(精品論文)十五路搶答器 脈沖數字電路課程設計報告

十五路搶答器數字電路課程設計報告 班級：姓名： 學號：脈沖數字電路課程設計報告課程設計目的：設計出一個二位計數器的電路圖并做實物。課程設計器件：二極管（IN4148）35、三極管（9013）2、共陰數碼管 2、常開按鈕 16C1/103 2、C2/100uf 2、C3/0.1uf 3、CD4511 2、NE555 1、R1/300 14、R2/10K 12、R3/2.2K 2、R4/100 2、蜂鳴器 1、萬能板 1。課程設計要求：要隨便按一下就能顯示一個數字（00-15），并且要求有一個復位開關以便復位，否則按就沒用，而且復位后只能顯示00，每按一下蜂鳴器就響一下。課程設計步驟：1.認真解讀設計要求2.搜索有關二位計數器的有關資料，寫出整體電路的完整工作原理說明 3.畫出電路圖，能實現上述要求的功能4.根據電路圖，列出元件購買清單，要看清元件是否完好，數目要正確5.根據電路圖設計電路走線，根據電路圖與走線圖焊接元件6.檢查焊接是否準確，能否實現所述功能注意事項： 1購買時要仔細檢查2好畫圖前要認真查看閱讀資料，盡量多去試電流是否流通，會不會短路3焊接是應該用最短的導線，盡量不交叉，絕對嚴禁用焊錫托焊代替導線的方法4檢查時要從00-15每一個都要試一下，以免漏掉5焊接是不要急，要有耐心，爭取一次成功課程設計原理圖： 課程設計工作原理： 00復位端SB0按下高電平二極管編碼 4511譯碼/驅動數碼顯示蜂鳴器發(fā)聲LE高電平鎖定-BI低電平消隱0115LE低電平無鎖狀態(tài)SB1-SB為十五個常開按鈕，組成數字編碼器，任意按一下按鈕，都須通過二極管編成BCD碼，將高電平加到CD4511所對應的輸入端。十位輸到第一個CD4511，個位輸到第二個CD4511。例如15，十位0001個位是0101。按下15按鈕，將高電平通過三個二極管接到第一個CD4511的7腳和第二個CD4511的2、7腳。在由CD4511內部電路譯碼為十進制數在數碼管上顯示。 電路要求具有鎖定功能，即在按下01-15任何一個鍵后，數碼管鎖定為該數字直到按復位鍵后才能在輸入并顯示。CD4511與D29、D30、 D31、D32、Q1、Q2、R16、R17、R24、R2組成的控制電路可以實現這一功能，當沒有按鍵時，CD4511的BCD輸入端都接有電阻（10K），BCD碼輸入端為0000，則a、b、c、d、e、f均為高電平，g為低電平。通過對0-9這10個數的分析可以看出，只有當數字為“00”時，才出現d為高電平而g為低電平，這時Q1、Q2導通，D29、D30、 D31、D32的陽極均為低電平，使CD4511的5號腳即LED端為低電平，這是CD4511沒有所存而允許BCD碼輸入。在輸入其他數字是都會是d為低電平或g為高電平，使得LE為高電平而被鎖存。而當輸入10時，一可以鎖存而0不能鎖存，所以整個數字還是不能鎖存，這是只需將D29、D30、 D31、D32的陰極連在一起，然后共用一個電阻接地。只要D29、D30、 D31、D32有一個以上陰極為高電平LE1、LE2都為高電平，只要一個鎖定兩個都能鎖定，即實現了整個電路的鎖定。 電路還要求具有復位端，不然在輸入數字后就無法輸入其他數字，將CD4511的兩個消隱端（BI）接在一起通過電阻（）接高電平同時將消隱端通過SB按鈕接地，當按下時兩個消隱端同時通過按鈕接地，使得消隱端為低電平而使得數碼管消隱;松開后；消隱端由于還通過電阻接在高電平上，所以為高電平，不消隱，由于沒有按其他鍵BCD輸入端為0000，數碼管顯示“00”，這因為沒鎖存，所以可以輸入其他數字，即實現了復位和顯示00 的功能。 電路還要求每按一下蜂鳴器響一下，D33-D37和蜂鳴器可以實現這一功能。將CD45112的BCD碼輸入端與CD45112的A輸入端分別接到D33-D37上，在把5個二極管的陰極接在一起接蜂鳴器的正極，隨便按一下01-15 D33-D37陽極中至少有一個為高電平，高電平接路蜂鳴器即產生聲音。松開后，高電平消失，蜂鳴器停止發(fā)聲。CD5411：CD 4511的真值表BI：4腳是消隱輸入控制端，當BI=0 時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數。LT：3腳是測試輸入端，當BI=1，LT=0 時，譯碼輸出全為1，不管輸入 DCBA 狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數碼管是否損壞。LE：鎖定控制端，當LE=0時，允許譯碼輸出。 LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時的數值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。 a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。555：555 定時器是一種模擬和數字功能相結合的中規(guī)模集成器件。一般用雙極性工藝制作的稱為 555，用 CMOS 工藝制作的稱為 7555，除單定時器外，還有對應的雙定時器 556/7556。555 定時器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V16V 工作，7555 可在 318V 工作，輸出驅動電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。555 定時器成本低，性能可靠，只需要外接幾個電阻、電容，就可以實現多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產生與變換電路。它也常作為定時器廣泛應用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動控制等方面。555 定時器的內部電路框圖和外引腳排列圖分別如圖 2.9.1 和圖 2.9.2 所示。它內部包括兩個電壓比較器，三個等值串聯電阻，一個 RS 觸發(fā)器，一個放電管 T 及功率輸出級。它提供兩個基準電壓VCC /3 和 2VCC /3 555 定時器的功能主要由兩個比較器決定。兩個比較器的輸出電壓控制 RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當 5 腳懸空時，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時 TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。數碼管： 七段發(fā)光二極管的外形圖和等效圖如上。它由七段可發(fā)光二極管拼接而成。分共陰和共陽，一般是說CC和CA，也有的說CK。共陰（common Cathode或common kathion ）和共陽（common anode）。課程設計總結：1做實物前要仔細做好各方面的準備，如電子元器件的購買與檢測，相關資料的查取，電路圖的設計和仿真，做之前的電路走線設計等。買電子元器件時要購買到相應種類、數量的元器件，購買后要仔細辨認、測量元器件，看元器件是否完好、數量規(guī)格是否正確以及它在電路中起什么作用。查找元器件的相關資料，了解其功能相關參數以便設計電路。在焊接前一定要做好整個實物電路的設計，盡量讓實物美觀，電路穩(wěn)定。2色環(huán)電阻的識別四色環(huán)電阻：第一色環(huán)是十位數,第二色環(huán)是個位數,第三色環(huán)是應乘顏色次冪顏色次，第四色環(huán)是誤差率。五色環(huán)電阻：五色環(huán)電阻最后一環(huán)為誤差，前三環(huán)數值乘以第四環(huán)的10顏色次冪 第一色