定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日目录一、课程设计目的描述及要求 (2)二、设计总框图 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、元件型号芯片介绍 (4)五、系统总体电路图 (6)六、调试步骤和测试结果 (7)七、总结 (7)1.课程设计目的:设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表,具体指标如下: 1.准确计时,计数分辨率为1S 。
2.秒表由2位数码管显示,计时周期为60S ,显示满刻度为59S 。
3.课程设计报告内容根据设计任务要求,电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分:脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器,计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
(1) 总方框图3.各单元电路的设计方案及原理说明3.1 秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图1—1(a )所示,图中NE555外引线排列如图1—1(b )所示。
其中1脚是电路地GND ;8脚是正电源端Ucc ,工作电压范围为5~18V ;2脚是低触发端TR ;3脚是输出端OUT ;4脚是主复位端R ;5脚是控制电压端Uc ;6脚是高触发端TH ;7脚放电端DISC 。
R1、R2和C 为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。
秒脉冲(脉冲信号发生器) →计数器(倒计时器)(个位)→ 译码器时间显示器(数码管)→ 时间显示器(数码管)译码器计数器(倒计时器)(十位)→→↓TH Uc集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、非门和或门构成。
其组成如图所示,其中 74LS192是上升沿触发,CPU 为加计数时钟输入端;CPD 为减计数时钟输入端;LD 为异步预置端,低有效;CR 为异步清零端,高有效;CO 为进位输出端,当1001后输出低电平;BO 为借位输出端,当0000后输出低电平;D3D2D1D0为数据预置端;Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
实验555定时器构成的多谐振荡器
555定时器构成的多谐振荡器555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成器件,它性能优良,适用范围很广,外部加接少量的阻容元件可以很方便地组成单稳态触发器和多谐振荡器,以及不需外接元件就可组成施密特触发器。
因此集成555定时被广泛应用于脉冲波形的产生与变换、测量与控制等方面。
本实验根据555定时器的功能强以及其适用范围广的特点,设计实验研究它的内部特性和简单应用。
一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A)及管脚排列如图(B)所示。
它由分压器、比较器、基本R--S触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器、提供参考电压,比较器的参考电压为23ccV,加在同相输入端,比较器的参考电压为13,加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放、组成。
高电平触发信号加在的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S触发器_DR端的输入信号;低电平触发信号加在的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R—S触发器_DS端的输入信号。
基本R--S触发器的输出状态受比较器、的输出端控制。
2、多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R1、R2和电容C为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压=0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端==0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源经,向电容C充电,逐渐升高。
当上升到13cc V 时,输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<期间,定时器输出为高电平1。
定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS19
电子课程设计报告发射器控制器系名专业年级姓名指导教师2010年10月10 日目录一、课程设计目的描述及要求 (2)二、设计总框图 (2)三、各单元电路的设计方案及原理说明 (2)四、元件型号芯片介绍 (4)五、系统总体电路图 (6)六、调试步骤和测试结果 (7)七、总结 (7)1.课程设计目的:设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表 2.课程设计题目的描述和要求设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表,具体指标如下: 1.准确计时,计数分辨率为1S 。
2.秒表由2位数码管显示,计时周期为60S ,显示满刻度为59S 。
3.课程设计报告内容根据设计任务要求,电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分:脉冲信号发生器 倒计时器 时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器,计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
(1) 总方框图3.各单元电路的设计方案及原理说明3.1 秒脉冲系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图1—1(a )所示,图中NE555外引线排列如图1—1(b )所示。
其中1脚是电路地GND ;8脚是正电源端Ucc ,工作电压范围为5~18V ;2脚是低触发端TR ;3脚是输出端OUT ;4脚是主复位端R ;5脚是控制电压端Uc ;6脚是高触发端TH ;7脚放电端DISC 。
R1、R2和C 为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为 f=1.44/( R1+2R2)C 。
秒脉冲(脉冲信号发生器) →计数器(倒计时器)(个位)→ 译码器时间显示器(数码管)→ 时间显示器(数码管)译码器计数器(倒计时器)(十位)→→↓TH Uc集成电路5553.2倒计时器倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器(双时钟)74LS192、非门和或门构成。
其组成如图所示,其中 74LS192是上升沿触发,CPU 为加计数时钟输入端;CPD 为减计数时钟输入端;LD 为异步预置端,低有效;CR 为异步清零端,高有效;CO 为进位输出端,当1001后输出低电平;BO 为借位输出端,当0000后输出低电平;D3D2D1D0为数据预置端;Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
数电课程设计十秒倒计时定时器
辽宁师范大学《数字电路》课程设计(09级本科)题目: 定时器1学院:物理与电子技术学院专业:电子信息工程班级:09.3班学号:14级!姓名: 张宁指导教师:赵静邱红张卓2完成日期:2011年10 月27 日一•设计内容及要求10 秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数二.总体方案设计由设计内容及要求,我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路,来发出一秒间隔的脉冲;用74LS192进行倒计时,通过74LS47连接一个数码显示器;由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化,连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。
三.单元模块设计.1.以NE555构成的多谐振荡器NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S 图二冲图三为多谐振荡电路 R1和R2, C 的值确保震荡周期为1 秒,图三的右下角为复位电路,与下一部分一同介绍。
2.倒计时电路图5-1 7 11.SI92的引和扌*列及逻辑符巧<H )引脚扌非列I%1HI l_d I HL L TUT ?1 Qi 口。
CP (> OPuPOOJQO Qijr1一匕 f3 2 P2 P36Q2 7Q3CPu CPnMRTCu TC D1213L_r —Po “就Fil rial pin1011 —14-图四由74LS192的真值表图四可以看出,若想让元件工作在减计数状态MR PL 非,CPu的值必须分别为0,1,1。
由要求可以看出,192的初始必须是九,所以加了一个复位电路,确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。
Q0, Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。
NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。
一秒发出一个脉冲,74LS192开始倒计时。
4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一,即 Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。
课程设计30秒倒计时2
错误!未指定书签。
摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30秒计时器。
此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出光电报警信号。
本设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下3个组成,即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
222399013.doc目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)第 2 页共24 页22399013.doc前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。
在许多领域中计时器均得到普遍应用,诸如在体育比赛,定时报警器、游戏中的倒时器,交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸,药片,胶囊在指定时间提醒用药等等,由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。
四路彩灯控制系统----------数电课设
摘要彩灯常常用于商业、家居或者其他室内外装饰,成本低廉、变化多样、,深受大家喜爱。
四路彩灯系统设计主要由秒脉冲发生器、分频器、节拍控制器、移位计数器、彩灯显示系统组成。
其中,秒脉冲发生器由NE555构成的多谐振荡器产生,分频和控制器由74HC163构成,移位计数器为74HC194。
关键字:彩灯控制分频器节拍控制器秒脉冲发生器移位计数器绪论 (3)设计任务 (3)设计要求 (3)彩灯控制系统设计 (4)第一节系统电路方案设计与论证 (4)1. 基本原理 (4)2. 方案设计 (6)第二节直流电源设计方案 (6)第三节单元电路设计 (7)1. 直流稳压电源的工作原理 (7)2. 时钟脉冲产生电路 (8)3. 分频电路设计 (9)4. 循环控制电路设计 (10)5. 彩灯输出电路 (11)第四节总电路设计及仿真 (12)调试及测试结果分析 (14)参考资料 (15)附录 (16)4位双向移位寄存器 (17)心得体会 (18)设计任务设计并制作一套彩灯控制系统设计要求1.四路彩灯从左向右逐次渐亮,间隔为1秒。
2.四路彩灯从右向左逐次渐灭,间隔为1秒。
3.四路彩灯同时点亮,时间为0.5秒,然后同时变暗,时间为0.5秒,反复四次。
4.按照以上技术要求设计电路,撰写设计报告,绘制电路图。
5.电源:220V/50Hz的工频交流电供电。
彩灯控制系统设计第一节系统电路方案设计与论证1.基本原理四路彩灯有四路输出,所以设输其出设依次为Q0n+1Q1n+2Q2n+1Q3n+1若用“1”表示灯亮,则“0”表示灯灭,由设计要求可知四路彩灯显示系统要求如表1.1-1所示的输出显示。
表1-1由表1.1-1可知,需要一个分频器起节拍产生和控制作用,每4s一个节拍,3个节拍共12s,然后反复循环这三个节拍。
一个节拍结束后应产生一个信号到节拍程序执行器,完成彩灯渐亮、渐灭、同时亮、同时灭等功能。
分频及节拍控制可以用一个12进制计数器来完成;彩灯渐亮、渐灭可以用器件的左移、右移功能来实现,因此可选用移位寄存器74HC194来完成,因为它既可以实现左移又可以实现右移的功能。
555产生1hz的脉冲的电路
555产生1hz的脉冲的电路555产生1Hz的脉冲电路是一种常见的计时电路,它基于NE555集成电路,可以产生稳定的1Hz频率的输出脉冲。
以下将详细介绍555产生1Hz脉冲的原理、电路搭建和关键参数设定等方面的内容。
首先,我们来了解一下NE555集成电路的基本原理。
NE555是一种常用的计时器和脉冲发生器,它由电流比较器、RS触发器、RS锁存器和输出级组成。
通过内部电路的控制和外部元件的连接,NE555可以实现不同频率和占空比的脉冲信号的发生。
其中,产生1Hz的脉冲信号需要通过外部电阻和电容的组合来实现。
接下来,我们将详细说明555产生1Hz脉冲的电路搭建步骤:1.首先,准备好NE555集成电路、一个电阻和一个电容。
选择的电阻和电容的数值将决定脉冲的频率,通常可以选择1kΩ的电阻和1μF的电容。
2.将NE555集成电路插入面包板或焊接在电路板上,并确保引脚的连接正确。
3.连接电路的Vcc和GND引脚分别到电源的正负极,通常是连接到5V的稳定电压源。
4.将电容连接到电路的引脚6和GND之间,即电路的控制电压引脚和负极引脚之间。
5.将电阻连接到电路的引脚7和电容的连接点,即R1引脚和电容一端之间。
6.最后,连接电路的引脚2和引脚3到一个LED或其他输出设备,以观察脉冲信号的输出。
完成以上步骤后,我们需要根据电阻和电容的数值计算并设置NE555集成电路的关键参数,包括频率和占空比。
对于产生1Hz频率的脉冲信号,我们可以根据NE555的工作原理和公式进行计算。
NE555的频率计算公式为:频率= 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C)其中,R1为电路连接的电阻的阻值,R2为内部电路的电阻,C为电路连接的电容的容值。
假设我们选择1kΩ的电阻和1μF的电容,代入计算公式得到:频率= 1.44 / ((1kΩ + 2 * 10kΩ) * 1μF) = 1.44 / (21kΩ * 1μF) = 1Hz通过设置电阻和电容的数值,我们可以根据需要调整脉冲信号的频率。
NE555多谐振荡电路
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。
它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。
555 定时器的内部电路框图和外引脚排列图分别如图 2.9.1 和图2.9.2 所示。
它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。
它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3555 定时器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。
它的各个引脚功能如下:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。
8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS 型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚:输出端Vo2脚:低触发端6脚:TH高触发端4脚:是直接清零端。
当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。
5脚:VC为控制电压端。
若此端外接电压,则可改变内部两个比较器的基准电压,当该端不用时,应将该端串入一只0.01μF电容接地,以防引入干扰。
7脚:放电端。
该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。
在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555时基电路的功能表如表6—1示。
555振荡器
2设计主体1)用555定时器设计一个多谐振荡器,多谐振荡器产生脉冲信号控制电路的延迟时间,规定周期为1秒。
图1 555定时器2)电灯延迟开关控制电路,鉴于题目中关于时间延迟的要求,接通电源后电灯延迟5秒打开,我们选用十进制加|减法计数器74LS190置数为六进制减法计数器对555计数器的脉冲信号进行计数。
图2 74LS190十进制加法计数器引脚功能:4——计数控制端5——加\减计数方式控制端11——异步并行置入控制端(低电平有效)14——时钟输入端(上升沿有效)用74ls190将初始数设为5,将U|D’置一,对脉冲计数为减计数,数码管显示为5、4、3、2、1、0,0时电灯亮,此时的计数控制端也为高电平,计数停止。
3)用七段数码管把六进制数码直观的显示成数字。
图3 七段数码管4)为使七段显示数码管正常工作,将其与74ls48相连,将74ls190连接到7448,7448将高低电平信号译成数码管可读信号。
图4 74LS48译码器通过以上四个主要部件为基础的各元器件连接成我们所需要的电灯延迟开关控制电路,电路图如下所示。
图5 电灯延迟开关电路图3.硬件安装、调试(1)根据仿真电路图,领取相应的元器件,接好电路图。
需要注意的是,安装芯片的时候,注意其正负极,以防烧坏芯片,也要留意接地端。
问清楚数码管是共阳极还是共阴极,两者工作不一样。
(2)连好555定时器转换的多谐振荡器后,将OUT直接接小灯泡,检查是否能正常工作,小灯泡一闪一灭,周期约为1秒,证明555连接正确。
(3)一切准备就绪后,打开电源开关,观察其是否如仿真电路一样正常工作。
如仿真电路一样,可以更改所接入的电阻来调试电路,使其达到理想状态。
试验过程中检查电路的导线是否连接实,要确保电路要完全正确,否则就不能如愿工作。
555定时器构成的多谐振荡器(1)
555定时器构成的多谐振荡器简介555定时器是一种常用的IC芯片,常用于实现定时器和振荡器等功能。
本文将介绍使用555定时器构成的多谐振荡器电路及其基本原理。
多谐振荡器电路图多谐振荡器是一种能够同时产生多个频率的振荡器。
使用555定时器可以构成多谐振荡器电路,其电路图如下:+---------+| || 7 |<-- C1 --+| --- | |Vin ---|1 | |\\ || | 555 | | R1 || | |/ || --- | |Vout1 ---|3 | |<-- C2 --+| |Vout2 ---|2 | || --- || | | R2| | 555 || --- || || 6 || |+---------+其中,Vin为输入电压,C1和C2为两个电容器,R1和R2为两个电阻。
Vout1和Vout2为输出电压,可以产生多个不同频率的信号。
基本原理555定时器在555定时器中,有三个引脚被定义为控制引脚,分别是引脚2(TRIG),引脚4(Reset),和引脚5(Control Voltage)。
在振荡电路中一般不用到引脚4和5,因此本文不再介绍。
当555定时器的Trigger引脚接收到低电平时,输出电压将由高电平瞬间变为低电平。
当Threshold引脚接收到高电平时,输出电压由低电平变为高电平。
当Output引脚处于高电平时,内部集成电路中的Transistor处于开启状态;当Output引脚处于低电平时,Transistor处于关闭状态。
多谐振荡器多谐振荡器是一种同时产生多个不同频率的振荡器。
在555定时器构成的多谐振荡器中,电容器C1和C2的作用是限制电阻R1和R2的充放电时间,从而产生不同频率的输出信号。
当输入电压高于一定电平时,电容器开始充电,直到Trigger引脚接收到低电平时,输出电压由高变为低。
随着时间的增加,电容器重新开始充电,直到Threshold引脚接收到高电平,输出电压又由低变为高。
用555定时器组成多谐振荡器
用555定时器组成多谐振荡器一、电路结构多谐振荡器是无稳态电路,两个暂稳态不断地交替。
图1为用SG555组成的多谐振荡器电路图。
利用放电管V作为一个受控电子开关,使电容充电、放电而转变UC 上升或下降。
令UC=TH=TR ,则交替置0,置1。
R1,R2和C为定时元件。
图1 用555定时器组成多谐振荡器二、工作原理1,接通电源Vcc后,Vcc经电阻R1,R2对电容C充电,其电压UC 由0按指数规律上升,当UC≥2/3Vcc时,电压比较器C1和C2的输出分别为:UC1=0,UC2=1基本RS触发器被置0,Q=0,Q=1,输出U0跃到低电平UOL于此同时,放电管V导通,电容C经电阻R2、放电管V 放电电路进入暂稳态。
2,随着电容C的放电,UC随之下降。
当UC下降到UC ≤2/3Vcc ,则电压比较器C1和C2的输出为UC1=1,UC2=0基本RS触发器被置1,Q=1,Q=0,输出U0由低电平UOL跃到高电平UOH同时,因Q=0,放电管V截止,电源Vcc又经电阻R1,R2对电容C充电。
电路又返回到前一个暂稳态。
3,这样,电容C上的电压UC将在2/3 Vcc 和1/3Vcc之间来回放电和充电,从而使电路产生了振荡,输出矩形脉冲。
三、输出波形图2 多谐振荡器的工作波形多谐振荡器的振荡周期T为:T=tw1+tw2tww1为电容C上的电压由1/3 Vcc下降到2/3 Vcc 所需要的时间,充电回路的时间常数为(R1+R2)Ctww1可用下式估算tw1=(R1+R2)CLn2≈0.7(R1+R2)Ctw2 为电容C上的电压由2/3 Vcc下降到1/3 Vcc所需的时间,放电回路的时间常数为R2C,tw2可用下式估算tw2=R2CLn2=0.7R2C所以,多谐振荡的振荡周期T为T=tw1+tw2≈0.7(R1+R2)C振荡频率为:f=1/T=1/0.7(R1+2R2)C四、占空比可调的多谐振荡器图3 用555定时器组成占空比可调的多谐振荡器在放电管V截止时,电源Vcc经R1和VD1对电容C充电;当V导通时,C经VD2 ,R2和放电管V放电。
洗衣机控制器课程设计论文
电路特点:
74LS192是同步十进制可逆计数器,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功 能,其引脚排列和功能表如图2-3和表2-1所示。
图3-3 74LS192引脚图
图4-2 工作波形图
实现定时的方法很多,比如采用单稳电路实现定时,又如将定时初值预置到计数器中,使计数器运行在减计数状态,当减到全零时,则定时时间到。如图所示的电路原理框图就是采用这种方法实现的。由秒脉冲发生器产生的时钟信号经60分频后,得到分脉冲信号。洗涤定时的时间的初值先通过拨盘或数码开关设置到洗涤时间计数器中,每当分脉冲到来计数器减1,直至减到定时时间到为止。运行中间,剩余时间经译码后在数码管上进行显示。
图4-3 555构成多谐振荡器
4.3 分秒计时器的设计
用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能,要求需要减计数,所以把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上。十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上,即从输入端置入0110(十进制的6),秒十位的LD端和借位端BO联在一起,再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的74192开始从9减到0;这时,它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN,秒十位的计数从6变到5,一直到变为0;当高低位全为零的时候,秒十位的BO发出一个低电平信号,DOWN为零时,置数端LD等于零,秒十位完成行置数,下一个DOWN脉冲来到时,计数器进入下一个循环减计数工作中 。
4.1 电路的整体结构
图4-1 电路整体框图
本定时器实际上包含两级定时的概念,一是总洗涤过程的定时,而是在总洗涤过程中又包含电机的正转、反转和暂停三种定时,并且这三种定时是反复循环直至所设定的总定时时间到位置。当总定时时间在0~20min以内设定一个输入之后T为高电平1,然后用倒计时的方法每分钟减1直至T变为0.在此期间,若Z1=Z2=1,实现正转;若Z1=Z2=0,实现暂停;若Z1=1,Z2=0,实现反转。工作波形如图3-2所示。
抢答器实验报告
“三性实验”报告册课程名称:电子技术实验(数电)实验项目名称:智力竞赛抢答装置的设计学院:电子科学与技术专业:班级:报告人:学号:指导教师:实验时间:提交时间:实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计与测试方法,熟悉常用数字集成电路的使用。
2、掌握数字逻辑电路的设计方法,训练学生综合运用数字电路基本知识设计、调试电路的能力。
设计任务设计一个四人智力竞赛抢答器,用以判断抢答优先权。
要求自行设计电路;列出所用元件清单;制定实验方案;记录实验结果;并递交有详细设计步骤,逻辑图,实验结果分析的实验报告。
具体要求设计一个4 人抢答逻辑电路。
(1)竞赛主持人有一个按钮,主持人宣布“抢答开始”,电路复位,计时器开始计时,无人抢答30 秒蜂鸣器发出声音报警,取消抢答权。
(2)每个参赛者控制一个按钮,参赛选手按动按钮发出抢答信号。
(3)竞赛开始后,先按动按钮者将对应的一个发光二极管点亮,此时其他3 人按动按钮对电路不起作用。
(4)有人抢答时蜂鸣器发出2秒钟、100HZ的音响。
(蜂鸣器可由100HZ的矩形脉冲直接驱动)。
此外,自行做一些扩展。
设计思路:1、抢答功能:抢答器同时供4名选手或4个代表队比赛,分别用4个按钮表示,抢答开始后,在规定时间内按下抢答按钮,相应的指示灯会亮,且倒计时停止,蜂鸣器持续报警。
2、计时功能:抢答器具有定时抢答功能,且一次抢答的时间由主持人设定(10s,20s,30s……90s)。
当主持人启动“开始”键后,定时器进行减计时,若计时完后仍无人抢答,蜂鸣器持续报警,且此时抢答无效。
3、报警功能:如前两项所述,在特定情况下蜂鸣器持续报警。
4、防作弊功能:在抢答未开始前,若有选手按下抢答按钮,相应的指示灯亮,表明该选手作弊;同时,该功能也可用于检测抢答按钮的好坏。
扩展、创新之处:(1)定时电路时间可调;(2)防作弊电路。
设计方案:总电路图实验设备:+5V直流电源、示波器、万用表、电烙铁、电子试验箱。
元件清单:电路板×1、74LS175×1、74LS192×2、74LS48×2、74LS20×1、74LS04×1、74LS00×1、NE555×2、共阴LED数码管×2、黄色LED灯×4、红色LED灯×5、蜂鸣器×1、三极管BC557×1、4位拨码开关×1、复位开关×4、自锁开关×1、电阻若干、电容若干、导线若干。
篮球比赛24秒倒计时电路设计数电课程设计
长沙学院数电课程设计说明书题目篮球比赛24秒倒计时显示电路设计系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(12)系(部):专业:指导教师:课题名称篮球比赛24秒倒计时显示电路设计设计内容及要求基本任务:1.十进制显示“秒”。
2.具有手动启动和复位功能,能实现连续计时,暂停和报警功能。
扩展任务:1.能将24秒倒计时功能转换成秒表功能。
2.能精确到秒后一位。
设计工作量1、系统整体设计;2、系统设计及仿真;3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示;4、提交一份完整的课程设计说明书,包括设计原理、仿真分析、调试过程,参考文献、设计总结等。
进度安排起止日期(或时间量)设计内容(或预期目标)备注第一天课题介绍,答疑,收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书教研室意见年月日系(部)主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目指导教师指导教师意见:评定等级:教师签名:日期:答辩小组意见:评定等级:答辩小组长签名:日期:教研室意见:教研室主任签名:日期:说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类;目录前言 (4)一、设计任务 (5)二、设计框图 (5)三、设计的主要元器件选择及其构成电路工作原理 (6)1,NE555芯片 (6)2,计时器74LS192芯片 (6)3,控制电路的选择 (7)4,LED、蜂鸣器组成的声光报警电路 (7)四、设计总图及电路仿真 (8)1,总设计图(仿真图) (8)2,设计工作原理 (8)3,仿真结果 (9)五、设计总结 (10)六、心得体会 (11)七、参考文献 (11)前言篮球比赛倒计时24秒电路设计,本设计是脉冲数字电路的简单应用,此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出报警信号。
NE555定时器构成的多谐振荡器(word文档良心出品)
NE555定时器构成的多谐振荡器一、原理1、555定时器内部结构555定时器是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路,其内部结构如图(A )及管脚排列如图(B )所示。
A∞A∞它由分压器、比较器、基本R--S 触发器和放电三极管等部分组成。
分压器由三个5K 的等值电阻串联而成。
分压器为比较器1A 、2A 提供参考电压,比较器1A 的参考电压为23cc V ,加在同相输入端,比较器2A 的参考电压为13cc V ,加在反相输入端。
比较器由两个结构相同的集成运放1A 、2A 组成。
高电平触发信号加在1A 的反相输入端,与同相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R--S 触发器_D R 端的输入信号;低电平触发信号加在2A 的同相输入端,与反相输入端的参考电压比较后,其结果作为基本R —S 触发器_D S 端的输入信号。
基本R--S 触发器的输出状态受比较器1A 、2A 的输出端控制。
2、 多谐振荡器工作原理由555定时器组成的多谐振荡器如图(C)所示,其中R 1、R 2和电容C 为外接元件。
其工作波如图(D)所示。
设电容的初始电压c U =0,t =0时接通电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发端TH V =TL V =0<13VCC,比较器A1输出为高电平,A2输出为低电平,即_1D R =,_0D S =(1表示高电位,0表示低电位),R S -触发器置1,定时器输出01u =此时_0Q =,定时器内部放电三极管截止,电源cc V 经1R ,2R 向电容C充电,c u 逐渐升高。
当c u 上升到13cc V 时,2A 输出由0翻转为1,这时__1D D R S ==,R S -触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间,定时器输出0u 为高电平1。
1t t =时刻,c u 上升到23cc V ,比较器1A 的输出由1变为0,这时_0D R =,_1D S =,R S-触发器复0,定时器输出00u =。
ne555定时器工作原理
ne555定时器工作原理
NE555定时器工作原理。
NE555定时器是一种集成电路,广泛应用于各种定时和脉冲发生器电路中。
它的工作原理基于内部的比较器、RS触发器和多谐振荡器。
NE555定时器可以通过外部电路设置不同的工作模式,包括单稳态、单调谐振荡和多谐振荡。
下面将详细介绍NE555定时器的工作原理。
首先,NE555定时器内部包含两个比较器,它们分别由电压分压器和比较器组成。
其中一个比较器的正输入端连接外部引脚,负输入端连接内部的电压分压器。
另一个比较器的正输入端连接内部的电压分压器,负输入端连接外部引脚。
通过这样的设计,NE555定时器可以根据外部引脚的电压信号来触发内部的比较器,从而实现不同的工作模式。
其次,NE555定时器内部还包含一个RS触发器,它由两个晶体管和几个电阻电容器组成。
RS触发器的输出端连接到控制电路,可以根据外部引脚的电压信号来改变输出端的状态。
这样一来,NE555定时器可以通过外部引脚的控制信号来实现不同的定时功能。
最后,NE555定时器内部还包含一个多谐振荡器,它由电阻电容器和比较器组成。
多谐振荡器的输出端连接到控制电路,可以根据外部引脚的电压信号来改变输出端的频率。
这样一来,NE555定时器可以通过外部引脚的控制信号来实现不同的脉冲发生功能。
总之,NE555定时器的工作原理基于内部的比较器、RS触发器和多谐振荡器。
它可以通过外部引脚的电压信号来触发内部的比较器,改变RS触发器的状态,以及控制多谐振荡器的频率。
因此,NE555定时器可以实现各种不同的定时和脉冲发生功能,广泛应用于各种电子设备中。
555定时器构成多谐振荡器
电源端
电压控 制端
VCC
8
VCO
高电平触发端 vI1
TH低电平触发端来自vI2 TR'
放电端
vOD
DISC
VR1 5kΩ
5
6
+-C1
5kΩ
2VR2
+-C2
5kΩ
7
TD
1
复位端
R'D
4
Q'
QG
3
3 vO
G
4
输出端
接地端
Company Logo
2、555定时器构成多谐振荡器工作原理
“2,6一搭,下C上2R”
vC
T1=(R1+R2)Cln2
2 3
U
CC
0.7(R 1R 2)C
1 3
U
CC
O
vO
T2 =R2Cln2
t
0.7R2C
振荡周期
O T1 T2
振荡频率
t T = T 1+ T 2 0 .7 (R 1+ 2 R 2)C
f 1 1.43 T (R12R2)C
用CB555定时器组成的振荡器,最高工作频率可达500kHz。
VCC
2 vC
3 U CC
1 3
U
CC
O
vO
8
R1
5kΩ
0.01μF
5 6
+-C1
t
R2
5kΩ
vC
2
+-C2
5kΩ
TD
C
7
O T1 T2
t
1
4
G1
Q'
Q
G2
多功能数字钟的设计方案及制作
目录摘要 (1)1数字钟的结构设计及方案选择 (2)1.1振荡器的选择 (2)1.2计数单元的构成及选择 (3)1.3译码显示单元的构成选择 (3)1.4校时单元电路设计及选择 (4)2 数字钟单元电路的设计 (4)2.1振荡器电路设计 (4)2.2时间计数单元设计 (4)2.2.1集成异步计数器74LS390 (5)2.2.2 用74LS390构成秒和分计数器电路 (5)2.2.3用74LS390构成时计数器电路 (6)2.2.4 时间计数单元总电路 (7)2.3译码显示单元电路设计 (7)2.4 校时单元电路设计 (7)2.5整点报时单元电路设计 (1)3 数字钟的实现电路及其工作原理 (9)4电路的搭建与调试 (10)5结束语 (10)参考文献 (11)附录1: (12)摘要数字钟被广泛用于个人家庭及公共场所,成为人们日常生活中的必需品。
诸如定时自动报警、按时自动打铃、定时广播、自动起闭路灯、定时开关烘箱、甚至各种定时电气的自动启用等,所有这些,都是以钟表数字化为基础的。
因此,研究数字钟及扩大其应用,有着非常现实的意。
数字电子钟,从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
数字电子钟有以下几部分组成:振荡器,分频器,60进制的秒、分计时器和12进制计时计数器,秒、分、时的译码显示部分及校正电路等。
关键词:数字钟 555多谐振荡器计数器 74LS390 74LS48数字电子时钟的设计及制作1数字钟的结构设计及方案选择数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
主要由振荡器、分频器、计数器、译码器显示器和校时电路组成。
振荡器产生稳定的高频脉冲信号,作为数字钟的时间基准,通常使用石英晶体震荡器,然后经过分频器输出标准秒脉冲,或者由555构成的多谐振荡器来直接产生1HZ的脉冲信号。
秒计数器满60后向分计数器进位,分计数器满60后向小时计数器进位,小时计数器按照“12翻1”规律计数。
555定时器构成的多谐振荡器工作原理
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第7章 由555定时器构成的多谐振荡器
一、 集成单稳态触发器除了少数用于定时的电阻、电容 需要外接以外,其它电路都集成在一个芯片上,而且 电路还附加了上升沿与下降沿触发控制功能,有的还 带有清零功能, 具有温度稳定性好、使用方便等优点, 在数字系统中得到了广泛的应用。 下面我们对集成单稳态触发器中的典型产品74121的 功能和使用方法作简要的介绍。
(2)ui 升高到 2VCC/3 时,比较器 C1 输出为 0、C2 输出为 1,触发器置 0,即 Q= 0 、 Q 1 , uo1 =uo=0 。此后, ui 上升到 VCC,然后再降低,但在未到达 VCC/3 以前,uo1 =uo=0 的状态不会改变。
(3)ui 下降到 1VCC/3 时,比较器 C1 输出为 1、C2 输出为 0,触发器置 1, 即 Q=1、 Q 0 ,uo1=uo=1。此后,ui 继续下降到 0,但 uo1=uo=1 的状态 不会改变。
+VCC 8 5kΩ CO TH 5 6 2 + - 5kΩ + - 5kΩ 1 C2 C1
R 4 G1 G3 & 3
0
&
Q
0
1
uO
>2VCC/3 >VCC/3
TR
1
G2 &
Q
0
T
7
D
①R=0时,Q=1,uo=0,T饱和导通。 ②R=1、UTH>2VCC/3、UTR>VCC/3时,C1=0、C2=1, Q=1、Q=0,uo=0,T饱和导通。
74121的输出脉冲宽度可以用下式进行计算:
Tw 0.7RC
(7-19)
其中, 定时电阻R的取值范围可以从1.4 kΩ到40 kΩ,定时 电容C的取值范围可以从0到1000 μF。通过选择适当的电阻、 电容值, 输出脉冲的宽度可以在30 ns~28 s范围内改变。
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电子课程设计报告发射器控制器
指导教师
2010年10月10日
课程设计目的描述及要求 设计总框图 各单元电路的设计方案及原理说明
四、元件型号芯片介绍 五、系统总体电路图
七、总结
1. 课程设计目的:
设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表
八、 调试步骤和测试结果
2. 课程设计题目的描述和要求
设计一个采用中小规模集成电路构成的电子秒表,具体指标如下:
1. 准确计时,计数分辨率为1S。
2. 秒表由2位数码管显示,计时周期为60S,显示满刻度为59S。
3. 课程设计报告内容
根据设计任务要求,电子秒表的工作原理框图如图1所示。
主要包括三大部分:脉冲信号发生器倒计时器时间显示器。
由定时器NE555构成的多谐振荡器产生秒脉冲,两块74LS192芯片级联成60进制倒计时器,计时器输出的数据通过译码器和数码管显示出来。
(1)总方框图
3.各单元电路的设计方案及原理说明
3.1秒脉冲
系统所需要的秒脉冲由定时器NE555所构成的多谐振荡器提供,多谐振荡器如图1 —1 (a)所示,图中NE555外引线排列如图1—1 (b)所示。
其中1脚是电路地GND ; 8脚是正电源端Ucc,工作电压范围为5~18V; 2脚是低触发端TR; 3脚是输出端OUT; 4脚是主复位端R; 5脚是控制电压端Uc;6脚是高触发端TH ; 7脚放电端DISC。
R1、R2和C为定时电阻和电容,C1为电压控制端稳定电容。
在信号的输出端产生矩形脉冲,其振荡频率为f=1.44/( R1+2R2)C。
3.2倒计时器
集成电路555
倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器
门构成。
其组成如图所示,其中74LS192是上升沿触发,CPU为加计数时钟输入端;
CPD为减计数时钟输入端;LD为异步预置端,低有效;CR为异步清零端,高有效;
CO为进位输出端,当1001后输出低电平;BO为借位输出端,当0000后输出低电
平;D3D2D1D0为数据预置端;Q3Q2Q1Q0为数据输出端。
倒计时器初始状态为01100000,当输入一个脉冲,计时器就会减一。
低位的状态是V0000时,再来一个脉
冲,BO端就会由1 —〉0,这是高位的CPD端由0—〉高位因得到一个上升沿,从而触
发,进行减高低位的状态都为D C D_HE0时,它们的计时器状态变为01100000
(双时钟)74LS192、非门和或
1运算。
低位的状态变为1001。
LD端就会
接低电平,从而进行异步置数。
秒脉冲再来
就怒重复以上操作
1o
当DCD HEX
12 VCC
VCC
5V
GND5V
VCC
4
8 U14
VCC
3
3.3时间显示器
时间显示器由译码器两片半导体数码管构成。
此半导体数码管为带小数点(DP)的七段数码管,分为共阴和共阳型。
共阴型数码管的COM端接低电平, 共阳型的则接高电平。
元件型号
元器件清单
芯片介绍
74LS192主要电特性的典型值
74LS192的清除端是异步的。
当清除端(MR)为高电平时,不管时钟端(CPD、CPu)状态如何,即可完成清除功能。
74LS192的预置是异步的。
当置入控制端
(TL)为低电平时,不管时钟CP的状态如何,输出端(QO~Q3)即可预置成与数据输入端(PO~P3相一致的状态。
74LS192的计数是同步的,靠CPD、CPu同时加在4个触发器上而实现。
在CPD、CPu上升沿作用下QO~Q3同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。
当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPu,此时另一个时钟应
为高电平。
当计数上溢出时,进位输出端(TCU)输出一个低电平脉冲,其宽度为CPu 低电平部分的低电平脉冲;当计数下溢出时,错位输出端(TCD)输出
一个低电平脉冲,其宽度为CPD低电平部分的低电平脉冲。
当把了CD和了Cu分别连接后一级的CPD、CPu,即可进行级联。
逻辑图如图3.1所示。
图3.1 74LS192逻辑图
引出端符号见表3.2所示。
表3.2 74LS192引出端符号
TC D
错位输出端(低电平有效) TCu 进位输出端(低电平有效) CPD 减计数时钟输入端(上升沿有效) CPu 加计数时钟输入端(上升沿有效) MR
异步清除端 PO 〜P3
并行数据输入端
PL
异步并行置入控制端(低电平有效)
器疋种电路结构简单、使用方便灵活、用 TTL 电路延 难以控制频率。
电路接入 RC 回路有助于获得较
低的振荡频率,由于 路的作用时间 TTL 电路自有 纳
秒,所以想 稍低一些的振 率式很困难 且频率不易
调 电路中接入
RC 可以有助于获
低的振荡频 且通过改变R, C 的数值可以很容易实现对频率的调节。
振荡电路是数字秒表的核心部分,电
容充放电的速度决定了电路的振荡频率 R 1 .R 2 .C 决定了多谐振荡器的周期, 即决定了形成的方波的频率利用闭合回路中的负反馈作用可以产生自激振荡, 利 毫秒信号产生电路NE555定时叽曰
途广泛的多功能电路。
利用闭合回路的反馈作用可以产生自激振荡。
迟时间短, 门电 极短, 几十 获得 荡频 的,而 节。
在 电路 得较 率,而
一务 — ——片
— 353 B
10 9
J 、 CTH) (IK)
用闭合回路中的延迟负反馈作用也能产生自激振荡,只要负反馈作用足够强。
为了得到频率更加准确的频率信号,加入了电容和电阻。
(4)系统总体电路图
X E H
(5)调试的步骤和方法:
DCD
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1 .脉冲信号发生器的安装调试
在安装元件之前,尤其要注意元件的8脚接电源1脚接地。
检查正确无误后, 入电源,3口出测试点接示波器检验方波信号是否正常。
2 .倒计时器调试
注意8脚接地16脚接电源74LS04和74LS20也要接电源和地
将上述各部分电路调节器试好后,将整个系统连接起来进行通调。
(6)最终的测试结果倒计时显示从59到0,成功总结在调试过程中出现的问题,以及解决的方法。
电路接好后数码管不亮注意数码管COM 口接地确认芯片74LS192
电源,数码管不跳确认74LS192接电源的线是否全连。
总结
本次试验设计让我感受到了倒计时器的这部分知识有了比较深刻的理解,
时也出现了很多问题,让我认识到实践是检验真理的唯一标准。
明明仿真时候很顺,自己动手缺错误百出,有个错误连线我检查到第三遍才检查出来。
主要原因
是我们没有经常动手设计过电路,还有资料的查找也是一大难题,这就要求我们在以后的学习中,应该注意到这一点,更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来。
通过本次课程设计,巩固了我们学习过的专业知识,也使我们把理论与实践从真正意义上相结合了起来;考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料,和组织材料的综合能力;从中可以自我测验,认识到自己哪方面有欠缺、不足,以便于在日后的学习中得以改进、提高;通过使用multisimlO.O ;让我们更好的了解了电路设计,也了解到计算机辅助设计的智能化。
本次火箭发射器的设计与制作是在辅导老师的精心指导下和组内成员共同交流下才得以顺利完成的,同时对工作的勤劳态度给我留下了深刻的印象。
再次感谢各位老师和同学们的帮助。
参考书目
[1] 倪志莲.单片机应用技术[M].第2版.北京理工大学出版社,2003
[2] 文U常澍.数字逻辑电路[M].第1版.高等教育出版社,2005。