數(shù)電課程設(shè)計(jì)數(shù)字毫秒計(jì)

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1、目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求……………………………………………………………2二、題目分析…………………………………………………………………………2三、整體構(gòu)思…………………………………………………………………………2四、具體實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………………………3五、各部分定性說明……………………………………………………………4（一）所選器件…………………………………………………5（二）器件介紹…………………………………………………5（三）功能模塊…………………………………………………

2、17六、總體設(shè)計(jì)電路圖……………………………………………………20七、設(shè)計(jì)心得與體會(huì)……………………………………………………21八、參考文獻(xiàn)………………………………………………………………2222數(shù)字毫秒計(jì)一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求。設(shè)計(jì)一個(gè)能夠測(cè)量脈沖寬度的數(shù)字式毫秒計(jì)：1、測(cè)量時(shí)間范圍1—99毫秒。2、可以測(cè)量單個(gè)正脈沖或負(fù)脈沖寬度時(shí)間。3、測(cè)量誤差為1個(gè)數(shù)字。4、能手動(dòng)清零。二、題目分析：數(shù)字毫秒計(jì)是用數(shù)碼管顯示時(shí)間數(shù)字來測(cè)量脈沖寬度的數(shù)字式顯示裝置三、整體構(gòu)思：基本的數(shù)字毫秒計(jì)電路主要由譯碼顯示器、計(jì)

3、數(shù)器和門電路組成一個(gè)方案一：首先構(gòu)成一個(gè)555定時(shí)器產(chǎn)生震蕩周期為1ms的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)基脈沖，由74LS160采用清零法分別組成九十九進(jìn)制的毫秒記數(shù)器。用產(chǎn)生的時(shí)基脈沖作為毫秒記數(shù)器的CP脈沖，使用BCD數(shù)碼管作為顯示電路。案二：首先構(gòu)成一個(gè)石英晶體振蕩器，產(chǎn)生周期為1KHz的脈沖，再經(jīng)過由74LS160構(gòu)成的三級(jí)十進(jìn)制的分頻電路，從而產(chǎn)生周期為1ms的時(shí)基脈沖，由74LS160采用置數(shù)法分別組成九十九進(jìn)制的毫秒秒記數(shù)器。用產(chǎn)生的時(shí)基脈沖作為毫秒記數(shù)器的CP脈沖使用74LS48為驅(qū)動(dòng)器，BCD數(shù)碼管作為顯示

4、器。方案一和方案二的設(shè)計(jì)都很正確，但是方案一在產(chǎn)生時(shí)基脈沖時(shí)比方案一效果要好，且不用分頻電路，本著設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，效果穩(wěn)定的前提下采用方案一。四、具體實(shí)現(xiàn)總體框圖。221、原理框圖如下，它主要由555振蕩器，門控電路，主控門，計(jì)數(shù)器，譯碼器和數(shù)碼顯示器等部分組成。門電路主控門計(jì)數(shù)器譯碼器顯示器555振蕩器被測(cè)脈沖L測(cè)量啟動(dòng)信號(hào)W門控信號(hào)k時(shí)基信號(hào)cp圖一原理框圖在脈沖寬度為tx的被測(cè)信號(hào)連續(xù)輸入到門控電路時(shí)，測(cè)量啟動(dòng)信號(hào)W每作用一次，門控電路產(chǎn)生一個(gè)寬度與被測(cè)脈沖寬度tx相等的門控信號(hào)K。門控信號(hào)K輸入主控

5、門，用來控制主控門的開與關(guān)。在門控信號(hào)K為高電平期間，主控門打開，時(shí)基信號(hào)CP脈沖通過主控門，并送至計(jì)數(shù)譯碼顯示電路進(jìn)行計(jì)數(shù)顯示。當(dāng)被測(cè)的第一個(gè)正脈沖結(jié)束時(shí)，門控信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，主控門隨之關(guān)閉，計(jì)數(shù)結(jié)束。顯示器的數(shù)字為被測(cè)脈沖寬度的時(shí)間。每進(jìn)行一次測(cè)量，只能測(cè)一個(gè)正脈沖寬度的時(shí)間。2、模塊功能說明及設(shè)計(jì)思路(1)脈沖信號(hào)發(fā)生器22脈沖信號(hào)發(fā)生器需要產(chǎn)生一定精度和幅度的矩形波信號(hào)，實(shí)現(xiàn)這樣矩形波的方法很多，可以由非門和石英振蕩器構(gòu)成，可以由單穩(wěn)態(tài)電路構(gòu)成，可以由施密特觸發(fā)器構(gòu)成，也可以由555電路構(gòu)成等

6、等。對(duì)不同的電路對(duì)矩形波頻率的精度要求不同，由此可以用不同電路結(jié)構(gòu)的的脈沖信號(hào)發(fā)生器。由于我所設(shè)計(jì)的電路對(duì)矩形波頻率的精度要求不高，所以我使用的是用555定時(shí)器接成的多諧振蕩器來代替秒脈沖信號(hào)發(fā)生器。(2)分頻電路利用計(jì)數(shù)器來構(gòu)成一個(gè)分頻電路，讓多諧振蕩器發(fā)出的矩形波信號(hào)轉(zhuǎn)變成我所需要的時(shí)基脈沖波信號(hào)，然后達(dá)到毫秒計(jì)測(cè)量精度是1毫秒的要求。根據(jù)所查閱的資料，只需要十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器就能構(gòu)成我所需要的分頻電路。(3)門電路利用邏輯門構(gòu)成門控開關(guān)，只需要用兩個(gè)D觸發(fā)器和部分邏輯非門跟與門就能夠形成一個(gè)邏輯門控

7、電路，從而得到需要的脈沖寬度與被測(cè)脈沖寬度相等的門控信號(hào)。（4)計(jì)數(shù)器構(gòu)成1-99進(jìn)制的計(jì)數(shù)器，用來記錄表示測(cè)量結(jié)果，構(gòu)成99進(jìn)制的方法很多，可一選用十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，因?yàn)橛?jì)數(shù)方便，簡(jiǎn)單，用以實(shí)現(xiàn)。（5）譯碼器和顯示電路測(cè)量結(jié)果需要通過顯示電路表示出來，這里我選用譯碼管來完成結(jié)果的顯示功能，選用譯碼管既可以對(duì)計(jì)數(shù)器的輸出進(jìn)行譯碼，也可以同時(shí)把結(jié)果顯示出來，這樣選用器件少，效率高。選用脈沖信號(hào)發(fā)生器————→用555定時(shí)器所接成的多諧振蕩器選用計(jì)數(shù)器————→十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器選用譯碼器————→4線——7段

8、譯碼器五、各部分定性說明（一）所選器件22表一器件表器件名稱Multisim仿真系統(tǒng)中代號(hào)數(shù)量備注D觸發(fā)器74LS742非門74LS041與門74LS082計(jì)數(shù)器74LS1602譯碼器DCB-HEX24線-7段555定時(shí)器555-VIRTUAL2電阻R1R2R3R4R5R66R4=R6=R3=10KR5=100R2=2.2KR1=22K電源VCC25V電容C1C2C3C44C1=C4=10nFC3=100nFC2=33nF開關(guān)TDSW12（二）器件介紹：