时序电路，它主要由具有记忆功能的触发器构成。计数器不仅仅用来记录脉冲的个数，还大量用作分频、程序控制及逻辑控制等，在计算机及各种数字仪表中，都得到了广泛的应用。该四位计时器的精度可以达到0.01s，利用数字集成电路精确地计时，为产品生产提供了很好的帮助。

该计时仪主要采用数字集成电路来实现以上功能，设有四位数码管，利用CD4511和CD4518进行计数和显示，体现了电路简单、稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等优点。

计数器可将机械或人工计数方式变为电子计数，并且采用LED数码显示，简单直观，可适用于诸多行业，以满足现代生产、生活方式的需求。

【关键字】:

计时仪CD4511 CD4518

【ABSTRACT】:Digital time is mainly used for the rapid industrial machinery operating time, particularly for the operation of sophisticated machinery time. The four 0.01s timer accuracy can be achieved using precision digital integrated circuits to time to help provide a good production. The time is mainly used to achieve the function of digital integrated circuits, digital control with four CD4511 and CD4518 count and use, also have control circuit. Users can realize the need to counter the need to control reflects a simple circuit, reliable and cheap. The small size and precision time control systems and so on.

【KEYWORDS】:

Counter CD4511 CD4518

二. 设计任务和要求

2．1设计目的

1. 熟悉集成电路的引脚安排。

2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。

3. 了解面包板结构及其接线方法。

4. 了解计数仪的组成及工作原理。

5. 熟悉计数仪的设计与制作。

2．2基本任务和要求：

1）任务：用数字电路设计一个数字计数仪

2）基本要求：a.时钟能够显示秒\毫秒\微妙,精度0.01S；

b.电路具有可调时功能。

2．3功能部分：

1）时间能够显示时；

2）提高时钟准确

三、计时仪

3.1计时仪的简介

数字计时仪主要用于工业机器运转中的快速计时,尤其用于精密机器运转的计时。该四位计时器的精度可以达到0.01s，利用数字集成电路精确地计时，为产品生产提供了很好的帮助。

该计时仪主要采用数字集成电路来实现以上功能，设有四位数码管，利用CD4511和CD4518进行计数和显示，还设有控制电路，用户可以根据需要用以控制计数器来实现需要，体现了电路简单、稳定可靠、价廉、控制时间精确及系统体积小等优点。

3.2 计时仪的设计、原理分析

电路设计原理分析：

计时仪以其显示时间的直观性、走时准确性而受到了人们的欢迎并很快走进了工业。作为一种计时工具，计时仪的基本组成部分离不开计数器，在控制逻辑电路的控制下完成预定的各项功能。所以电路分成两个部分进行设计:

1.硬件部分: CD4511 CD4518 CD4513 CD40106 100K 晶振 2000UF-16V 电容 9V-5W 变压器

2.原理部分: 电路简单易懂,原理清晰,设计排版整齐.

原理框图如下：

AC 220V

图3.1

3.2.1电源部分

因为考虑到4518、4513等芯片的基本供电电源为5V ，所以电源220V 交流经过变压器之后，然后经过二极管桥式整流，2000UF 大电容滤波后采用三端固定稳压器7805进行供电。具体电路流程图如下：

图 3.2

在设计电路的时候，考虑到三端固定稳压器7805的电源的输入输出特性，所以变压器应该在8V-9V 之间，故计时电路采用的变压器为9V 9W 变压器。经过以下桥式整流电路：

图3.3桥式整流电路和波形图

再经过9V 2000UF 的电容滤波电路：

图3.4滤波电路

电容滤波器是利用电容充电和放电来使脉动的直流电变成平稳的直流电，最后送给三端固定稳压器，输出直流5V电流。

滤波电容在开关电源中起着非常重要的作用，如何正确选择滤波电容，尤其是输出滤波电容的选择则是每个工程技术人员都十分关心的问题。

50Hz工频电路中使用的普通电解电容器，其脉动电压频率仅为100Hz，充放电时间是毫秒数量级。为获得更小的脉动系数，所需的电容量高达数十万μF，因此普通低频铝电解电容器的目标是以提高电容量为主，电容器的电容量、损耗角正切值以及漏电流是鉴别其优劣的主要参数。而开关电源中的输出滤波电解电容器，其锯齿波电压频率高达数十kHz，甚至是数十MHz，这时电容量并不是其主要指标，衡量高频铝电解电容优劣的标准是“阻抗-频率”特性，要求在开关电源的工作频率内要有较低的等效阻抗，同时对于半导体器件工作时产生的高频尖峰信号具有良好的滤波作用。

三端固定稳压器CW三端固定稳压器78××为固定式三端稳压器，它只能输出一个稳定电压。固定式三端稳压器的常见产品如图1.1所示。

图3.5 CW78××、CW79××系列稳压器

CW78××系列稳压器输出固定的正电压， 7805输出为＋5V。

图3.6 CW78╳╳典型应用电路