组装声光控楼道灯技能培训课程

TTL门使用常识
❖ 一般情况下，集成芯片的左上角的管脚为电源，右下角的管 脚为地。
❖ 在使用TTL集成门电路时，要注意闲置输入端的处理，对于 与非门的闲置输人端可直接接电源电压VCC，或通过1～ 10k 的电阻接电源VCC，或非门不使用的闲置输人端应接地， 对与或非门中不使用的与门至少有一个输入端接地。
C
R3
E2 E3
R5
等效电路
输入 中间级 输出
3.TTL门 电路
真值表
AB
00 00 01 01 10 10 11 11
CY
01 11 01 11 01 11 01 10
Y=A B C
A B C
& Y
逻辑符号
3.TTL门 电路
常用TTL集成门
4. 其他常用TTL门电路
(1) 集电极开路门电路（OC门）
❖ 电源电压不超过额定电源电压的0.3V。
(1) 静态功耗低（每门只有0.01mW, TTL每门10mW) (2) 抗干扰能力强 (3) 扇出系数大 (4) 允许电源电压范围宽 ( 3 ~ 18V )
(1) 速度快 (2) 抗干扰能力强 (3) 带负载能力强
技能训练-----门电路功能的测试
训练所需仪器及元器件
2.常用进制与十进制相互转换
（1）常用进制
④十六进制
❖ 由数码：0～9、及字母A、B、 C、D、E、F构成 ；
❖ 逢十六进一（基数为16）； ❖ 可展开为以16为底的多项式。
(2)不同数制间的相互转换
①二进制数转换成十进制数
❖ 二进制转换成十进制时，只要 将它们按权展开，求出各加权 系数的和，便得到相应进制数 对应的十进制数。
的正确使用。
技能目标
❖ 会测试常用集成门电路逻辑功能，能根据要求， 合理选用集成门电路。
❖ 认识声光控楼道灯所使用的元器件，并能将元器 件的符号与实物一一对应。
❖ 熟练运用万用表检测声光控楼道灯所使用的元器 件的质量优劣；
❖ 能依据装配图在印制电路板上正确装配声光控楼 道灯，能排除声光控楼道灯中见故障。
三.逻辑门电路
能实现逻辑运算的电路称为门电路，用基 本的门电路可以构成复杂的逻辑电路，完成任 何逻辑运算功能，这些逻辑电路是构成计算机 及其他数字系统的重要基础。
❖ 基本逻辑门 ❖ 复合逻辑门
❖ TTL门电路 ❖ 其它功能的TTL门电路
1.基本逻辑门
（1）与门 演示实验：探究灯泡的亮、灭与开关断和合的关系。
结果为1。
3.TTL门 电路
TTL集成逻辑门电路是指晶体管—晶体管逻 辑门电路，它的输入和输出端都是由三极管组成。
与分立元件相比，具有速度快、可靠性高 和微型化等优点，目前分立元件电路已被 集成电路替代。
TTL 与非门电路图
+5V
R1
R2
R4
T1
A B C
多发射极 三极管
T3 T2
T4 Y
E1
BT5
❖ 电源电压不能超出规定范围，一般门电路电压为5V±10%。 ❖ 如果不是OC门，输出端不允许直接连在一起，也不允许接
高电平或地。 ❖ 焊接时烙铁功率不能超过25W。最好采用集成块插座，便于
调试。 ❖ 禁止带电插排拔集成块。
5. MOS系列门电路
CMOS非门电路
CMOS与非门
CMOS或非门
工作原理
A B
&
C
1
真值表 Y
A B CY
与门
非门
A B
&
Y
C
与非门
Y=A B C
0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 10
或非门
2.复合逻辑门
A B
>1
C
1
Y 真值表
AB
或门
非门
00
00
A
>1
B C
Y
或非门
01 01 10 10 11
Y=A+B+C
4
3A B
2 Uo V 1
0
C D 12
E 3 Ui /V
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
Ui V
+5V
&
UO/V
4
3A B
2 Uo V 1
0
C D 12
E 3 Ui /V
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
UO/V
4 3A B
UOH:输出高电平
UOH
UOL:输出低电平
典型为 3.6V
处理模拟信号的电路叫做模拟电路
数字信号
数字信号是指在时间和数值（幅度）上都不连续 变化的电信号，即离散的信号。
处理数字信号的电路叫做数字电路
二.数制与编码
1.数制 2.常用进制与十进制的转换
3.编码
1.数制
数制是一种计数的方法，它是进位计数制的简称
特点：每种数制都有个基数，即这种数制中数字的 个数，如十进制的基数是10，分别是0、1、2、3、 4、5、6、7、8、9。二进制的基数是2，分别是0、 1。十六进制的基数是16，分别是0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，也就是说， N进制数的基数就是N。
信号发生器（多用仪） 数字电路实验箱 74LS00、74LS04、74LS32集成块
按照图9-18所示连接逻辑功能测试电路 把实验结果填入表9-5中
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
Ui V
+5V
&
UO/V
4
3A B
2 Uo V 1
0
C D 12
E 3 Ui /V
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
UOFF是保证输出为额定高 电平的90%时所对应的最
大输入低电平电压。
2
C
UOL
UON是保证输出为额定低 电平时所对应的最小输入
高电平电压。
1
D
E
典型为 0.3V
0
1 23
Ui /V
UOFF UON
四.逻辑函数化简
1. 逻辑变量与逻辑函数
F=A·B
逻辑变量：字母A、B、F…… 逻辑函数：表达式F=A·B……
相关知识
脉冲与数字信号 数制与编码 逻辑门电路 逻辑函数化简
实训项目
组装声光控楼道灯
技能训练
常用门电路功能的 测试及应用
项目小结
一.脉冲与数字信号
这两种信号有什么不一样？
u
u
0
模拟信号
t
0 0 0 1 1 010 1 0 0 0 1 1 0
t
1
数字信号
模拟信号
模拟信号是指在时间和幅度上都连续变化的 电信号，例如正弦波电压信号（音频信号）。
项目9 组装声光控楼道灯
❖ 现在很多住宅小区都装有一种楼道灯，只有在天黑 以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声 音时，楼道灯会自动点亮，提供照明。当人们进入 家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。 在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮。这种节能 环保的灯其实就是声光控楼道灯。它能延长灯泡寿 命6倍以上，节电率达90%，不仅适用于住宅区的 楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共 场所。
十进制数与8421BCD码的对应关系
十进制数 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
8421BCD码 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
将十进制数转换成8421码的方法是：将每一位十进制数用四位二进制代 码表示，按位转换。例如（854）10=（1000 0101 0100）8421BCD。
声光控楼道灯产品实物照片
内部元件
知识目标
1.了解脉冲基础知识，掌握数字电路的特点及分 析方法
2.掌握二进制计数的表达方法、运算方法和二进 制数与十进制数的相互转换
3.了解数字逻辑的概念，理解与、或、非三个基 本逻辑关系
4.熟悉逻辑代数的基本定律和常用公式，掌握 逻辑函数的正确表示方法
知识目标
5.熟悉逻辑门电路的逻辑功能； 6.了解集成逻辑门的常用产品；掌握集成逻辑门
A为高电平，T1截 止T2导通，L为低电 平，符合非逻辑关 系。
工作原理
A、 B同为高电平
时T1 、T2截止， T3 、 T4导通，L为低电平， 符合与非逻辑关系。 反之亦然。
工作原理
请自行分析
项目九 组装声光控楼道灯
CMOS集成门电路使用注意事项
❖ 焊接CMOS集成电路时，所使用的电烙铁必需良好接地，焊 接时间不得超过5秒。最好使用20~25W内热式电烙铁和502 环氧助焊剂。
“与”门逻辑示意图
+
220V
Y
-
规定闭合为“1”，断开
“0”，灯亮“1”，灯灭
“A0”
B
Y
0 00 0 10
1 00 1 11
1.基本逻辑门
（1）与门 输入A与输入B均是高电势时，输出Y才是高电 势的逻辑电路叫做“与”门。
与门电路：
逻辑函数： Y = A • B
逻辑符号：AB
&
Y
•两个输入，一个输出 •分析电路，（围绕导通与否， 先看输入，再分析输出）
Ui V
+5V
&
UO/V
4
3A B
2 Uo V 1
0
C D 12
E 3 Ui /V
项目九 组装声光控楼道灯
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
Ui V
+5V
&
UO/V
4
3A B
2 Uo V 1
0
C D 12
E 3 Ui /V
技能训练-----与非门电路电压传输特性测试
Ui V
+5V
&
UO/V
❖ 在接通电源的情况下，不应装拆CMOS集成电路。凡是与 CMOS集成电路接触的工序，使用的工作台及地板严禁铺垫 高绝缘的板材（如橡胶板、玻璃板、有机玻璃、胶木板等）， 应在工作台上铺放严格接地的细钢丝网或铜丝网，并经常检 查接地可靠性。
❖ CMOS集成门电路上所有空闲的输入端不允许悬空，必须按 照逻辑要求接 VDD 或 VSS，并且要接触良好，否则不仅会 造成逻辑混乱，而且容易损坏器件。
2.逻辑代数的基本公式
（1） 1 0 0 1
（3）1·0=0·1=0 ；1+0=0+1=1
（1）常用进制 ②二进制 ❖ 只有两个数码：0、1； ❖ 逢二进一（基数为2）； ❖ 可展开为以2为底的多项式。 例如：
(111.11)10 =1 22 + 1 21+ 1 20+ 1 2-1 +1 2-2
权
2.常用进制与十进制相互转换
（1）常用进制 ③八进制
❖ 由0~7,八个数码构成 ； ❖ 逢八进一（基数为8）； ❖ 可展开为以8为底的多项式。
N进制数计数规律就是“逢N进一”。
2.常用进制与十进制相互转换
（1）常用进制 ①十进制 ❖ 有十个数码：0、1、┅┉9； ❖ 逢十进一（基数为十）； ❖ 可展开为以10为底的多项式。 例如：
(333.33)10 =3 102 + 3 101+ 3 100+ 3 10-1 +3 10-2
权
2.常用进制与十进制相互转换
i
(2). 三态输出门（TSL）
在实际应用中，有时要将n 个门电路的输 出端连接在一起，称为“线与”。
F1
F2
试分析：当其中一个F2输出为低电平，另一 个F1输出为高电平时会出现什么状况？
图a i 过大一方面会使与非门F2的输出低电平状态受到破坏（使 L2=1）；另一方面会使与非门F1的T3管烧坏。所以，实际应用 中这种接法是不允许的。
◆ 问题的解决 使用集电极开路的TTL门电路，又称“OC
◆ OC门的逻辑符号 ◆ OC门线与的应用 LAC B D A B CD
（2） 三态门
◆ 什么是三态门
除0、1外还有第三种状态——高阻抗状态 ◆ 三态门的特点
高阻抗状态时的输出阻抗非常大，输入与输出视为开 路，对外电路不起任何作用 主要应用在计算机的数据总线 上，构成单向总线和双向总线。 ◆ 三态与非门的原理示意图 及其符号
例如：
( 1 . 0 ) 0 B 1 ( 1 1 2 2 0 2 1 1 2 0 0 2 1 1 2 2 ) D ( 5 . 3 ) D 75
(2)不同数制间的相互转换
②十进制数转换成二进制数
❖ 将十进制数的整数部分转换为
二进制数采用“除2取余法”
Байду номын сангаас
。
演算
例如：
示例
（19）D＝（ 10011）B
11
CY
01 10 00 10 00 10 00 10
2.复合逻辑门
（3）异或门 能够实现 “异或”逻辑关系的电路均称为“异 或门”。异或门可由非门、与门和或门组合而成。
逻辑函数： Y ＝ A B A B ＋ A B
A 逻辑符号： B
=1
Y
•当两个变量取值相同时，运算结果 为0；当两个变量取值不同时，运算
•确定逻辑关系，Y=AB
❖ “与”门逻辑示意图（2）或门
A
A
+
B
0
220V
Y
0
-
1
1
真值表
BY
00 11 01 11
逻辑函数
Y= A+ B
逻辑符号
A
>1
B
Y
（3）非门
真值表
+R
220V
AY
-
A
Y
0
1
1
0
逻辑函数： Y = A
逻辑符号
规定闭合为“1”，断开 “0”，灯亮“1”，灯灭 A
1
Y
“0”
2.复合逻辑门----与非门
1 2 4 9 19 2 4 8 18 0 01 1
3.编码
建立代码与特定对象之间一一对应关系的过 程就称为编码。
如人们的身份证号码、学生在学校的学号等， 这些号码只用于表示不同的人员，并不表示数值 的大小。
在编码时必须遵循一定的规则，这些规则就 称为码制。
例如，一位十进制数0~9十个数 码，用四位 二进制数表示时，其代码称为二—— 十进制 代码，简称BCD代码。