数电课程设计报告——数显秒发生器

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2.1.2 工作原理

220V交流电,通过变压器X1变压后输出12V交流电,经D1-D4桥式 整流,E2电解电容滤波、三端稳压集成电路7805稳压后输出5V直流电, 供给控制电路工作。 2.2 100

进制计数器

2.2.1 电路图

10VCCU1C9VCC141312111516141312111574LS002116885Q0Q1Q2Q3TDCGNQ0Q1Q2Q3TDCGNVCCVCC8CEPCETCLKCEPCETCLK74LS161IC374LS161IC4PEMR334567102913456710291PEMRP0P1P2P3P0P1P2P374LS00U1A74LS00U1BVCC64复位CLK1174LS00U1D1312 2.2.2 工作原理

74LS161是十六进制加法计数器,设计中需要接成十进制计数器。 IC4作为个位计数器,IC3作为十位计数器。IC3,IC4为同步计数, 将时钟信号同时接到两芯片的CLK端,个位部分每隔一秒计数一次,当计 数至9时,由直接清零法、,将输出信号经过与非门74LS00后,输出低电 平送至IC3的MR端,即可将输出清零。同理,IC4也用直接清零法构成 十进制计数。另外利用反馈法,当IC3数到9时,即1001时,将输出信 号先通过一个与非门后输出低电平,再将信号通过与非门反向后,输出高 电平,此时选通IC4,IC4在下一个高电平到来时开始计数,如此反复, 可计数至99,知道下一个高电平到来时恢复至00。

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表一:74LS161十六进制加法计数器 表二:74LS161引脚图

2.3 555多谐振荡器 2.3.1 电路图

VCCR1751K84IC5DISCR1647K26VCCRD7VTRVTHVOUT3CLKGNDE110ufVCONE5551C1103 2.3.2 工作原理

555芯片的内部含有两个电压比较器,一个RS触发器,一个分压器,一个放电晶体管三极管和一个功率后极输出级。属于CMOS工艺制造的, 请见图片。

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(1)NE555引脚功能介绍:

1、地 GND 2、触发

3、输出 4、复位 5、控制电压 6、门限(阈值)

7、放电 8、电源电压Vcc

此芯片的内部中心电路是2个晶体三极管

加正反馈组成的RS触发器。NE555输入控制端有直接复位Reset端,通过 比较器A1,复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。输出端为F,还有 集电极开路的放电管DIS。它们控制的优先权是R、T、TH。

(2)NE555工作原理介绍:

利用555芯片构成多谐振荡电路,将555

芯片的2脚和6脚连在一起,从555芯片的输出 端(Q端)输出脉冲宽度为 的矩形波。 设电容的tW初始电压

Uc=0,t=0时接

电源,由于电容电压不能突变,所以高、低触发

1端VTH=VTL=0<3VCC,比较器A1输出为

__高电平,A2输出为低电平,即RD?1,SD?0

(1表示高电位,0表示低电位),R?S触发器置1,定时器输出

u0?1.此

_1时Q?0,t?t2时刻,uc下降到3Vcc,比较器A2输出由1变为0,R---S触 __发器的RD?1,SD?0,触发器处于1,定时器输出u0?1。此时电源再次向 电容C放电,重复上述过程。

通过上述分析可知,电容充电时,定时器输出u0?1,电容放电时,

u0?0,电容不断地进行充、放电,输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外

部信号输入,却能输出矩形波,其实质是将直流形式的电能变为矩形波形

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式的电能。

由图(D)可知,振荡周期 放电时间。

充电时间: T1?(R16?R17)Cln2?0.7(R16?R17)E1?0.686 s

放电时间: T2?R16Cln2?0.7R16E1?0.329 s

矩形波的振荡周期:T?T1?T2?ln2(2R16?R17)C?1.015 s

T?T1?T2TT。1为电容充电时间,2为电容

因此,用此电路可产生周期为1秒的振荡信号。

2.4 译码显示电路

2.4.1

电路图

38abacfbgdeecfddpcomcomgpdabacfbgdeecfddpcomcomgpd7642191013121110VCC

shiLED2geLED17642191051312111091514169151416

R1R2R3R4R5R6R71K1K1K1K1K1K1KR8R9R10R11R12R141K1K1K1K1K1K1KR13538VCCIC274LS48abcdefVCCgIC174LS48ABCBI/RGNDBODABCB/RGINDBODVCCRBI71268345

71268345RBILTLTabcdefVCCgVCC2

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