1目录1.实验目的.2.实验任务和要求.3.设计方案的选择.4.实验原理.5.电路主要元器件介绍.6.电路焊接及调试.7.故障分析.8.仪器仪表清单.9.心得体会.10.致谢.11.参考文献.2一、实验目的:本课程为电子、通信类专业的独立实践课,该课程设计建立在电路基础低频与高频电子线路等课程的基础上,主要让学生加深对高频电子线路理论知识的掌握,使学生能把所学的只是系统地、高效地贯穿到实践中来,避免理论与实践的脱离,同时提高学生的动手能力,并在实践中不断完善理论基础,有助于培养学生综合能力。二、实验任务和要求:2.1任务:根据数电模电知识,设计一个具有较高精度的9为数显定时器。2.2要求:1.具有数码管显示9秒的定时功能;2.定时器为9秒递减定时;3.数显定时器的记数频率可调;三、设计方案的选择:3.1方案一:它是由555电路组成的多谐振荡器构成实际脉冲发生器,一只可预置数二进制同步可逆计数器74LS193组成的脉冲计数器,译码和显示驱动器4511组成,它将输出的BCD码译码后通过数码器显示出来。R1220R210kR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C10.01ufD015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U274LS193A7B1C2D6LT3BI4LE/STB5QA13QB12QC11QD10QE9QF15QG14U374HC4511R3220R4220R5220R6220R7220R8220R91kC31uFD2DIODED1DIODER1010kRV11k+12v33.2方案二:同方案一一样,不过改变了多谐振荡器电路,使之更加简明容易操.R1470R010kR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C10.01uFC222uFD015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U274LS193A7B1C2D6LT3BI4LE/STB5QA13QB12QC11QD10QE9QF15QG14U374HC4511R2470R3470R4470R5470R6470R7470+544%RV150k43.3方案三:在方案二的基础上,不改变多谐振荡器,可逆计数器改为74LS192,七段显示译码器改为输出低电平有效的74LS47,因此数码管也改为共阳极的。R1470R010kR4DC7Q3GND1VCC8TR2TH6CV5U1555C10.01uFC222uFR2470R3470R4470R5470R6470R7470+545%RV150kA7QA13B1QB12C2QC11D6QD10BI/RBO4QE9RBI5QF15LT3QG14U474LS47D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U274LS192经过选择优化后,决定使用方案二的电路组为最终电路,原因是方案二在以后的焊接及功能方面更容易操作,并且元器件容易领取。方案三虽好,可是共阳极数码管不如共阴极数码管常见。5四、实验原理:4.1电路工作原理图:时钟脉冲发生器———脉冲计数器———译码驱动器———数码显示器4.2各模块电路的设计及其原理图:4.2.1时钟脉冲发生器的设计:它是由555电路组成的多谐振荡,其振荡周期T=0.7(R1+R2)*C2,电路中R1=R0+R滑上,R2=R滑下.当电源接通后电容C2被充电,当VC上升到2/3VCC时,使V0为低电平,同时放电三极管T导通,此时电容C2通过R滑下和T放电,VC下降,当VC下降到1/3VCC时,V0翻转为高电平。电容器放电时间为:tpl=R2*C2*ln2=0.7R2*C2。当放电结束时T截止,VCC将通过R1,R2向电容6C充电,VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为tph=(R1+R2)*C2*ln2=(R1+R2)*C2*0.7,当vc上升到2/3VCC时,电路又翻转为低电平。如此周而复始,在电路的输出端就得到一个周期性矩形波:f=1/(tpl+tph)=1.43/[(R1+R2)C2],此电路振荡周期可以由电位器来调节。4.2.2脉冲计数器的设计:D015Q03D11Q12D210Q26D39Q37UP5TCU12DN4TCD13PL11MR14U274LS193A7B1C2D6LT3BI4LE/STB5QA13QB12QC11QD10QE9QF15QG14U374HC4511脉冲计数器是由一直预置二进制数同步可逆计数器74LS193组成,它能对时钟脉冲进行加减记数,并在Q0-Q3输出四位二进制数。此电路中74LS193接成减计数器,通过将D0,D3接高电平,D1,D2接低电平,得到二进制数1001,可将计数器预置位9.同时时钟脉冲发生器工作,输出时钟脉冲,由555三号引脚输出的时钟脉冲输入到74LS193的减记数端四号引脚。因此随着时钟脉冲的输入,计数器作减记数。计数器由9递减至0,然后由Q0-Q3输入4511译码驱动器。4.2.3译码驱动器的设计:7R147032671213A7B1C2D6LT3BI4LE/STB5QA13QB12QC11QD10QE9QF15QG14U374HC4511R2470R3470R4470R5470R6470R7470+5在BI=LT=0的条件下,当LE=0时...