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1、南京工业职业技术学院项目技术报告电子定时器的制作 姓 名： 李林 学号：0904023331 班级： 电子0931班 指导教师 何强 课程名称： 单元电路的测试、分析与调试实训提交日期： 2010 年 06 月29 日概 要本文介绍了由555芯片所构成的电子定时器的制造，同时还介绍了脉冲震荡电路（CD4060）、计数显示电路(CD4017)、发声电路(CD4093)的结构和工作原理。介绍组成这些电路的芯片的引脚排列及内部功能。最后详细的说明完整的电子定时器的安装、调试、测试与分析。目 录前言4第一章 方案设计5第二章 单元电路参数计算分析.92.1发生电路参数计算 4017芯片资料.62.2基
2、准脉冲发生电路 555、4060芯片资料.102.3发生电路参数分析级算4093芯片资料.162.4 电流放大.182.5完整电路分析、参数计算.20第三章 电子定时器电路安装.213.1 焊接旋钮开关.213.2 印制电路板的焊接.22第四章 电子定时器电路调试.24结论. . . .25致谢. . .26参考文献. . .27前 言本次实训通过实训，熟悉了数字电路的基本结构,组成以及它的工作原理,学会使用数字万用表测量元器件的参数并且掌握判别元器件的好坏。了解了常见故障的处理方案与维修的基本技巧,掌握焊接技术。通过实训加强学生理论联系实际的能力，提高学生的动手能力；通过实训培养学生团结协作
3、和刻苦耐劳精神。第一章 电路设计1.1振荡电路的设计 振荡电路是由CD4060芯片为主构成的。CD4060的主要的特点是CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。所有的计数器位均为主从触发器。在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。上图为CD4060的外部图；上图是CD4060内部功能图由CD4060构成的振荡电路如图所示：其中电阻Rs的取值为470，电阻Rx的取值为10，电容Cx的取值为10nF。1.2 计数显示电路的设计 计数显示电
4、路是以CD4017芯片为主构成。CD4017芯片的主要特点是：CD4017是5位Johnson计算器，具有10个译码输出端，CP，CR，INH输入端。时钟输入端的斯密特触发器具有脉冲整形功能，对输入时钟脉冲上升和下降时间无限制。INH为低电平时，计算器在时钟上升沿计数；反之，计数功能无效。CR为高电平时，计数器清零。由CD4017构成的计数显示电路如下图：其中Q0Q9为输出端，外接发光二极管，CP接上级的脉冲信号.三、报警电路的设计 本次的报警电路是用CD4093组成的脉冲震荡电路，在输出端接了放大电路用于驱动扬声器发声。图为CD4093内部功能图：其中3、4、10、11号管脚为输出端，1、2
5、、5、6、8、9、12、13号管脚为输入端，7号管脚接地，14号管脚接电源 第二章 常用元件及芯片介绍21 电阻、电容的识别与检测电阻器和电容器（一）电阻器我们将电池、开关和灯泡用导线连接成图3-1电路。开关闭合后，电流由电池正极流出，经开关和小灯泡流入电池负极，小灯泡发光。导线和小灯泡都能导电，它们称为导体。在一般情况下金属都是导体。导体在电流通过时，对电流有一定的阻碍作用，这种阻碍作用称为电阻。电阻的文字符号是R。电阻大小的基本单位是欧姆（符号），还有较大的单位千欧（K），和兆欧（M）。它们的换算关系是：1M1000K1K1000常用的电阻分两大类。阻值固定的电阻器称为固定电阻器。阻值连续
6、可变的电阻器称为可变电阻器（包括徽调电阻器和电位器）。它们的外形和图形符号见表3一1。由于制作的材料不同，电阻器也可分为碳膜电阻、金属膜电阻或线绕电阻等等。电阻器在电路中起什么作用呢？表一常用电阻器固定电阻器微调电阻器电位器R R R 电阻器的主要参数有两个：1标称阻值和允许误差。在电阻上标注的电阻数值叫作标称阻值。如1.5K，5.1。它的实际阻值允许有一定的误差，叫允许误差，分为级（5），级（10），级（20）。如电阻器上标“3K”，则表示这个电阻的阻值是3K，误差为士5。电阻的标称值和误差也可以用色环来表示。在电阻上印有四条色彩鲜艳的园环，紧靠电阻左端的三条色环表示电阻值，最后一条色环表示
7、允许误差。识别方法见表3一2。微调电阻器和电位器的标称值是它的最大电阻值。如100K电位器，表示它的阻值可在零至100千欧内连续变化。2额定功率。指电阻器正常工作时允许的最大功率。超过这个值，电阻器将过分发热而烧毁。在本章所涉及的电子制作中，如无特殊要求，电阻器均采用1/8w的碳膜电阻。（二）电容器两个彼此绝缘、互相靠近的导体就构成了一个电容器。两个导体叫作电容器的两个极，分别用导线引出。电容器的文字符号是C。它的大小用电容量来衡量。电容量的基本单位是法拉（用F表示），还有较小的单位微法（F）和皮法（PF），这三个单位的换算关系是：1F1000000F 1F1000000PF表二 色环表示法2
8、、2常用的集成芯片及简介常用芯片介绍及解释 2010-4-13 第二章单元电路参数 21 芯片5551)555芯片的结构及引脚功能：555的8脚是集成电路工作电压输入端，电压为518V，以UCC表示；从分压器上看出，上比较器A1的脚接在R1和R2之间，所以5脚的电压固定在2UCC/3上；下比较器A2接在R2与R3之间，A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。1脚为地。2脚为触发输入端；3脚为输出端，输出的电平状态受触发器控制，而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时，触发器被置于复位状态，3脚输出低电平；2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用
9、，高电平对它不起作用，即电压小于1Ucc/3，此时3脚输出高电平。6脚为阈值端，只对高电平起作用，低电平对它不起作用，即输入电压大于2 Ucc/3，称高触发端，3脚输出低电平，但有一个先决条件，即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc，输出电流最大可打200mA。4脚是复位端，当4脚电位小于0.4V时，不管2、6脚状态如何，输出端3脚都输出低电平。5脚是控制端。7脚称放电端，与3脚输出同步，输出电平一致，但7脚并不输出电流，所以3脚称为实高（或低）、7脚称为虚高,如下图所示: 下图是555是芯片的引脚排列图:555芯片构成的定时器结构及原理由555芯片构成的定时器
10、是一种数字电路与模拟电路相结合的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。 一、555定时器555定时器产品有TTL型和CMOS型两类。TTL型产品型号的最后三位都是555，CMOS型产品的最后四位都是7555，它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。 555定时器的电路如图9-28所示。它由三个阻值为5k的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电晶体管T、与非门和反相器组成。 555定时器原理图分压器为两个电压比较器C1、C2提供参考电压。如5端悬空，则比较器C1的参考电压
11、为，加在同相端；C2的参考电压为，加在反相端。 是复位输入端。当=0时，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。正常工作时，=1。 u11和u12分别为6端和2端的输入电压。当u11，u12 时，C1输出为低电平，C2输出为高电平，即=0，=1，基本RS触发器被置0，晶体管T导通，输出端u0为低电平。 当u11，u12 时，C1输出为高电平，C2输出为低电平，=1，=0，基本RS触发器被置1，晶体管T截止，输出端u0为高电平。 当u11 时，基本RS触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。 综上所述，可得555定时器功能如表9-13所示。ui1(TH)ui2(TH)RD非uo放电
12、管VXX00导通2/3Vcc1/3Vcc10导通2/3Vcc1/3Vcc11截止1/3Vcc1不变不变555定时器功能表 一、555定时器的应用 （一）单稳态电路 前面介绍的双稳态触发器具有两个稳态的输出状态和，且两个状态始终相反。而单稳态触发器只有一个稳态状态。在未加触发信号之前，触发器处于稳定状态，经触发后，触发器由稳定状态翻转为暂稳状态，暂稳状态保持一段时间后，又会自动翻转回原来的稳定状态。单稳态触发器一般用于延时和脉冲整形电路。 单稳态触发器电路的构成形式很多。图(a)所示为用555定时器构成的单稳态触发器，R、C为外接元件，触发脉冲u1由2端输入。5端不用时一般通过0.01uF电容接地，以防干扰。下面对照图(b)进行分析。(a) 电路图 (b) 波形图(1) 稳态 接通电源后，经R给电容C充电，当uc上升到大于时，基本RS触发器复位，输出u0=0。同时，晶体管T导通，使电容C放电。此后uc，则u0保持0状态。电路将一直处于这一稳定状态。 (2) 暂稳态在t=t1瞬间，2端输入一个负脉冲，即u1)，若uc，则=1，=1，基本RS触发器保持原状态，u0仍为高电平。 在t=t3时刻，当uc上升略高于时，=0，=1，基本R
