数显秒发生器数电课程设计.doc

物理与电子信息工程系 设 计 报 告 课 题：数显秒发生器 学 号：100502136 设 计 人：肖海杰 指导老师：白炳良 设计时间：2012/11/2 目录 1、设计任务： - 2 - 1.1 摘要： - 2 - 1.2 关键字： - 2 - 1.3 技术指标：(含工作电源) - 2 - 1.4 设计方案： - 2 - 1.5 系统总框图如下：. - 3 - 2、各功能模块设计： - 4 - 2.1 电源模块： - 4 - 2.1.1 电路图： - 4 - 2.1.2 工作原理： - 4 - 2.2.3 参数计算及器件选择 - 4 - 2.2 计数模块： - 5 - 2.2.1 电路图 ： - 5 - 2.2.2 工作原理 - 6 - 2.2.3 参数计算及器件选择： - 6 - 2.3 显示译码模块： - 7 - 2.3.1 电路图： - 7 - 2.3.2 工作原理： - 7 - 2.3.3 参数计算及器件选择： - 8 - 2.4 555芯片构成自激振荡电路： - 8 - 2.4.1 555芯片封装： - 8 - 2.4.2 电路图： - 10 - 2.4.3 工作原理： 11 2.4.4 参数计算及器件选择： 11 3、系统测试 11 3.1测试仪器 12 3.2 电路板的测试 12 3.3 遇到的问题及解决方案 12 4、结果分析及设计工作总结: 12 4.1结果分析： 12 4.2设计工作总结： 13 5、参考文献： 13 6、附录： 14 附录一、元器件清单： 14 附录二、原理图： 15 附录三、PCB图： 16 附录四、实物图： 17 1、设计任务： 1.1 摘要： 本课程设计设计的数显秒主要由电源电路、自激振荡器和十进制计数器、译码显示电路、上电及按键复位电路数码管组成，实现时钟信号周期为1秒触发两位数码管显示00、01、02、…99秒，并且周而复始 1.2 关键字： 数码管显示 时钟信号 555多谐振荡器 复位功能 加法计数器 复位电路 译码驱动 输出端 1.3 技术指标：(含工作电源) (1)能让两位数码管显示00、01、02、……99秒，周而复始； (2)时钟信号来自振荡电路 (3)有上电及按键复位功能。 1.4 设计方案： 根据设计的要求,分四个部分进行设计： 第一部分：电源模块。 第二部分：由74LS90组成的十进制计数器； 第三部分：由555芯片接成自激振荡电路， 第四部分：译码显示电路； 1.5 系统总框图如下：. 图一：系统总框图 2、各功能模块设计： 2.1 电源模块： 2.1.1 电路图： 图二：电源电路 2.1.2 工作原理： 因为本电路需要+5V的直流电源，使用7805三端稳压电路较为合适。为在7805端获得稳定电压，要求7805输入端电压比输出端电压高2.5V以上即输入端需要7.5V。故市电经变压器输出端需要9V（7.5*1.2=9V）的交流电，经D1-D4四个1N4007构成的桥式整流、C1电解电容滤波、C2去毛刺、三端稳压集成电路7805稳压后输出5V直流电，再经C3滤波、C4去毛刺，供给电路工作。 2.2.3 参数计算及器件选择 整流二极管的选取原则：每个整流二极管平均电流等于0.5倍负载电流；每个整流二极管反向耐压等于1.4倍的交流电源（有效值）。1N4007可满足要求。 滤波电容的选择：C1、C3是滤波电容，由可知，电路的功耗电流60mA左右，所以负载约为5/0.06≈83Ω。又，算得C约为360～600uF。故取470uF。 图三：直流电源工作原理图 2.2 计数模块： 2.2.1 电路图 ： 图四：一百进制加法计数器及复位电路 2.2.2 工作原理 U6和U7 为74LS90是二-五-十进制计数器，芯片引脚图如图3，它有两个时钟输入端CPA和CPB，其中CPA和QA组成一位二进制计数器：CPB和QDQCQB组成五进制计数器：若将QA与CPB相接，时钟脉冲从CPA输入，则构成8421BCD码十进制计数器。则两块7490即可构成100进制加法计数器。其低位的时钟信号（CLK A））真值表Reset Inputs复位输入 输出 R0(1) R0(2) R9(1) R9(2) Q QC2 Q1 Q0 H H L X L L L L H H X L L L L L X X H H H L? L H X L X L COUNT L X L X L X X L X L L X 2.2.3 参数计算及器件选择： 由于74LS90芯片为TTL门电路，当引脚外接的接地电阻超过2.5时，会使得引脚一直处于高电平，所以R2