2_自动循环计数器2_自动循环计数器.doc

目 录 一、设计目的…………………………………………………………….. 二、内容及要求…………………………………………………………. 三、设计思想……………………………………………………………. 四、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍…………………. （一）、 电源部分…………………………………………………………………. （二）、 单脉冲产生部分…………………………………………………………. （三）、译码驱动显示部分………………………………………………………… （四）、控制部分及循环加减计数部分…………………………………………… 五、总体电路设计图、工作原理及元器件清单……………………… 六、 硬件电路安装、调试测试结果，出现的问题、原因及解决方法 七、 总结设计电路的特点和方案的优缺点…………………………… 八、 收获、体会………………………………………………………… 九、参考文献…………………………………………………………….. 设计题目：自动循环计数器 一、设计目的： 1.熟练掌握计数器的应用。 2.加深对加减循环计数和显示电路的理解。 二、内容及要求： 1. 用集成计数器实行3～9自动循环计数。 2. 电路能实现3～9加法和3～9减法循环计数。 输出用数码显示。 根据功能要求构建总体设计思想，比较和选定设计的系统方案，确定整个电路的组成以及各单元电路完成的功能，画出系统框图。 三、设计思想： 根据功能要求构建总体设计思想，按照题目要求，系统可以划分为以下各单元部分；基本思想如下： 1、电源部分，由它向整个系统提供+5V电源。 2、单脉冲产生部分：功能是由它产生单个脉冲，为循环计数部分提供计数脉冲。 3、译码驱动显示部分：计数输出结果送至译码驱动显示部分。 4、控制部分：实现加或减循环计数功能由控制部分完成。 5、计数部分：完成BCD码3~9的可逆加或减循环计数。 系统方框图如图1所示。 图1 3~9加/减可逆自动循环计数器系统方框图 四、单元电路的设计、参数计算、器件选择及介绍： （一）、 电源部分 直流稳压电源主要由变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路组成。 1、方案论证 方案一：采用稳压二极管稳压，主要优点是简单；缺点是稳压二极管的稳压值离散性较大，限流电阻的阻值和功率计算比较繁琐。 方案二：采用三端集成稳压器，三端集成稳压器系列齐全，稳压效果好，性能可靠，使用也非常方便。 确定方案：比较方案一和方案二，决定采用方案二。 2、元器件型号的选择及参数计算： 整个系统IC均由74系列的相关芯片组成，故系统只需单一+5V电源。 三端集成稳压器：选用L7805CV；变压器：经过全波整流后7805的输入电压U2×1.2；由于7805的输入电压范围7V-15V，采用220V/9V(3W)小型变压器，则7805的输入电压范围7805输入电压图2 电源部分原理图 （二）、 单脉冲产生部分 1、方案论证 产生单脉冲的方法有很多，如用集成555定时器、TTL集成单稳态触发器74LS121。 74121、74221、74LS221都是不可重复触发的单稳态触发器。属于可重复触发的触发器有74122、74LS122、74123、74LS123等。 有些集成单稳态触发器上还设有复位端（例如74221、74122、74123等）。通过复位端加入低电平信号能立即终止暂稳态过程，使输出端返回低电平。 方案一：用集成555定时器产生单脉冲，见图3—(a)。 (a) （b） (c) 图3 单脉冲产生电路 方案二：用TTL集成单稳态触发器74LS121，，见图3—(b)。 方案三：用74LS00四—2输入与非门与手动开关，见图3—(b) 用74LS00中的两个与非门构成基本RS触发器，手动开关反复波动一次，则触发器输出端将产生一个计数脉冲。 确定方案：由于系统中其它部分用到一个与非门，在74LS00中还剩下3个与非门没有使用，则刚好用其中的两个与非门构成基本RS触发器。如果采用方案一或方案二，还要另外增加器件。所以计数脉冲产生部分采用方案三。 2、元器件型号的选择及参数计算： 与非门74LS00，R1=R2=1K，手动开关S1选用微型按钮开关。 （三）、译码驱动显示部分 1、方案论证 方案一：采用74LS47 TTL BCD—7段高有效译码/驱动器74LS48 TTL BCD—7段译码器/内部上拉输出驱动74LS48不需要外接上拉电阻。 确定方案：故采用74LS48。由于74LS48输出是高有效译码/驱动器7448；限流电阻的计算，数码管压降一般为1.8~2.2V，工作电流10~20mA，经试验，