数电课程设计--数显秒发生器.doc

漳 州 师 范 学 院 设 计 报 告 课 题：数显秒发生器 学 号：090502236 设 计 人：危智安 指导老师：白炳良 设计时间：2011-10-23 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 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 设计任务：(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。 设计方案： 根据设计的要求,分四部分进行设计： 第一部分：电源电路。 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； 第五部分：上电及按键复位。 系统总框图如下： 各功能模块设计： （一）、电源电路： 1、电路图 2、工作原理：220V交流电，通过变压器T变压后输出9V交流电，经D1-D4桥式整流、C5电解电容滤波、三端稳压集成电路7805稳压后输出5V直流电，供给控制电路工作。 （二） 十进制计数器 1、 十进制计数器电路 IC1和IC2 7490是二－五－十进制，利用两块7490可以构成10进制异步加法计数器，其时钟信号频率来自555的OUT端的信号。清零端（R01、R02）信号来自复位电路的信号。置位端（R91、R92）接地。这样CLKA每接收到一个下降沿信号，输出端就加一。如图所示： 2、工作原理 74LS90是二-五-十进制计数器，把输入计数脉冲加在CLKA端，即CLK0=10倍频信号，且把Q0与CLK1相接，则电路对计数脉冲按照8421BCD码进行异步十进制加法计数。若将低位的74LS90的Q3端连接高位74LS90的CLK0端，则构成100进制的加法计数器。74LS90的真值表如表一所示，当R01=R02=1，R91=R92=0时，则计数器清零， 时钟输入端CLK0=1均无效；当R01=R02=0，R91=R92=0时，则计数器计数。 表一： 74LS90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 COUNT COUNT COUNT L X L X L X X L X L L X ? （三）、555芯片构成自激振荡电路： 1、NE555芯片封装 555芯片的内部含有两个电压比较器，一个RS触发器，一个分压器，一个放电晶体管三极管和一个功率后极输出级。是CMOS工艺制造的, 具体请见下图片. NE555引脚功能介绍:8电源电压Vcc 1地 GND 2触发 3输出 4复位 5控制电压 6门限(阈值) 7放电 此芯片的内部中心电路是2个晶体三极管加正反馈组成的RS触发器。NE555输入控制端有直接复位Reset端，通过比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。输出端为F，还有集电极开路的放电管DIS。它们控制的优先权是R、T、TH 2、原理图  利用555芯片构成多谐振荡电路，将555芯片的2脚和6脚连在一起，从555芯片的输出端（Q端）输出脉冲宽度为的矩形波， 设电容的初始电压＝０，t＝０时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端＝＝０ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为高电平，Ａ２输出为低电平，即，（1表示高电位，0表示低电位），触发器置１，定时器输出此时，时刻，下降到，比较器输出由1变为0，R---S触发器的1，0，触发器处于1，定时器输出。此时电源再次向电容C放电，重复上述过程。 通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出，电容放电时，0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形式的电能。 由图（D）可知，振荡周期。为电容充电时间，为电容放电时间。 充电时间 放电时间 矩形波的振荡周期 因此改变、和电容C的值，便可改变矩形波的周期和频率。 （四）译码显示电路 1、译码显示电路如图所示 工作原理 CD4511是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD转换、消隐和