模值为15的数字计时器.docVIP

课程设计 题目 模值为15的数字显示计数器 学生姓名 系 别 电子科学与技术系 专 业 微电子学 班级号 学 号 指导老师 模值为15的数字显示计数器 设计目的： 1. 学习电路系统的功能需求分析与基本设计考虑 2. 学习元器件的选择 3. 熟悉M=15的计数器的工作原理 4. 掌握分频电路、计数电路、固定脉冲产生电路的设计 5. 掌握555时基电路及基本计数器的特性和应用 6. 熟悉和掌握74LS248、74LS90、74LS21芯片以及共阴极数码管的使用方法 7.通过排版、组线、焊接等过程，学习和掌握电子器件的制作过程，以及在制作中所要注意的问题 设计任务： 1.具有显示0到14的计数功能 2.控制计数器的直接置数0、启动连续功能 3.计数器为14秒递增计数器，其计时间隔是由NE555多谐振荡器所产生脉冲信号决定? 4.计数器计数从0开始，当输入为低电平时，开始计数，递增计时到14时，数码管将归零 5.在教师的引导下学生自主完成设计的整个过程，包括：设计方案 选取、了解器件性能、电路图的设计及系统功能仿真验证、硬件的装配与调试与故障分析、撰写课程设计报告 设计方案： 原理框图： 原理简述： 脉冲信号由NE555计时器组成的多谐振荡器为整个电路提供频率大约为1Hz的方波脉冲信号，通过其OUT端将方波脉冲信号送给74LS90（1），当输入为低电平时，74LS90(1)开始计数。74LS90在计数的同时将信号传给74LS248七段译码器，而七段译码器通过控制数码管将74LS90所计的数显示出来。当74LS90（1）满十时，将向74LS90(2)进位。当74LS90（2）为1，且74LS90（1）为4时，完成一个周期，并且通过控制74LS21四输入与门而使自身置零，从而进入下一个周期。数码管示数以一秒为单位递增，当其递增到14时，计数器完成一个周期的计数，这样就组成了一个模值为15的数字显示计数器。 计数流程图： 从上图可以看出计数器是从0开始计数，从0计到14，完成一个计数周期后，再回到0上，开始下一个计数周期。 设计仿真： 利用multisim仿真软件对设计图进行仿真，以确保设计简单以及其合理性和正确性 1.在仿真软件的器件库中找到所涉及的所有器件 2.按照设计图完成线路的链接 3.进行仿真和调试 仿真图如下: M=15的计数器仿真图 器件选取: 序号 器件名称 所需个数 1 共阴数码管 2个 2 74LS248 2个 3 74LS90 2个 4 74LS21 1个 5 NE555 1个 6 电阻 1个 7 电阻 1个 8 电容 1个 9 电容 1个 10 5V电源 1个 11 导线 若干 12 开发板 1块 器件介绍： 1、共阴数码管 数码管(LED)由特殊的半导体材料砷化镓、 磷砷化镓等制成，可以单独使用，也可以组装成分段式或点阵式LED显示器件(半导体显示器)。 分段式显示器(LED数码管)由7条线段围成0—— 9 字型，每一段包含一个发光二极管。当外加正向电压时，大量的电子和空穴z哎扩散过程中复合，其中一部分电子从导带跃迁导价带，把多余的能量以光的形式释放出来，便发出一定波长的可见光。只要按规律控制各发光段的亮、灭，就可以显示各种字形或符号。 半导体数码管和液晶显示器都可以用TTL和COMS集成电路直接驱动。为此，就需要用显示译码器讲BCD代码译成数码管所需要的驱动信号，以便是数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。 今以D、C、B、A表示显示译码器输入的BCD代码，以Fa~Fg表示输出的7位二进制代码，并规定用1表示数码管中线段的点亮状态，用0表示线段的熄灭状态。则根据显示字形的要求，便得到了如下所示的真值表。 由表可看出，现在与每个输入代码对应饿输出不是某一根输出线上的高低电平，而