数字电路课程设计

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1、东北大学秦皇岛分校电子信息系电子线路课程设计速度测量数显控制电路专业名称通信工程班级学号40908学生姓名指导教师宋昕设计时间2011.6.28~2011.7.8课程设计任务书专业：通信工程学号：学生姓名（签名）：设计题目：速度测量数显控制电路1设计实验条件东北大学秦皇岛分校实验室2设计任务及要求设计速度显示电路，可显示0~99的速度要求用555定时器产生脉冲，数码管可显示加速，减速，保持速度3前言1.设计目的设计数显电路，将加速，减速以及保持速度显示出来2.意义速度显示电路广泛应用于汽车等交通工具上，成为现代交通工具上不可或缺的元件。如何能够快速、准确的对速度

2、进行测量也就成了人们研究的一个方向。4设计主体1.设计内容设计脉冲显示电路，数字计数器可进行加法，减法和保持分别对应速度的加速，减速和匀速。1.设计分析用555定时器[1]可产生脉冲由于本实验中需要使用CP脉冲来驱动电路，因此我们选用555定时器连接成多谐振荡器来产生CP脉冲电路。当接通电源以后，Vcc通过R1R2给C1C2供电，由于电容上的电压不能突变，所以电源刚刚接通的时候Vo为高电平当充电到输入电压为VI=VT+＝2/3Vcc时，输出端跳变成低电平，电容C1又开始通过电阻R2进行放电。当放电到VI=VT-＝1/3Vcc时，输出端又跳变成高电平，电容C重新开

3、始充电，进入下一个循环，因此便产生了上图所示Vo的输出图线由电路的性质可知，电容C1的充电时间（正脉冲宽度）为:T1=(R1+R2)C1㏑2放电时间（负脉冲宽度）为:T2=R2C1㏑2电路振荡周期（脉冲周期）为:T=T1+T2=(R1+2R2)C1㏑2由此可知，CP脉冲的宽度由RC值决定。在此，我们选用了38KΩ的两个电阻R1和R2，0.01µF的电容C1和10µF的电容C2来产生本实验所需的CP脉冲，经计算，脉冲周期为1s来使译码管的数字能够清晰的显示出来。用数码管可显示速度的数值，用74LS190[2]可实现100进制加（减）计数实验器材：七段数码管[3]两

4、个；74LS190两个；电源，导线若干；555定时器一个；与非门一个；单刀开关一个；单刀双掷开关两个；7448译码器[4]两个；48kΩ电阻两个；0.01µF，10µF电容各一个等等表1.器材表器材数量七段数码管274LS1902电源，导线若干555定时器1与非门1单刀开关1双刀开关27448译码器248kΩ电阻20.01µF电容110µF电容1表2.同步十进制加﹙减﹚法计数器74LS190功能表CLKSˊLDˊUˊ∕D工作状态×11×保持××0×预置数↑010加法计数↑011减法计数各模块图：图1.单刀双掷开关控制的高低电平图2.74LS190引脚图图3.74

5、48译码器引脚图各接口功能说明：LTˊ为灯测试端；RBIˊ为灭零输入端；BIˊ∕RBOˊ为灭灯输入∕灭零输出端图4.七段数码管引脚图图5.555定时器引脚图仿真图如下：图6.速度测量数显控制电路各接口功能说明：Uˊ∕D=0计数器做加法运算；Uˊ∕D=1计数器做减法运算；Sˊ为使能控制端；C∕B是进位∕借位信号输出端（也称最大∕最小输出端）；CLK是串行时钟输出端；LDˊ为预置数控制端。1.设计结论刚开始的时候555定时电路组成的脉冲源是没有清零环节的，运行的时候闭合开关发现电路从10开始显示而不是00，这是因当接入CP脉冲后，通过脉冲触发，第(1)片74LS19

6、0芯片进位输出一个进位输出信号，输入到第(2)片74LS190芯片的输入端后，即有正脉冲输入，第(2)片74LS190芯片马上计入1。于是我们设置了清零环节来解决这个问题，在进行速度显示前先用清零开关将电路进行清零，这样就可以实现从00开始显示速度了。在仿真电路中，通过控制Sˊ﹑Uˊ∕D﹑LDˊ端的高低电平输入，实现了计数器的加﹑减和保持状态，较好的达到了目的，证明电路连接的正确性。5设计总结经过多次对电路的修改及完善，最终选择了一个最简单的单路来实现数显功能，在这个过程中发现了自己存在的很多错误及不足通。过对速度测量数显控制电路的设计及验证过程，我学到了也真正

7、掌握了555定时器的运用，加减法计数器的设计，数码管的连接和芯片的应用。在设计过程中充分运用所学知识及平时实验知识将理论用于实践，经过反复论证，选择最佳方案画出电路图。然后将电路图在仿真软件中运行，验证设计的正确性。除了收获知识外，我也深刻体会到团队合作的重要性，使我们更加珍惜相互学习，共同提高的机会。课程设计是大学生所学知识的升华,是不可缺少的。我的动手能力还不够强，对Multisim软件也还不太熟悉；我的探索方式还有待改善，当面对一些复杂的东西时我还不能很快很好的完成。总之，这次数电课程设计让我收获颇丰，同时也让我发现了自身的不足，认识到了所学理论知识的重要

8、性。另外，也谢谢老师为我