数电大作业
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电容选择
通过计算可以得出6引脚所需电容为0.1μF。输出端3接4.7μF电容。
根据以上选择计算实际频率与真实频率对比如下:
音阶
真实频率/Hz
实际频率/Hz
1
261.6
264
2
293.7
297
3
329.6
330
4
349.2
352
5
392.0
396
6
440.0
440
7来自百度文库
493.9
495
8
523.3
528
二、仿真电路
电阻的选择
根据555多谐震荡的原理选择电阻:由上所述可知:555芯片输出端输出的频率计算公式为f=1.43/((R1+2R2)C)。再由下表所列的八个音阶分别对应的频率可以令R1为一固定阻值,通过开关调节的几个串联的电阻当做R2。分别选用6个2千欧电阻,一个1千欧和一个十三千欧的电阻串联接于引脚6和引脚七。
74LS161计数器
74LS161计数器的作用是产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0,依次选通Y0-Y7。产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器,与74LS161相比,它能够实现减计数,此处只需要求产生脉冲序列,而且74LS161是常用的计数器,所以选择74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法,产生000-111脉冲序号,时钟脉冲外部接入。
555定时器
555 定时器的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而可以改变灯亮时间,而且它的振荡周期为T=0.7(+2)C。此处C=0.1uF.由电路参数可知,当R1为10kΩ时,灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则C1的输出为 0,C2的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
数电大作业
班级:1402019
姓名:施赟倩
学号:14020199053
一.流水灯
1.设计过程
(1)使用元器件:3—8译码器74LS138,四位二进制计数器74LS161,555定时器,七段数码管译码器驱动器4511芯片,数码管,电容,电阻,非门若干。
(2)电路原理框图
(3)元器件在本电路中的主要功能
74LS138译码器
74LS138译码器的作用主要是选通指示灯发光。它的输出端为一个低电平,经过取反之后可以得到一个高电平,从而控制灯的亮灭。它的工作原理是:①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端E2和E3为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。因为要控制八位指示灯循环点亮,则需要一系列脉冲序列,使得A2A1A0电平发生变化。即依次选通Y0-Y7,脉冲从000-111。
三、仿真结果
利用示波器
音1
音2
音3
音4
音5
音6
音7
音8
2.仿真电路
3.仿真结果
利用逻辑分析仪
二、555简易电子琴
1.设计过程
(1)使用元件:开关,定值电阻,555振荡器、扬声器、电容、二极管
(2)电路原理框图
(3)元器件在本电路中的主要功能
555定时器
555定时器的作用是根据定值电阻的不同输入产生不同的信号频率, 而且它的振荡周期为T=0.7(+2)C。此处C=0.1uF.由电路参数可知,当R1为10kΩ时,灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则C1的输出为 0,C2的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
通过计算可以得出6引脚所需电容为0.1μF。输出端3接4.7μF电容。
根据以上选择计算实际频率与真实频率对比如下:
音阶
真实频率/Hz
实际频率/Hz
1
261.6
264
2
293.7
297
3
329.6
330
4
349.2
352
5
392.0
396
6
440.0
440
7来自百度文库
493.9
495
8
523.3
528
二、仿真电路
电阻的选择
根据555多谐震荡的原理选择电阻:由上所述可知:555芯片输出端输出的频率计算公式为f=1.43/((R1+2R2)C)。再由下表所列的八个音阶分别对应的频率可以令R1为一固定阻值,通过开关调节的几个串联的电阻当做R2。分别选用6个2千欧电阻,一个1千欧和一个十三千欧的电阻串联接于引脚6和引脚七。
74LS161计数器
74LS161计数器的作用是产生000-111脉冲控制74LS138的A2A1A0,依次选通Y0-Y7。产生脉冲序列也可以用74LS191是四位二进制同步加/减计数器,与74LS161相比,它能够实现减计数,此处只需要求产生脉冲序列,而且74LS161是常用的计数器,所以选择74LS161产生脉冲序列。所以采用反馈置数法,产生000-111脉冲序号,时钟脉冲外部接入。
555定时器
555 定时器的作用主要是产生占空比可调的矩形脉冲从而可以改变灯亮时间,而且它的振荡周期为T=0.7(+2)C。此处C=0.1uF.由电路参数可知,当R1为10kΩ时,灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则C1的输出为 0,C2的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。
数电大作业
班级:1402019
姓名:施赟倩
学号:14020199053
一.流水灯
1.设计过程
(1)使用元器件:3—8译码器74LS138,四位二进制计数器74LS161,555定时器,七段数码管译码器驱动器4511芯片,数码管,电容,电阻,非门若干。
(2)电路原理框图
(3)元器件在本电路中的主要功能
74LS138译码器
74LS138译码器的作用主要是选通指示灯发光。它的输出端为一个低电平,经过取反之后可以得到一个高电平,从而控制灯的亮灭。它的工作原理是:①当一个选通端(E1)为高电平,另两个选通端E2和E3为低电平时,可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。因为要控制八位指示灯循环点亮,则需要一系列脉冲序列,使得A2A1A0电平发生变化。即依次选通Y0-Y7,脉冲从000-111。
三、仿真结果
利用示波器
音1
音2
音3
音4
音5
音6
音7
音8
2.仿真电路
3.仿真结果
利用逻辑分析仪
二、555简易电子琴
1.设计过程
(1)使用元件:开关,定值电阻,555振荡器、扬声器、电容、二极管
(2)电路原理框图
(3)元器件在本电路中的主要功能
555定时器
555定时器的作用是根据定值电阻的不同输入产生不同的信号频率, 而且它的振荡周期为T=0.7(+2)C。此处C=0.1uF.由电路参数可知,当R1为10kΩ时,灯亮时间为0.0014s.它的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压,当 5 脚悬空时,则电压比较器C1的同相输入端的电压为 2VCC /3,C2的反相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3,则比较器C2的输出为 0,可使 RS 触发器置 1,使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3,同时 TR 端的电压大于VCC /3,则C1的输出为 0,C2的输出为 1,可将 RS 触发器置 0,使输出为 0 电平。