用555制作秒脉冲诸多方法介绍

1．秒信号的发生电路

秒信号发生电路由集成电路555定时器与RC组成的多谐振荡器构成。需要的芯片有集成电路555定时器，还有电阻和电容。下图为其电路图：

图 3-1 秒信号发生电路

振荡电路是数字钟的核心部分，它的频率和稳定性直接关系到表的精度。因此选择555定时器构成的多谐振荡器，其中电容C1为47微法，C2为0.01微法，两个电阻R1=R2=10K欧姆。此时在电路的输出端就得到了一个周期性的矩形波，其振荡频率为：

f=1.43/[(R1+2R2)C] (3-1)由公式（3-1）代入R1 ，R2和C的值得，f=1Hz。即其输出频率为1Hz的矩形波信号

2. 用555制作秒脉冲

输出频率为1Hz,占空比为50%.

由于CD4060在MULTISIM中仿真不了，所以本设计采用三片74HC161和一片74HC160IC级联，构成2^15分频器。单元电路连接如下图所示：

3、基于NE555的秒方波发生器的设计

用NE555芯片以及外围电路搭建成一个多谐振荡器，通过设计外围电路的参数输出方波频率为1Hz，故称为秒方波发生器。由于脉冲的占空比对系统的影响不大，故把占空比设计为1/3。输出方波用作计数器及D触发器的clk信号。NE555定时器引脚图如图1所示，脉冲频率公式：

f=1／（R1+2R2）C㏑2

选择R1=47K，R2=47K，RV1=2K，C=10μF，形成电路图如图2所示：

图6

A2

555_VIRTUAL GND

DIS OUT

RST VCC

THR CON

TRI C5330nF

C610uF

R1747kΩ

R1847kΩ

R192kΩ

Key=A

50%

VCC

987

65

图7秒脉冲发生器

13 瓷片电容 0.01uF 2 14 点解电容 10uF 1

2.1振荡器电路

2.1.1 用555作振荡器

采用集成电路555定时器与RC 组成的多谐振荡器。输出的脉冲频率为

=2)2+(1=121In C R R f 1KHz ，周期T =1=f S 1ms 。取电阻为千欧级，电

容0.01uF 到0.1uF 。若参数选择：R 1=R 2=10k 欧姆，C 1=47uF 时，可以得到秒脉冲信号。虽然直接得到了秒脉冲，但从计时精度的角度考虑，振荡器的振荡频率越高，钟表计时的精度就越高，所以一般不直接输出秒脉冲信号。

2.1.3振荡器单元电路图

图2.2 555定时器构成的振荡器电路工作原理

接通电源V

CC 后，V

cc

经电阻R

1

和R

2

对电容C冲电，其电压u

c

按由0按指数

规律上升。随着冲电达到饱和，电容C开始放电u

c

随之下降。由于电容C上的

电压u

c

将在2/3Vcc和1/3Vcc之间来回冲电和放电，从而使电路产生了振荡，输出矩形脉冲。

一般来说，般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，但耗电量将增大。如果精度要求不高也可以采用由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。如图1所示。设振荡频率f=1KHz，R为可调电阻，微调R1可以调出1KHz输出。

图1

②分频器

由于振荡器产生的频率很高，要得到秒脉冲，需要分屏电路。本实验由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器，产生1KHz的脉冲信号。故采用3片中规模集成电路计数器74LS90来实现，得到需要的秒脉冲信号。

图2

2.11 振荡器

振荡器是数字电子钟的核心，其作用是产生一个频率标准，即时间标准信号，然后再由分频器生成秒脉冲，所以，振荡器频率的精度和稳定度就基本决定了数字电子钟的准确度，为产生稳定的时间标准信号，一般采用石英晶体振荡器。从数字电子钟的精度考虑，振荡频率越高记数精度越高。但这回使振荡器的耗电量增大，分频器级数增多。所以在确定频率时应同时考虑这两方面的因素再选择器材。如果精度要求不是很高的话我们可以采用由集成逻辑门与RC组成的时钟源振荡器或由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器。一般而言，选用石英晶体振荡器所选用的晶振频率为32768Hz,再通过15级2分频集成电路得到1Hz

的标准秒脉冲。

2.12 分频器

振荡器产生的时标信号频率很高，要使它变成用来计时的“秒”信号，需要若干级分频电路，分频器的级数和每级分频次数要根据时标信号的频率

来决定。其功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号，二是提供功能扩展电路所需的信号。

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