文档介绍：第1章绪论
随着电子技术的发展,电子技术在各个领域的运用也越来越广泛。人们对它的认识也逐渐加深。作为一个学习电子专业的大学生,我们不但要有扎实的基础知识、课本知识,还应该有较强的动手能力。现实也要求我们既精通电子技术理论,更要掌握电子电路设计、实验研究和调试技术。
设计的要求
设计题目: 电子秒表。
设计指标: 1. 计数范围000~999。
2. 具有启动、暂停、停止功能。
设计功能
电子秒表是重要的记时工具,广泛运用于各行各业中。它可广泛应用于对运动物体的速度、加速度的测量实验,还可用来验证牛顿第二定律、机械能守恒等物理实验,。作为一种测量工具,电子秒表相对其它一般的记时工具具有便捷、准确、可比性高等优点,不仅可以提高精确度,而且可以大大减轻操作人员的负担,降低错误率。
第2章方案设计
电路的方框图主要由脉冲产生电路、控制及分频电路、计数电路、译码驱动电路及显示电路等单元电路的综合
脉冲产生电路
控制及分频电路
计数电路
译码驱动电路
显示电路
图2-1 电子秒表电路方框图
方案介绍
由NE555构成的多谐振荡器,是一种能产生矩形波的自激振荡器,也称矩形波发生器。多谐振荡器没有稳态,只有两个暂稳态。在工作时电路在这两个稳态之间自动的交替变换,由此产生矩形脉冲信号,常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。控制及分频电路
(1)启动,停止的功能
利用基本RS触发器控制秒表的启动与停止。
(2)暂停的功能
用一个开关控制振荡器的输出端与分频电路的输入端的开合。合则继续,开则暂停。
计数电路
74LS90 是异步二—五—十进制加法计数器,它既可以作二进制加法计数器,又可以作五进制和十进制加法. 将12脚与1脚相连组成十进制计数器。并将6、7脚接地,2、3脚相与得零则计数器开始计数。14脚为脉冲输入端,将前一个芯片的11脚与后一个的14脚连接则构成74LS90十进制计数的级联。
译码显示电路
74LS47,是一种常用的七段显示译码器,该电路的输出为低电平有效,该译码器能够驱动七段显示器显示0~9共10个数字的字形。将其与数码管相应脚相连则构成译码显示电路。
第3章电路各部分及元器件介绍
多谐振荡电路
由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端Dc放电,使电路产生振荡。电容C在2/和1/之间充电和放电,从而在输出端得到一系列的矩形波,对应的波形。如图3-1。
输出信号的时间参数是:
T=tw1+tw2 (式3—1)
tw1=(R1+R2)C (式3—2)
tw2= (式3—3)
其中,tw1为Vc由1/上升到2/所需的时间,tw2为电容C放电所需的时间。
555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ,。外部元件的稳定性决定了多谐振荡器的稳定性,555定时器配以少量的元件即可获得较高精度的振荡频率和具有较强的功率输出能力。
图3-1 555电路图及波形图
图3-2 555引脚图
555定时器的逻辑功能
TH
OUT
DIS
×
×
0
0
导通
>
>
1
0
导通
<
>
1
保持
保持
×
<
1
1
截止
多谐振荡器如图3-1(a)所示。当电路刚接通电源时,由于C (C1//C2)来不及充电,555电路的2脚处于零电平,导致其输出3脚为高电平。当电源通过R1、Rp向C充电到Vc≥Vcc时,输出端3脚由高电路平变为低电平,电容C经R1和内部电路的放电开关管放电。当放电到Vc≤Vcc时,输出端又由低电平转变为高电平。此时电容再次充电,这种过程可周而复始地进行下去,形成自激振荡。图3-1(b)是输出端及电容器C上电压的波形。
基本R S触发器
如图3-3中为用集成与非门构成的基本RS触发器。属低电平直接触发的触发器,有直接置位、复位的功能。
它的一路输出Q作为单稳态触发器的输入,另一跟路输出Q作为与非门5的输入控制信号。按动按钮开关K2(接地),则门1输出=1;门2输出Q=0,K2复位后Q、状态保持不变。再按动按
开关K1;则Q由0变为1,门5开启,为计数器启动作为准备。由1变0,启动单稳态触发器工作。
基本RS触发器在电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
图3-3 RS触发器电路
单稳态触发器
如图3-4中为用集成与非