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1、0目录、前言1一、设计题目2二、题目功能及要求2三、总体方案设计2四、单元电路设计2（一）、电路的结构设计2（二）、元器件参数设计6五、整体电路分析6六、元器件明细7七、设计结果验证7八、电路的使用说明书8九、心得体会8十、参考资料81前言一转眼，大二已经结束了，在这一学年里我们学了电路、模拟电子技术和数字电子技术等许多课程，学习和掌握了电子方面的很多理论知识。为了让我们更好的掌握所学的电子理论知识，并将理论联系到实际中，学校特地的为我们安排了这次的电子线路实训。让我们在掌握了模电、数电理论的基础上，进行理论联系实际和体会电子技术应用的初级训练。在实训的过程中，我们自己设计自己焊接，运用课堂上
2、所学的理论知识对实际问题进行分析和解决，并弄懂所做电路的工作原理，搞清电路中各元器件的功能、作用，同时学习查阅资料，自学一些课外知识。增强了我们分析问题和解决问题的能力，培养和训练了我们制作电子电路的基本技能，提高了我们各方面的综合能力，为我们今后更好的适应社会的需求打下了基础。这样电子线路实训的机会是很难得，大学四年这样的机会并不多，所以我很珍惜这次的实训，非常认真的对待它。最后在自己的努力和老师的指导、同学的帮助下，我顺利的完成了这次的电子线路的实训。2一、 设计题目五进制计数器二、 题目功能及要求设计一个五进制计数器，实现 0-5 的循环计数。要求用 555 电路来实现脉冲的产生，其他常
3、用芯片可自己选择。三、 总体方案设计该五进制计数器的控制系统框图如下图所示。由计数控制器、状态译码器、计数器、秒脉冲发生器和数码显示器组成。计数控制器主要用于记录计数器的工作状态，通过译码器来控制数码显示器，脉冲发生器产生整个定时系统的时基脉冲，通过计数器实现计数。其中脉冲发生器用 555 电路来实现，计数器选用十进制计数器 74160，计数控制器是一个与非门，选用用 74ls00，译码器则用 7448 来实现。四、单元电路设计（一）、电路的结构设计1、脉冲发生器的设计脉冲信号发生器用的是 555 定时器构成的多谐震荡器，555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，555 定时器
4、成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器，单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。这里用的是 555 构成的多谐震荡器, 其电路图如下:脉冲发生器计数器计数控制器译码器数码显示器32、计数器的设计计数器选用 74160 来完成，74160 是一个 4 位二进制的计数器，它具有异步清除端，与同步清除端不同的是，它不受时钟脉冲控制，只要来有效电平，就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。74160 的引脚排列如下：其真值表为：输入 输出CRLDCTp CTT CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 CO0 0 0 0 0 01 0 d0 d1
5、d2 d3 d0 d1 d2 d31 1 1 1 计数1 1 0 保持1 1 0 保持 0具体功能如下：4（1）.异步清零功能 只要 CR有效电平到来，无论有无 CP 脉冲，输出为“0”。在图形符号中，CR 的非的信号为 CT=0，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是 N-1（6），而是 N（7）状态。其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现 0111，就立即送到 CR端，使状态变为0000。所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。（2）.同步置数功能 当 CR为有效电平时，计数功能被禁止，在 CP 脉冲
6、上升沿作用下 D0D3的数据被置入计数器并呈现在 Q0Q3 端。若接成七进制计数器，控制置数端的信号是 N（7）状态，如在 D0D3 置入 0000，则在 Q0Q3 端呈现的数据就是0110。（3）.同步计数功能当 CR=LD=1、CTp= CTT=1，即清零、置数信号均撤销，工作状态控制端都为高电平时，电路按照 8421BCD 码进行同步加法计数。（4）.当 CR=LD=1、CTpCTT=0 时，计数器保持原来状态不变。这里有两种情况:当 CTp=0 时，进位输出信号也保持，即 CO=Q3Q0；若 CTT=0，则CO=CTTQ3Q0=0，即进位输出端为低电平。3、计数控制器的设计计数控制器就
7、是一个与非门，在实际的电路中要用芯片来实现，在这里我选用了 74ls00，74ls00 是二输入四与非门，其引脚图为：74ls00 的使用一看明了，比较简单，在这里就不作介绍了。4、译码器的设计译码器选用 7 段显示译码器 7448，它是输出高电平有效的译码器。其引脚排列及功能如下：57448 除了有实现 7 段显示译码器基本功能的输入（DCBA）和输出（YaYg）端外，7448 还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。 7 段译码功能（LT=1，RBI=1），在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI
8、）都接无效电平时，输入 DCBA 经 7448 译码，输出高电平有效的 7 段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。除 DCBA = 0000 外，RBI 也可以接低电平。5、数码显示的设计发光二极管 LED 与普通二极管类似 ,只要管子上有电流流过 ,管子就点亮 . 通过七段发光二极管亮暗不同的组合 ,可以显示多种数字、字母及其它字符内部结构如图 1。LED 数码显示器的连接方法有共阴和共阳两种，共阴极连接：把七个发光二极管的阴极连在一起构成公共阴极 ,使用时公共阴极接地 . 每个发光二极管的阳极通过电阻与输入端连接 ,阳极端输入高电平时 ,发光二极管点亮 ,输入低电平时则不亮. 连接方法如图
9、 2.共阳极接法 . 把七个发光二极管的阳极连在一起构成公共阳极 ,使用时阳极接 + 5V 电源 ,每个发光二 极管的阴极通过电阻与输入端连接 ,阴极输入低电平时 ,发光二极管点亮 ,输入高电平则不亮.连接方法如图 3.6图 1 发光二极内部结构 图 2 共阴极 图 3 共阳极（二）、元器件参数设计脉冲发生器的参数确定:因为脉冲发生器的 T=0.7（R1+2R2）C 其中设 C=10uF，T=1s 且 C1=0.01uF 则：R1+2R2=143令 R1=43K 则 R2=(143-43)/2=50K即：R1=43K，R2=50K五、整体电路分析完整电路图:7电路工作原理简介： 555 电路产
10、生脉冲通过计数器 74160 进行计数，再经过译码器译码并由数码显示管显示具体的数字。在计数器和译码器之间用一个与非门 7400 来控制数字显示的规律。六、元器件明细电路所用的元器件明细表如下：名称 型号 规格 数量555 电路 NE555 1计数器 74160 1译码器 7448 1数码管 CL-5161 1843 K 1电阻50 K 10.01uf 1电容10uf 1七、设计结果验证 在设计此电路的过程中我并未遇到什么困难，只一次就仿真出了所要的结果。而比较困难的是电路的焊接，虽然电路看上去简单，但线路交叉很多，焊接时有一定的难度。在焊接之前我做了很多的准备，对电路的排版做了精心的设计，使
11、电路在焊接时相对简单了许多。此电路是一个五进制计数器，以此为基础可将电路改为其他进制的计数器，电路也可作为交通灯电路的数字显示电路。电路的实物照如下：八、电路的使用说明书 电路是一个五进制的计数器，电路简单，它主要的功能就是计数，实现 0到 5 的循环计数，它还可以应用到像交通灯等较复杂的电路中。此电路的电源为 3V，接通电源后，在常温下电路就会实现 0 到 5 的循环计数。九、心得体会9为期两个星期的电子线路实训，让我对电子技术的知识有了更进一步的熟悉和了解，也让我知道我们课本上的知识在实际中怎么应用，怎么去操作。这次实训从自己设计到自己焊接，加强了我动手、思考和解决问题的能力，尽管在实际中
12、操作起来很困难，我还是克服了。这次实训和课本上的知识有很大联系，但又高于课本，这就要求我们要把课本上所学到的知识和实际联系起来，同时通过这次自己设计到自己焊接的实训，不段巩固我们所学的知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，考验我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力。 刚开始，我考虑题目时觉很难，感觉无从下手，没有具体的思路，不知道要设计个什么样的电路。但在老师的指导和同学的帮助下，我结合课本和上课时老师讲述的知识，大量的查阅资料，慢慢的开始一点一点的有了解题的思路。对它的兴趣也是越来越深，那种自己实际设计制作的快乐感觉是不曾有过的。虽然快乐但实
13、训的过程也是艰辛的，不过收获也是巨大的。它不但加深巩固了对已有的知识的理解、认识和实际操作能力；而且因为这次实训的确在某些方面存有一定难度，这对我们来讲都是一种锻炼，培养了我们自学、查阅搜集资料的能力；再有，再设计的过程中，我们曾经面临过失败、品味过茫然，但是最终我们还是坚持下来了，这就是我们意志、耐力和心灵上的胜利，在今后的日子里，它必将成为我们的宝贵财富。这次的实训，让我学到了许多书本上学不到的东西，理论联系实际是我们学习中不可缺少的必要环节。养成能吃苦能耐劳的良好习惯，和坚持不懈的品质是我们新时代大学生所必备的，还有同学之间相互帮助、鼓励也是值得发扬的。在以后的学习和生活中，我会更加的努力去做好每一件事，我相信只要我用心去做了就一定会成功的。十、参考资料1、数字电子技术基础简明教程（第三版）余孟尝主编，清华大学电子学教研组 编 高等教育出版社。参考了本书第五章计数器 74160 相关内容。2、数字电子技术基础简明教程（第三版）教学指导书 余孟尝主编，清华大学电子学教研组 编 高等教育出版社。参考了本书第五章计数器关于 74160习题的相关内容。
