DOC《课程设计》

2、脉冲电路: 图4.2.1 555多谢震荡脉冲发生电路 图4.2.2

555 多谐振荡脉冲发生器器的工作波形 接通电源后,电容C被充电,当Vc上升到2Vcc/3时,使Vo为低电平,同时放电三极管T导通,此时电容C通过R2和T放电,Vc下降.当Vc下降到Vcc/3时,Vo翻转为高电平.电容器C放电所需时间为 (1) 当放电结束时,T截止,Vcc将通过R

2、Rp、R1向电容C充电,Vc由Vcc/3上升到2Vcc/3,所需时间为: (2) 当Vc上升到2Vcc/3时,电路又翻转为低电平.如此周而复始,于是,在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波,电路的工作波形如上图3.2.2所示,其振荡周期为: (3) f = 1/T = 100Hz (4) 输出方波占空比为: (5) 脉冲源电路的职能是为秒表提供脉冲源以驱动芯片74LS90工作.

3、计数及译码显示功能设计 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时,分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能. 计数器种类很多.按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器.根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器.根据计数的增减趋势,又分为加法,减法和可逆计数器.还有可预置数和可编程序功能计数器等等. 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计数器. 图4.3.1 74LS90引脚排列 表4.3.2 74LS90真值表 计数功能主要利用二―五―十进制加法计数器74LS90来实现.因要求电子秒表显示时间为00:00―99:99秒,因此需四片74LS90芯片,其与译码显示单元的相应输入端连接,可显示00:00―99:99秒.图2.4.1为74LS90引脚排列. 通过不同的连接方式,74LS90可以实现四种不同的逻辑功能;

而且还可借助R0(1)、R0(2)对计数器清零,借助S9(1)、S9(2)将计数器置9. 其具体功能详述如下: (1)计数脉冲从CP1输入,QA作为输出端,为二进制计数器. (2)计数脉冲从CP2输入,QDQCQB作为输出端,为异步五进制加法计数器. (3)若将CP2和QA相连,计数脉冲由CP1输入,QD、QC、QB、QA作为输出端,则构成异步8421码十进制加法计数器. (4)若将CP1与QD相连,计数脉冲由CP2输入,QA、QD、QC、QB作为输出端,则构成异步5421码十进制加法计数器. (5)清零、置9功能. a)异步清零:当R0(1)、R0(2)均为

1 ;

S9(1)、S9(2)中有

0 时,实现异步清零功能,即QDQCQBQA=0000. b)置9功能:当S9(1)、S9(2)均为

1 ;

R0(1)、R0(2)中有

0 时,实现置9功能,即QDQCQBQA=1001. 74LS90芯片功能表如表4.3.2所示. 由四片74LS90芯片构成的计数器电路如图4.3.3所示 图4.3.3 74LS90构成的计数器

4、 译码驱动及显示单元 计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路. 图4.4.1 CD4511引脚图 图4.4.2 LED数码显示管 cd4511管脚功能介绍如下: LE:锁定控制端,当LE=0时,允许译码输出. LE=1时译码器是锁定保持状态,cd4511输出被保持在LE=0时的数值. A

1、A

2、A

3、A

4、为8421BCD码输入端. a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端,输出为高电平1有效. BI:4脚是消隐输入控制端,当BI=0 时,不管其它输入端状态如何,七段数码管均处于熄灭(消隐)状态,不显示数字. LT:3脚是测试输入端,当BI=1,LT=0 时,译码输出全为1,不管输入 DCBA 状态如何,七段均发亮,显示