籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí)論文

1、電子線路設(shè)計(jì) 實(shí)訓(xùn) (論文)說(shuō)明書題 目: 籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí) 院 （系）： 應(yīng)用科技學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 學(xué)生姓名： 滕 德 鋒 學(xué) 號(hào)： 0701130124 指導(dǎo)教師：龔開月 李秀東 胡機(jī)秀 2009年 7 月 8 日摘 要 本電路主要有五個(gè)模塊構(gòu)成：秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、控制電路和報(bào)警電路，主要采用555 作為振蕩電路, 由74LS192、74LS48 和七段共陰LED 數(shù)碼管構(gòu)成計(jì)時(shí)電路, 具有計(jì)時(shí)器直控制電路直接控制計(jì)數(shù)器啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示等功能。當(dāng)控制電路的置數(shù)開關(guān)閉合時(shí)，在數(shù)碼管上顯示數(shù)字24，每當(dāng)一個(gè)秒脈信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器時(shí)，數(shù)

2、碼管上的數(shù)字就會(huì)自動(dòng)減1，當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，報(bào)警電路發(fā)出光電報(bào)警與蜂鳴信號(hào)。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器；24秒倒計(jì)； 譯碼顯示電路； 控制電路 ；報(bào)警電路AbstractThe circuit has five main modules: pulse generator, counters, display decoder circuit, control circuit and alarm circuit is mainly used as an oscillator circuit 555 by the 74LS192, 74LS48 and a total of Seven-Segment LED

3、 digital tube Yam constitute a time circuit, Direct control circuit has a timer counter to start counting direct control, pause / row count, the display of display circuit decoding functions. When the control circuit to open the closure of the home several time, digital tube display in figure 24, ev

4、ery time 1 seconds pulse signal input to the counter, the digital tube will automatically reduce the number of 1, decreasing to zero when the timer and alarm circuit issued photoelectric alarm signal and the buzz. Key words: counter; 24 seconds counter; decoding display circuit; control circuit; ala

5、rm circuit目 錄緒論11 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案11.1設(shè)計(jì)要求11.2設(shè)計(jì)方案12 簡(jiǎn)易籃球比賽計(jì)時(shí)基本組成及工作原理22.1電路組成22.2工作原理2譯碼顯示電路22.2.2 計(jì)數(shù)電路4 555振蕩電路6時(shí)序控制電路9報(bào)警電路93 調(diào)試103.1靜態(tài)測(cè)試與調(diào)整103.1.1供電電源表態(tài)電壓測(cè)試103.1.2測(cè)試單元電路靜態(tài)工作總電流103.1.3三極管表態(tài)電壓、電流測(cè)試103.1.4集成電路表態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試103.1.5數(shù)字電路表態(tài)邏輯電平的測(cè)量103.2 電路調(diào)整方法113.3 動(dòng)態(tài)測(cè)試與調(diào)整113.3.1 測(cè)試電路動(dòng)態(tài)工作電壓113.3.2 測(cè)量電路重要波形及其幅度和頻率113.

6、4頻率特性的測(cè)試與調(diào)整123.5整機(jī)性能測(cè)試與調(diào)整123.6芯片的測(cè)試134總體電路圖和PCB圖145 總結(jié)16謝 辭17參考文獻(xiàn)18附 錄19緒論 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。 本課程設(shè)計(jì)是脈沖數(shù)字電路的簡(jiǎn)單應(yīng)用，設(shè)計(jì)了籃球競(jìng)賽30秒計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器功能齊全，可以直接清零、啟動(dòng)、暫停和連續(xù)以及具有光電報(bào)警功能，同時(shí)應(yīng)用了七段數(shù)碼管來(lái)顯示時(shí)間。此計(jì)時(shí)器有了啟動(dòng)、暫停和連續(xù)功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)計(jì)時(shí)功能，當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，會(huì)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。本設(shè)計(jì)完成的中途計(jì)時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)了在許多的特定場(chǎng)合進(jìn)

7、行時(shí)間追蹤的功能，在社會(huì)生活中也具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。此計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由以下3個(gè)組成，即計(jì)時(shí)模塊、控制模塊、以及譯碼顯示模塊。在設(shè)計(jì)此計(jì)時(shí)器時(shí)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使設(shè)計(jì)起來(lái)更加簡(jiǎn)單、方便、快捷。此電路是一時(shí)鐘產(chǎn)生，觸發(fā)，倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，譯碼顯示為主要功能，在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造主體電路和輔助電路兩個(gè)部分1 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方案11設(shè)計(jì)要求124秒計(jì)時(shí)器具有顯示24秒的計(jì)時(shí)功能。2系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的直接清零、啟動(dòng)、暫停/連續(xù)功能。3設(shè)計(jì)器為24秒遞減時(shí)時(shí),其計(jì)時(shí)間隔為1秒。4當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，數(shù)碼顯示器不能滅燈，應(yīng)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。12設(shè)計(jì)方案分析設(shè)計(jì)任務(wù)，該系統(tǒng)

8、包括脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、輔助時(shí)序控制電路（簡(jiǎn)稱控制電路）和報(bào)警電路等5個(gè)部分構(gòu)成。其中，計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要部分。計(jì)數(shù)器完成24秒計(jì)時(shí)功能，而控制電路其有直接控制計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示和滅燈功能。為了滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，在設(shè)計(jì)控制電路時(shí)，應(yīng)正確處理各個(gè)信號(hào)間的時(shí)序關(guān)系。在操作直接清零時(shí)，要求計(jì)數(shù)器清零，數(shù)碼顯示器滅燈。當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)閉合時(shí)，控制電路應(yīng)封鎖時(shí)鐘信號(hào)CP，同時(shí)計(jì)數(shù)器完成置數(shù)功能，譯碼顯示電路顯示24S字樣；當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)斷開時(shí)，計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)；當(dāng)暫停/連續(xù)開關(guān)撥在暫停位置上時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，處于保持狀態(tài)；當(dāng)暫停/連續(xù)開關(guān)撥在連續(xù)時(shí)，計(jì)數(shù)

9、器繼續(xù)遞減計(jì)數(shù)。另外，外部操作開關(guān)都應(yīng)采取抖動(dòng)措施，以防止機(jī)械拉動(dòng)造成電路工作不穩(wěn)定。 2 簡(jiǎn)易籃球比賽計(jì)時(shí)基本組成及工作原理21電路組成 電路由秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示電路、報(bào)警電路和輔助控制電路五部分組成, 見圖1-1.圖1-1 計(jì)時(shí)器方框圖22工作原理 由555 定時(shí)器輸出秒脈沖經(jīng)過(guò)R3入到計(jì)數(shù)器IC4 的CD 端, 作為減計(jì)數(shù)脈沖。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)計(jì)到0 時(shí), IC4的( 13) 腳輸出借位脈沖使十位計(jì)數(shù)器IC3 開始計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到“00”時(shí)應(yīng)使計(jì)數(shù)器復(fù)位并置數(shù)“24”。但這時(shí)將不會(huì)顯示“00”, 而計(jì)數(shù)器從“01”直接復(fù)位。由于“00”是一個(gè)過(guò)渡時(shí)期, 不會(huì)顯示出來(lái), 所

10、以本電路采用“99”作為計(jì)數(shù)器復(fù)位脈沖。當(dāng)計(jì)數(shù)器由“00”跳變到 “99” 時(shí), 利用個(gè)位和十位的“9”即“1001”通過(guò)與非門IC5 去觸發(fā)RS 觸發(fā)器使電路翻轉(zhuǎn), 從11 腳輸出低電平使計(jì)數(shù)器置數(shù), 并保持為“24”, 同時(shí)D發(fā)光二極管亮, 蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲, 即聲光報(bào)警。按下K1 時(shí), RS 觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)11 腳輸出高電平, 計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。若按下K2,計(jì)數(shù)器立即復(fù)位, 松開K2 計(jì)數(shù)器又開始計(jì)數(shù)。若需要暫停時(shí), 按下K3振蕩器停止振蕩, 使計(jì)數(shù)器保持不變, 斷開K3后, 計(jì)數(shù)器繼續(xù)計(jì)數(shù)。221譯碼顯示電路用發(fā)光二極管（LED）組成字型來(lái)顯示數(shù)字。這個(gè)數(shù)碼管的每個(gè)線段都是一個(gè)發(fā)光二極管，因

11、此也稱LED數(shù)碼管或LED七段顯示器。因?yàn)橛?jì)算機(jī)輸出的是BCD碼，要想在數(shù)碼管上顯示十進(jìn)數(shù)，就必須先把BCD碼轉(zhuǎn)換成7段型數(shù)碼管顯示出十進(jìn)制數(shù)的電路稱為“七段字型譯碼器”因此在本次的設(shè)計(jì)中我們采用了常用的74LS48。數(shù)字顯示電路通常由譯碼器、驅(qū)動(dòng)器和顯示器等部分組成，如圖2-1所示。數(shù)碼顯示器是用來(lái)顯示數(shù)字、文字或符號(hào)的器件，現(xiàn)在已有多種不同類型的產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備中，目前數(shù)碼顯示器正朝著小型、低功耗、平面化方向發(fā)展。數(shù)碼的顯示方式一般有三種：第一種是字形重疊式，它是將不同字符的電極重疊起來(lái)，要顯示某字符，只須使相應(yīng)的電極發(fā)亮即可，如輝光放電管、邊光顯示等。第二種是分段式，數(shù)碼是由

12、分布在同一平面上若干段發(fā)光的筆劃組成，如熒光數(shù)碼管等。第三種是點(diǎn)陣式，它由一些按一定規(guī)律排列的可發(fā)光的點(diǎn)陣所組成，利用光點(diǎn)的不同組合便可顯示不同的數(shù)碼，如場(chǎng)致發(fā)光記分牌。數(shù)字顯示方式目前以分段式應(yīng)用最普遍，如2-2表示七段式數(shù)字顯示器利用不同發(fā)光段組合方式，顯示015等阿拉伯?dāng)?shù)字。在實(shí)際實(shí)用中，1015并不采用，而是用2位數(shù)字顯示器進(jìn)行顯示, 譯碼驅(qū)動(dòng)74LS148 和7 段共陰數(shù)碼管組成。74LS148 譯碼驅(qū)動(dòng)器具有以下特點(diǎn): 內(nèi)部上拉輸出驅(qū)動(dòng), 有效高電平輸出, 內(nèi)部有升壓電阻而無(wú)需外接電阻。 圖2-2按發(fā)光物質(zhì)不同，數(shù)碼顯示器可分為下列幾類：（1）半導(dǎo)體顯示器，亦稱發(fā)光二極管顯示；（2

13、）熒光數(shù)碼管、場(chǎng)致發(fā)光數(shù)字板等。（3）液體數(shù)字顯示器，如液晶顯示器等； （4）氣體放電顯示器，如輝光數(shù)碼管、等離子顯示板等。 如前所述，分段式數(shù)碼管是利用不同發(fā)光段組合的方式顯示不同數(shù)碼的。因此，為了使數(shù)碼管能將數(shù)碼所代表的顯示出來(lái)，必須將數(shù)碼經(jīng)譯碼器譯出，然后經(jīng)驅(qū)動(dòng)器點(diǎn)亮對(duì)應(yīng)的段。例如，對(duì)于8421碼的0011狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為3，則譯碼驅(qū)動(dòng)器應(yīng)使a、b、c、d、g各段點(diǎn)亮。即對(duì)應(yīng)于某一組數(shù)碼，譯碼器應(yīng)有確定的幾個(gè)輸出端有信號(hào)輸出，這是分段式數(shù)碼管電路的主要特點(diǎn)。 圖2-3七段顯示譯碼器輸出高電平有效，用以驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器。該集成顯示譯碼設(shè)有多個(gè)輔助控制端，以增強(qiáng)器件的功能。它有3上輔助

14、控制端LT、RBI、BI/RBO，現(xiàn)簡(jiǎn)要說(shuō)明如下 圖2-4滅燈輸入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有時(shí)作為輸入，有時(shí)作為輸出。當(dāng)BI/RBO作輸入使用且BI=0時(shí)，無(wú)論其它輸入端是什么電平，所有各段輸入ag均為0，所以字形熄滅。試燈輸入LT 當(dāng)LT=0時(shí)，BI/RBO是輸出端，且此時(shí)無(wú)論其它輸入端是什么狀態(tài)，所有各段輸出ag均為1，顯示字型8。該輸入端常用于檢查7488本身及顯示器的好壞。動(dòng)態(tài)滅零輸入RBI當(dāng)LT=1，RBI=0且輸入代碼DCBA=0000時(shí)，各段輸出ag均為低電平，與BCD碼相應(yīng)的字形0熄滅，故稱“滅零”。利用LT=0與RBI=0可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)一位的“消隱”。此時(shí)BI/R

15、BO是輸出端，且RBO=0。動(dòng)態(tài)滅零輸出RBOBI/RBO作為輸出使用時(shí)，受控于LT=1且RBI=0，輸入代碼DCBA=0000時(shí)，RBO=0：若LT=0或者LT=1且RBI=1，則RBO=1。該端主要用于顯示多位數(shù)字時(shí)，多個(gè)譯碼器間的連接。從功能表還可以看出，對(duì)輸入代碼0000，譯碼條件是：LT和RBI同時(shí)等于1，面對(duì)其它輸入代碼僅要求LT=1，這時(shí)候，譯碼器各段ag輸出的電平是由輸入BCD決定的，并且滿足顯示字形的要求。22.2計(jì)數(shù)電路 計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序部件，它不僅可用來(lái)計(jì)脈沖數(shù)，還常用作數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能。計(jì)數(shù)器種類很多。按構(gòu)成計(jì)數(shù)

16、器中的各觸發(fā)器是否使用一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分，有同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)制的不同，分為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，十進(jìn)制計(jì)數(shù)器和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器。根據(jù)計(jì)數(shù)的增減趨勢(shì)，又分為加法、減法和可逆計(jì)數(shù)器。還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計(jì)數(shù)器等等。74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖所示。 如圖為74LS192的引腳圖 2-6 圖2-6LD置數(shù)端 CPU加計(jì)數(shù)端CPD 減計(jì)數(shù)端 CO非同步進(jìn)位輸出端 BO非同步借位輸出端 D0、D1、D2、D3 計(jì)數(shù)器輸入端 Q0、Q1、Q2、Q3 數(shù)據(jù)輸出端 CR清除端 74LS192同步十進(jìn)制邏輯功能表：輸入輸出CR

17、 LD CPU CPD D3 D2 D1 DOQ3 Q2 Q1 Q01 X X X X X X X0 0 X X d c b a0 1 X X X X0 1 1 X X X X0 1 1 1 X X X X0 0 0 0d c b a加計(jì)數(shù)減計(jì)數(shù)保持當(dāng)清除端CR為高電平“1”時(shí)，計(jì)數(shù)器直接清零；CR置低電平則執(zhí)行其它功能。當(dāng)CR為低電平，置數(shù)端LD也為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)直接從置數(shù)端D0、D1、D2、D3 置入計(jì)數(shù)器。 當(dāng)CR為低電平，LD為高電平時(shí)，執(zhí)行計(jì)數(shù)功能。執(zhí)行加計(jì)數(shù)時(shí)，減計(jì)數(shù)端CPD 接高電平，計(jì)數(shù)脈沖由CPU 輸入；在計(jì)數(shù)脈沖上升沿進(jìn)行 8421 碼十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。執(zhí)行減計(jì)數(shù)時(shí)，加計(jì)數(shù)端

18、CPU接高電平，計(jì)數(shù)脈沖由減計(jì)數(shù)端CPD 輸入.此實(shí)驗(yàn)我們用到計(jì)數(shù)器由兩片74LS192 同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器構(gòu)成。利用減計(jì)數(shù)RD= 0, LD= 0, CPD=1, 實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器按8421 碼遞減進(jìn)行減計(jì)數(shù)。利用借位輸出端BO 與下一級(jí)的CPD 連接, 實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器之間的級(jí)聯(lián)。利用預(yù)置數(shù)LD 端實(shí)現(xiàn)異步置數(shù)。當(dāng)RD= 0, 且LD= 0 時(shí), 不管CPU 和CPD 時(shí)鐘輸入端的狀態(tài)如何, 將使計(jì)數(shù)器的輸出等于并行輸入數(shù)據(jù), 即Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0。 1.2.3 555振蕩電路 集成時(shí)基電路又稱為集成定時(shí)器或555電路，是一種數(shù)字、模擬混合型的中規(guī)模集成電路，應(yīng)用十分廣泛。它是一種

19、產(chǎn)生時(shí)間延遲和多種脈沖信號(hào)的電路，由于內(nèi)部電壓標(biāo)準(zhǔn)使用了三個(gè)5K電阻，故取名555電路。其電路類型有雙極型和CMOS型兩大類，二者的結(jié)構(gòu)與工作原理類似。幾乎所有的雙極型產(chǎn)品型號(hào)最后的三位數(shù)碼都是555或556；所有的CMOS產(chǎn)品型號(hào)最后四位數(shù)碼都是7555或7556，二者的邏輯功能和引腳排列完全相同，易于互換。555和7555是單定時(shí)器。556和7556是雙定時(shí)器。雙極型的電源電壓VCC+5V+15V，輸出的最大電流可達(dá)200mA，CMOS型的電源電壓為+3+18V，555管腳如圖2-7： 圖2-7(1) 構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器圖2-8 圖2-8 暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間tw決定于外接元件R、C值的大小。t

20、w 1.1RC 通過(guò)改變R、C的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒到幾十分鐘之間變化(2) 構(gòu)成多諧振蕩器如圖（a）（b）Ttw1tw2， tw10.7(R1R2)C， tw20.7R2C 555電路要求R1 與R2 均應(yīng)大于或等于1K ，但R1R2應(yīng)小于或等于3.3M。 由NE555構(gòu)成的多諧振振蕩器。接通電源后，電容C2被充電，Vc上升，當(dāng)Vc上升到2/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器被復(fù)位，同時(shí)放電BJTT導(dǎo)通，此時(shí)V0為低電平，電容C通過(guò)R5和T放電，使Vc下降，當(dāng)下降至1/3Vcc時(shí)，觸發(fā)器又被置位，V0翻轉(zhuǎn)為高電平。當(dāng)C放電結(jié)束時(shí)，T截止，Vcc將通過(guò)R5和Rw、R4向電容器充電，當(dāng)Vc上升到2/3V

21、cc時(shí)，觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到一個(gè)周期性的方波，其頻率為： f=1/(t1+t2) f=1.44/(R1+2R2)C在這里我們選擇R5=68K，C2=10uf，只要調(diào)節(jié)Rw 7K即可輸出1HZ，達(dá)到要求。（3）施密特觸發(fā)器(C) (C)時(shí)序控制電路 完成計(jì)數(shù)器的復(fù)位、啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/ 繼續(xù)計(jì)數(shù)、聲光報(bào)警等功能?？刂齐娐酚蒊C5 組成。IC5B 受計(jì)數(shù)器的控制。IC5C、IC5D 組成RS 觸發(fā)器, 實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的復(fù)位、計(jì)數(shù)和保持“24”、以及聲、光報(bào)警的功能。操作“清零”開關(guān)時(shí)，計(jì)數(shù)器清零。閉合“啟動(dòng)”開關(guān)時(shí)，計(jì)數(shù)器完成置數(shù)，顯示器顯示24斷開“啟動(dòng)”開關(guān)，計(jì)數(shù)器開始進(jìn)行

22、遞計(jì)數(shù)。電路圖中，當(dāng)開關(guān)S1合上時(shí)， =0，74LS192進(jìn)行置數(shù)；當(dāng)S1斷開時(shí)， =1，74LS192處于計(jì)數(shù)工作狀態(tài)。開關(guān)S2是時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP的控制電路。當(dāng)定時(shí)時(shí)間未到時(shí)，74LS192的借位輸出信號(hào) 2=1，則CP信號(hào)受“暫停/連續(xù)”開關(guān)S2的控制，當(dāng)S2處于“暫?！蔽恢脮r(shí)，門G3輸出為0，門G2關(guān)閉，封鎖CP 信號(hào)，計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù)；當(dāng)S2處于連續(xù)位置時(shí)，門G3輸出1，門G2打開，放行CP信號(hào)，計(jì)數(shù)器在CP作用下，繼續(xù)累計(jì)計(jì)數(shù)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到時(shí)， 2=0，門G2關(guān)閉，封鎖CP信號(hào)，計(jì)數(shù)器保持零狀態(tài)不變。( 1) K1: 啟動(dòng)按鈕。K1 處于斷開位置時(shí), 當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)到零時(shí), 控制電路

23、發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào), 計(jì)數(shù)器保持“24”狀態(tài)不變, 處于等待狀態(tài)。當(dāng)K1 閉合時(shí), 計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。( 2) K2: 手動(dòng)復(fù)位按鈕。當(dāng)按下K2 時(shí), 不管計(jì)數(shù)器工作于什么狀態(tài), 計(jì)數(shù)器立即復(fù)位到預(yù)置數(shù)值, 即“24”。當(dāng)松開K2 時(shí), 計(jì)數(shù)器從24 開始計(jì)數(shù)。( 3) K3: 暫停按鈕。當(dāng)“暫停/ 連續(xù)”開關(guān)處于“暫?！睍r(shí), 計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù), 顯示器保持不變, 當(dāng)此開關(guān)處于“連續(xù)”開關(guān), 計(jì)數(shù)器繼續(xù)累計(jì)計(jì)數(shù)，控制電路如圖圖2-9報(bào)警電路 當(dāng)IC5D 輸出為低電平時(shí), 發(fā)光二極管D發(fā)光, 同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。3 調(diào)試31靜態(tài)測(cè)試與調(diào)整供電電源表態(tài)電壓測(cè)試 電源電壓是各級(jí)電路靜態(tài)工作是否正常的前提

24、，若電源電壓偏高或都不能測(cè)量出準(zhǔn)確的靜態(tài)工作點(diǎn)。若電源若有較大起伏，最好先不要接入電路，測(cè)量其安全安全空載和接入假負(fù)載時(shí)的電壓，待電源、電壓輸出正常后再接入電路。測(cè)試單元電路靜態(tài)工作總電流通過(guò)測(cè)量分塊電路表態(tài)工作電流，可以及早知道單元電路工作狀態(tài)，若電流偏大，就說(shuō)明有短路或漏電。若電流偏小，則電路供電有可能出現(xiàn)開路，只有及早測(cè)量該電流，才能減小元件損壞。此時(shí)的電流只能作參考，單元電路各表態(tài)工作點(diǎn)高完成扣，還要再測(cè)量一次。三極管表態(tài)電壓、電流測(cè)試首先要測(cè)量三極管三極地電壓，Ub.Uc.Uc,來(lái)判斷三極管是否在規(guī)定的狀態(tài)（放大、飽和、截止）內(nèi)工作。例如，測(cè)出Uc=0V,Ub=0.68V,Uc=0v

25、，則說(shuō)明三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，看該狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)相同，若不相同，則要細(xì)心分析這些數(shù)據(jù)，并對(duì)基極偏置 進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。其次再測(cè)量三極管集電極表態(tài)電流，測(cè)量方法方法有兩種：（1） 直接測(cè)量法。直接測(cè)量法是把集電極焊接銅斷開，然后串入萬(wàn)用表，用電流擋測(cè)量電流。（2） 間接測(cè)量法。間接測(cè)量法是通過(guò)測(cè)量三極管集電極電阻或發(fā)射極電阻的電壓，然后根據(jù)歐姆定律I=U/R，計(jì)算出集電極靜態(tài)電流。集成電路表態(tài)工作點(diǎn)的測(cè)試（1）集成電路各引腳靜態(tài)對(duì)地電壓的測(cè)量。集成電路內(nèi)的晶體管、電阻、電容都封裝在一起，無(wú)法進(jìn)行調(diào)整。一般情況下，集成電路各腳對(duì)地電壓基本上反映了內(nèi)部工作狀態(tài)是否正常。在排除外圍元件損壞（或插錯(cuò)元件

26、、短路）的情況下，只要將所測(cè)得電壓與正常電壓進(jìn)行比較，可做出正確判斷（2）集成電路靜態(tài)工作電流的測(cè)量。有時(shí)集成電路雖然正常工作，但發(fā)熱嚴(yán)重說(shuō)明功耗偏大，是表態(tài)工作電流還正常的表現(xiàn)，所以要測(cè)量表態(tài)工作電流。測(cè)量時(shí)可斷集成電路供電引腳銅，串入萬(wàn)用表，使用電流擋來(lái)測(cè)量。若是雙電源供電，則必須分別測(cè)量數(shù)字電路表態(tài)邏輯電平的測(cè)量一般情況下，數(shù)字電路只有兩種電平，經(jīng)TTL與非電路為例，0。8V以下為低電平，1。8以上為高電平。電壓在0.81.8V電路狀態(tài)是不穩(wěn)定的，所以該電壓范圍是不允許的。不同數(shù)字電路高低電平界限都有所不同，但相關(guān)不遠(yuǎn)。在測(cè)量數(shù)字電路的表態(tài)邏輯電平時(shí)，先在輸入端加入高電平或仰電平，然后再

27、測(cè)量各輸出端的電壓是高電平還是低電平，并做好記錄。測(cè)量完畢后分析其狀態(tài)電平，判斷是否符合該數(shù)字電路的邏輯關(guān)系。若不符合，則要對(duì)電路引線作一次詳細(xì)檢查，或者更換該集成電路。3.2 電路調(diào)整方法進(jìn)行測(cè)試的會(huì)死后，可能需要對(duì)某些元件的參數(shù)作以調(diào)整。調(diào)整的方法一般有兩種：（1） 選擇法。通過(guò)替換元件來(lái)選擇合適的電路參數(shù)（性能或技術(shù)指標(biāo)）。在電路原理圖中，元件的參數(shù)旁邊通常標(biāo)注有“*”號(hào)，表示需要在調(diào)整中才能準(zhǔn)確地選定。因?yàn)榉磸?fù)替換元件很不方便，一般總是先接入可調(diào)元件，待調(diào)整確定了何事的元件參數(shù)后，再換上與選定參數(shù)值相同的固定元件。調(diào)節(jié)可調(diào)元件法。在電路中已經(jīng)裝有調(diào)整元件，如電位器、微調(diào)電容或微調(diào)電感等

28、。其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)節(jié)方便，而且電路工作一段時(shí)間后，如果狀態(tài)發(fā)生變化，也可以隨時(shí)調(diào)整，但可調(diào)元件的可靠性差，體積也比固定元件大。 上述兩種方法都適用于靜態(tài)調(diào)整和動(dòng)態(tài)調(diào)整。靜態(tài)測(cè)試與調(diào)整的內(nèi)容較多，適用于產(chǎn)品研制階段或初學(xué)者試制電路適用，在生產(chǎn)階段的測(cè)試，為了提高生產(chǎn)速率，往往只作簡(jiǎn)單針對(duì)性的測(cè)試，主要以調(diào)節(jié)可調(diào)性元件為主。對(duì)于不合格電路，也只作簡(jiǎn)單檢查，如觀察有沒有短路或斷線等。若不能發(fā)現(xiàn)故障，則應(yīng)立即在底板上標(biāo)明故障現(xiàn)象，再轉(zhuǎn)向維修生產(chǎn)線上進(jìn)行維修，這樣才不會(huì)耽誤調(diào)試生產(chǎn)線的運(yùn)行。3.3 動(dòng)態(tài)測(cè)試與調(diào)整 測(cè)試電路動(dòng)態(tài)工作電壓測(cè)試內(nèi)容包括三極管b、c、e極和集成電路各引腳對(duì)地的動(dòng)態(tài)工作電壓。動(dòng)態(tài)電壓與

29、靜態(tài)電壓同樣是判斷電路是否正常工作地重要依據(jù)，例如有些振蕩電路，當(dāng)電路起振時(shí)測(cè)量Ubc只留電壓，萬(wàn)用表指針會(huì)出現(xiàn)反偏現(xiàn)象，利用這一點(diǎn)可以判斷振蕩電路是否起振。 測(cè)量電路重要波形及其幅度和頻率無(wú)論是在測(cè)試還是在排除故障的過(guò)程中，波形的測(cè)試與調(diào)整都是一個(gè)相當(dāng)重要的技術(shù)。各種整機(jī)電路都可能有波形產(chǎn)生或波形處理變換的電路。為了判斷電路各種過(guò)程是否正常，是否符合技術(shù)要求，常需要觀測(cè)各被測(cè)電路的輸入、輸出波形，并加以分析。對(duì)不符合技術(shù)要求的，則要通過(guò)調(diào)整電路元器件的參數(shù)，使之達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求。在脈沖電路的波形變換中，這種測(cè)試更為重要。大多數(shù)情況下觀察的波形都是電壓波形，有時(shí)為了觀察電流波形，則可通過(guò)測(cè)量

30、其限流電阻的電壓，再轉(zhuǎn)成電流的方法來(lái)測(cè)量。用示波器觀測(cè)波形時(shí)，示波器上線頻率應(yīng)高于測(cè)試波形的頻率。對(duì)于脈沖波形，示波器的上升時(shí)間還必須滿足要求觀測(cè)波形的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)不正常的情況，只要細(xì)心分析波形，總會(huì)找出排除的方法。如測(cè)量點(diǎn)沒有波形這種情況應(yīng)重點(diǎn)檢查電源，靜態(tài)工作點(diǎn)，測(cè)試電路的連線等。3.4頻率特性的測(cè)試與調(diào)整頻率特性是電子電路中的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，好壞主要取決于高頻調(diào)諧器及中放通道頻率特性所謂頻率特性是指一個(gè)電路對(duì)于不同頻率、相同同謀的輸入信號(hào)（通常是電壓）在輸出端產(chǎn)生的響應(yīng)測(cè)試電路頻率特性的方法一般有兩種，信號(hào)源與電壓表測(cè)量法和掃頻測(cè)量法。（1） 用信號(hào)源與電壓表測(cè)量法。這種方法是在電路輸入

31、端加入按一定頻率間隔的等幅正弦波，并且每加一個(gè)正弦波就測(cè)量一次輸出電壓。功率放大器常用這個(gè)方法測(cè)量頻率特性（2） 用掃頻儀測(cè)量頻率特性把掃頻儀輸入端和輸出端分別與被測(cè)電路的輸出端和輸入端連接，在掃頻儀的顯示屏上就可以看出電路對(duì)各點(diǎn)頻率的響應(yīng)幅度波形，采用掃頻儀測(cè)試頻率特性具有測(cè)試簡(jiǎn)便、迅速、直觀、易于調(diào)整等特點(diǎn)，常用于各種中頻特性調(diào)試、帶通調(diào)試等。如收音機(jī)的調(diào)幅465KHZ和高頻10。7MHZ常用掃頻儀來(lái)調(diào)試。3.5整機(jī)性能測(cè)試與調(diào)整整機(jī)高度是把所有經(jīng)過(guò)靜態(tài)調(diào)試的各個(gè)部件組裝在一起進(jìn)行的有關(guān)高度，它的主要目的是讓電子產(chǎn)品達(dá)到原設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)和要求。由于較多內(nèi)容已在分塊調(diào)試中完成了調(diào)試，整機(jī)高度

32、只要檢測(cè)整機(jī)技術(shù)指標(biāo)是否達(dá)到原高計(jì)要求就可，若不能達(dá)到則不能達(dá)到則再作適當(dāng)調(diào)整。整機(jī)高度流程一般有以下幾個(gè)步驟：（1） 整機(jī)外觀的查檢。整機(jī)外觀的查檢主要是檢查外觀部件是否齊全，外觀調(diào)節(jié)部件和活動(dòng)部件是否靈活。（2） 整機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的查檢。整機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的檢查主要是檢查內(nèi)部邊線的分布是否合理、整齊，內(nèi)部傳動(dòng)部件是否靈活、可靠各單元電路板或別的部件與機(jī)座是否堅(jiān)固，以及它們間的連接線、接插件有沒有漏了，錯(cuò)、緊等。（3） 結(jié)單元電路性能指標(biāo)進(jìn)行復(fù)檢各單元電路性能反對(duì)票是否有改變，若有改變，則須調(diào)事有關(guān)元器件。（4） 整機(jī)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試。對(duì)憶調(diào)整好的整機(jī)必須進(jìn)行技術(shù)測(cè)定，以判斷它是否達(dá)到原設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。

33、如飛機(jī)的整機(jī)功耗、靈敏度、頻率覆蓋等技術(shù)參數(shù)的測(cè)定，不同類型的整機(jī)有各自的參數(shù)，并規(guī)定了相應(yīng)措施的測(cè)試方法 首先檢查電源的連接和所有地的連接，用萬(wàn)用表測(cè)試，如是電路中出現(xiàn)有有短路或者不連接時(shí)再一步一步檢查，直至所有的地都連在一起，當(dāng)檢查完了這一步以后，再加上電源，測(cè)試出電路中所有芯片的的電源是否通，我們測(cè)出74LS192和74LS48和NE555的電源是5V，然后用示波器測(cè)出每個(gè)芯片輸出的波形和芯片資料所給的形相吻合，當(dāng)不吻合時(shí)，仔細(xì)閱讀芯片資料，再檢查每個(gè)管腳內(nèi)部的工作原理，直到完成這個(gè)過(guò)程。集成電路生產(chǎn)過(guò)程中，主要有兩次測(cè)試。第一次測(cè)試是在硅片加工完成后，測(cè)試儀通過(guò)探針與管芯的焊盤(Bon

34、ding Pad)相連，測(cè)試程序在輸入端加入測(cè)試向量，同時(shí)檢查輸出端的響應(yīng)。如果響應(yīng)與預(yù)計(jì)的相同則為合格，否則判定位測(cè)試失敗。第二次測(cè)試是在封裝完成后，與第一次測(cè)試類似，測(cè)試儀通過(guò)測(cè)試程序完成對(duì)芯片的最后測(cè)試。做完板后發(fā)現(xiàn)暫停有毛刺現(xiàn)象，故補(bǔ)充另一開關(guān)來(lái)控制暫停，效果好轉(zhuǎn)。3.6芯片的測(cè)試在公司里面是把光刻好的核心從晶圓上切下來(lái) 封裝成成品 然后再測(cè)試 一般有高溫測(cè)試和長(zhǎng)時(shí)間工作測(cè)試 當(dāng)然還有頻率,電壓耐受性等.主要取決于芯片類型的測(cè)試。我們只需要找出用到的各個(gè)芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，對(duì)每個(gè)管腳進(jìn)行測(cè)試，直到找出每個(gè)輸出的波形和公司提供的波形相吻合，測(cè)試電路好圖3-1所示： 圖3-14總體電路

35、圖和PCB圖4-1和4-2所示 圖4-1 5 總結(jié)在本次的課程設(shè)計(jì)中通過(guò)自己選題，找材料，分析|、設(shè)計(jì)等，也掌握一些軟件的操作方法，這為以后的學(xué)習(xí)做了鋪墊。整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了從單一的理論學(xué)習(xí)到解決實(shí)際問(wèn)題的轉(zhuǎn)變。通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì)，我最大的收獲就是提高了自身的動(dòng)手能力，培養(yǎng)了我的尋求解問(wèn)題的能力和增強(qiáng)了我的其它方面的能力。在設(shè)計(jì)中，我充分應(yīng)用我們所學(xué)的知識(shí)，例如：集成電路74LS系列、三極管、二極管、整定時(shí)器555等元件的應(yīng)用。這實(shí)踐使我受益匪淺，在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使其實(shí)現(xiàn)所需的過(guò)程中，特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增強(qiáng)了我的實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到設(shè)計(jì)電路艱辛和同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂。這