电子线路实训——五进制计数器

目录

<一>、前言 (1)

一、设计题目 (2)

二、题目功能及要求 (2)

三、总体方案设计 (2)

四、单元电路设计 (2)

（一）、电路的结构设计 (2)

（二）、元器件参数设计 (6)

五、整体电路分析 (6)

六、元器件明细 (7)

七、设计结果验证 (7)

八、电路的使用说明书 (8)

九、心得体会 (8)

十、参考资料 (8)

前言

一转眼，大二已经结束了，在这一学年里我们学了电路、模拟电子技术和数字电子技术等许多课程，学习和掌握了电子方面的很多理论知识。

为了让我们更好的掌握所学的电子理论知识，并将理论联系到实际中，学校特地的为我们安排了这次的电子线路实训。让我们在掌握了模电、数电理论的基础上，进行理论联系实际和体会电子技术应用的初级训练。在实训的过程中，我们自己设计自己焊接，运用课堂上所学的理论知识对实际问题进行分析和解决，并弄懂所做电路的工作原理，搞清电路中各元器件的功能、作用，同时学习查阅资料，自学一些课外知识。增强了我们分析问题和解决问题的能力，培养和训练了我们制作电子电路的基本技能，提高了我们各方面的综合能力，为我们今后更好的适应社会的需求打下了基础。

这样电子线路实训的机会是很难得，大学四年这样的机会并不多，所以我很珍惜这次的实训，非常认真的对待它。最后在自己的努力和老师的指导、同学的帮助下，我顺利的完成了这次的电子线路的实训。

一、设计题目

五进制计数器

二、题目功能及要求

设计一个五进制计数器，实现0-5的循环计数。要求用555电路来实现脉冲的产生，其他常用芯片可自己选择。

三、总体方案设计

该五进制计数器的控制系统框图如下图所示。由计数控制器、状态译码器、计数器、秒脉冲发生器和数码显示器组成。

计数控制器主要用于记录计数器的工作状态，通过译码器来控制数码显示器，脉冲发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过计数器实现计数。

其中脉冲发生器用555电路来实现，计数器选用十进制计数器74160，计数控制器是一个与非门，选用用74ls00，译码器则用7448来实现。

四、单元电路设计

（一）、电路的结构设计

1、脉冲发生器的设计

脉冲信号发生器用的是555定时器构成的多谐震荡器，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，555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器，单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。

这里用的是555构成的多谐震荡器, 其电路图如下:

2、计数器的设计

计数器选用74160来完成，74160是一个4位二进制的计数器，它具有异步清除端，与同步清除端不同的是，它不受时钟脉冲控制，只要来有效电平，就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。74160的引脚排列如下：

（1）.异步清零功能

只要CR‘有效电平到来，无论有无CP脉冲，输出为“0”。在图形符号中，CR的非的信号为CT=0，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是N-1（6），而是N（7）状态。其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现0111，就立即送到CR‘端，使状态变为0000。所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。

（2）.同步置数功能

当CR‘为有效电平时，计数功能被禁止，在CP脉冲上升沿作用下D0～D3的数据被置入计数器并呈现在Q0～Q3端。若接成七进制计数器，控制置数端的信号是N（7）状态，如在D0～D3置入0000，则在Q0～Q3端呈现的数据就是0110。

（3）.同步计数功能

当CR‘=LD‘=1、CTp= CT T=1，即清零、置数信号均撤销，工作状态控制端都为高电平时，电路按照8421BCD码进行同步加法计数。

（4）.当CR‘=LD‘=1、CTp·CT T=0时，计数器保持原来状态不变。这里有两种情况:当CTp=0时，进位输出信号也保持，即CO=Q3Q0；若CT T=0，则CO=CT T·Q3Q0=0，即进位输出端为低电平。

3、计数控制器的设计

计数控制器就是一个与非门，在实际的电路中要用芯片来实现，在这里我选用了74ls00，74ls00是二输入四与非门，其引脚图为：

74ls00的使用一看明了，比较简单，在这里就不作介绍了。

4、译码器的设计

译码器选用7段显示译码器7448，它是输出高电平有效的译码器。其引脚排列及功能如下：

7448除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（DCBA）和输出（Ya～Yg）端外，7448还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。 7段译码功能（LT=1，RBI=1），在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入DCBA经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。除DCBA = 0000外，RBI也可以接低电平。

5、数码显示的设计

发光二极管 LED 与普通二极管类似 ,只要管子上有电流流过 ,管子就点亮 . 通过七段发光二极管亮暗不同的组合 ,可以显示多种数字、字母及其它字符内部结构如图1。

LED 数码显示器的连接方法有共阴和共阳两种，共阴极连接：把七个发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极 ,使用时公共阴极接地 . 每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端连接 ,阳极端输入高电平时 ,发光二极管点亮 ,输入低电平时则不亮. 连接方法如图2.

共阳极接法 . 把七个发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极 ,使用时阳极接 + 5V 电源 ,每个发光二极管的阴极通过电阻与输入端连接 ,阴极输入低电平时 ,发光二极管点亮 ,输入高电平则不亮.连接方法如图3.

图1发光二极内部结构图2共阴极图3共阳极