3.2.3计数电路的设计与分析
该部分用到了计数器74LS160共五个,前两个和中间两个分别都组成了60进制计数器用于显示分钟和秒,第五个仍是十进制,用来显示路灯工作的次数。异步清零端/MR1 为低电平时,不管时钟端CP信号状态如何,都可以完成清零功能。160的预置是同步的。当置入控制器/PE为低电平时,在CP上升沿作用下,输出端Q0-Q3与数据输入端P0-P3一致。对于54/74160,当CP由低至高跳变或跳变前,如果计数器控制端CEP、CET为高电平,则/PE应避免由低至高电平的跳变,而54/74LS160无此种限制。160的计数是同步的,靠CP同时加在四个触发器上而实现的。当CEP、CET均为高电平时,在CP上升沿作用下Q0-Q3同时变化,从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。对于54/74LS160CEP、
CET跳变与CP无关。 当计数溢出时,进位输出端(TC)输出一个高电平脉冲,其宽度为Q0的高电平部分。对于74LS160,在CP出现前,即使CEP、CET、/MR发生变化,电路的功能也不受影响。74LS160外部管脚图如图3-4所示:
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160外部管脚 引出端符号:
TC 进位输出端: CEP 计数控制端: Q0-Q3 输出端: CET 计数控制端:
CP 时钟输入端(上升沿有效): /MR 异步清除输入端(低电平有效): /PE 同步并行输入置数端(低电平有效)
74LS160内部电路图如图3-5所示
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四. 电路的调试与分析
4.1调试使用的仪器 4.0V直流电压源、万用表 4.2电路的调试
接上电源,六个数码管均显示0,(一个是计数用的显示管,另五个作计时用),整个电路处于正常状态。在日光灯下用小螺丝刀调节电位器,当红色较大的发光二极管恰好熄灭时,再断开模拟光敏电阻的开关,看小灯是否能很快发光。若能,则表明这个点恰好是模拟光敏电阻的最佳点;若不能点亮或反应很迟钝,则表明未调节到最佳位置,需要反复调节找到电位器的最佳点。调试完成后,断开此开关,稍作等待之后,发光二极管亮,数码管开始计数;然后不遮住光敏电阻(即
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闭合此开关),发光二极管灭,同时数码管停止计数,按下复位开关,数码管显示又全变为零。
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五.总结
5.1设计体会
为期两周的课程设计就快结束了,回首整个过程仍感到些许紧张,但更多的是充实。两周内我查阅了大量资料,通过仔细地研究和反复演算终于完成了我的设计。学习了半年的专业课我掌握了一些电路知识的理论知识,平时的实验课我通过自己的努力学会了数字电子技术中一些简单的控制电路图的设计,为这学期期末的课程设计顺利完成提供了很大的帮助。本次的声光控制开关的设计实践将我们学到的知识应用到了实践,深化了对数字电路设计、和模拟电子设计的认识,使我们在设计的实践中获得新知。学习了的理论知识和实践操作,我们不仅仅得到的是课本上的东西,更重要的是我们通过自己的独立动手,老师和同学的耐心指导下,让我们学会了分析电路、设计电路的步骤以及计算机辅助作图等。在此设计中利用到了三极管的放大、光敏效应,进一步巩固和掌握前面所学的基础知识,加深对了对模拟电路、数字电路的理解,对元气件的使用更加深刻。通过这次设计,我深深地感觉到了只有付出才会有收获,同时也需要有严谨的学习态度才能学有所获。设计过程中许多同学也为我提供了宝贵的意见,在此表示感谢。 5.2改进提高
本次的设计中缺少一个总复位开关,用于在路灯不工作时将数码管熄灭,以免费电。可以在CD4511的LE端加上一个单刀单掷开关,打开是高电平,数码管不显示,闭合是接地数码管可以正常计数。
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