数显、声响倒计时器(3)

2019-05-26 23:07

陕西理工学院电子技术综合课程设计

2.4 显示电路

显示电路图:

图2-4-1 显示电路

电路显示部分主要为数码管和译码器。我们所选用的是74LS48,它是一个BCD七段译码启动器。 显示器电路的设计用七段发光二极管来显示译码器输出的数字。 7447A译码器对应的显示器是共阳显示器。

利用译码器将二——十进制(BCD)码转换成七段信号,在驱动器的作用下驱动显示器的a、b、c、d、e、f、g七个发光段,推动发光数码管(LED)进行显示。如图2-4-2 七段显示数码管

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图2-4-2 七段显示数码管 数码管使用条件:

a、段及小数点上加限流电阻。

b、使用电压:段:根据发光颜色决定; 小数点:根据发光颜色决定。 c、使用电流:静态:总电流 80mA(每段 10mA);动态:平均电流 4-5mA 峰值电流 100mA。

上面这个只是七段数码管引脚图,其中共阳极数码管引脚图和共阴极的是一样的。

其中,74LS48的四个输入端A、B、C、D分别接8421 码的响应输入端(D为最高位)即74LS192的四个输出;七个输出端a~g接共阳七段显示器的对应端以驱动对应端亮。接时应加限流电阻,以免烧坏元器件。 2.5 开机复位电路

计数器的工作是由信号源与手动开关共同控制的。控制模块是由J—K触发器构成,而实验中所用到的74LS107是一个T触发器它的特性方程是Q*=TQ’+T’Q,它具有比较强的逻辑功能,具有置1、置0、计数和保持功能。通常在时钟后沿发生翻转。

表2-5 JK触发器逻辑功能表

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其管脚如图2-5-1

图2-5-1 74LS107管脚图

74LS107有2个JK触发器管脚功能简单说明: 1、7、14管脚分别接地和Vcc. 2、9、12管脚分别接CLP时钟信号 3、10、13管脚分别接CLR。 4、1、8管脚分别接J1和J2。 5、4、11管脚分别接K1和K2 6、3、5管脚分别为Q1Q2 7、2、6管教分别为Q1′Q2′ 其具体开机复位电路下图2-5-2所示:

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我们要保证电路开始时JK触发器初态Q=0,怎么保证呢?我们在Rd′端加如图的CL电路,当电路连接好后,刚开始1点点位为0,而C1充电,当充电完成后,1点点位为+Vcc。而Rd′为低电平有效。这样一来就给JK触发器初态Q=0,而待电容充电完毕后又给Rd′一高电平,使其不再有效。大家都知道JK触发器J、K连一起接高电平为T触发器,即为翻转,所以当开关K闭合时,JK触发器由初态Q=0翻转为Q=1。给电路提供高频信号。 2.6 报警电路

图2-6 报警电路

据任务书要求,电路具有最后3秒报时功能。要求响半秒,停半秒共三下;这一功能的实现思路为:最后三秒响,那么就将最后三秒的信号取出;其半秒信号的报时可由信号源控制,因为信号源是一个占空比为50%的1HZ信号源,其波形中1秒的周期内有50%T即半秒的时间是高电平,那么高电平就可以驱动蜂鸣器报警;所以报警电路是由如上图所示的或门、非门、与门构成,依据上图所示,按从上往下的顺序依次连入输入端的是个位计数器的四个输出端口和74LS192减法计数器的借位输出和Q端(占空比为50%的1HZ信号源),该六位最终经过或非门74LS192当其高位片为0。B0为借位信号会产生一高电平。而Q0-Q3均为底位片当03,02,01秒到来时,就会依课程要求最后3秒响半秒停半秒。

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3、系统安装与调试

3.1.步骤方法

根据总体电路图及相关集成芯片的管脚图连接好电路,采用单元电路调试发对电路各个部分分块进行试,这样比总体电路的调试要容易的多。

装调步骤如下: 1、电源的制作与调试。 2、1秒信号源的连接于调试。 3、译码显示的连接和调试。 4、计数器的连接和调试。 5、报警电路的连接和调试。

必须严格遵守以上条件,按照上面的步骤,才能避免不必要的的麻烦,为实验减少很多麻烦。

3.2故障及处理 3.2.1电源的制作及调试

首先按照设计的单元电路连接好电路,然后接通220V的电源,注意接交流电的时候不能将两根导线短接,否则会出现不安全事件,用万用表的交流电压档测变压器的输出是否为9V。如果不是则可能是领错了变压器,应及时更换,确认前面无误后,测整个电路的输出是否为直流+5V,此时应用万用表的直流电压档。若不是,用万用表逐步检查电路,有可能是导线没有连接好或者某个期间出现了问题。幸运的是电源我们一次性的做成功了。所以这方面没出现问题。

3.2.2 1秒信号源的连接于调试

按照设计好的信号源电路连接好电路,两个电阻理论值是72.46Ω,可是实验室没有这样阻值的电阻,我们只好用了68Ω的电阻代替,可是当实验以后,

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