數(shù)電課程設(shè)計報告---數(shù)字式電阻測試儀

1、<p>　　《電子技術(shù)》課程設(shè)計報告</p><p>　　題 目 數(shù)字式電阻測試儀 </p><p><b>　　學(xué)院（部）</b></p><p><b>　　專 業(yè)</b></p><p><b>　　班 級</b></p

2、><p><b>　　學(xué)生姓名</b></p><p><b>　　學(xué) 號</b></p><p>　　12 月 19 日至 12 月 30 日 共 2 周</p><p>　　指導(dǎo)教師（簽字） </p><p><b>　　數(shù)字式電阻測試

3、儀</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　數(shù)字化測量儀器較模擬儀器具有使用方便，測量精確等優(yōu)點。本次課程設(shè)是針對數(shù)字式電阻測試儀的設(shè)計，介紹了數(shù)字式電阻測試儀的設(shè)計方案及其基本原理，并著重介紹了數(shù)字式電阻測試儀各單元電路的設(shè)計思路，原理及整體電路的的工作原理，控制器件的工作情況。設(shè)計共有三大組成部分：一是系統(tǒng)概述，本部分概括

4、講解了電路的設(shè)計思想和各部分功能；二是各單元所用器件、其性能和在電路中的功能。三是設(shè)計小結(jié)，這部分包括設(shè)計的完成情況，并提出本系統(tǒng)需要改進的地方及遇到的困難。</p><p>　　關(guān)鍵詞 555 多諧振蕩器 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器 74LS160N 74175N</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>　　1. 被測電阻值

5、范圍100Ω～100kΩ；</p><p>　　2. 四位數(shù)碼管顯示被測電阻值；</p><p>　　3. 分別用紅、綠色發(fā)光二極管表示單位；</p><p>　　4. 具有測量刻度校準(zhǔn)功能。</p><p>　　第一部分 系統(tǒng)綜述</p><p><b>　　設(shè)計思路</b></p>

6、;<p>　　數(shù)字式電阻測試儀的基本工作原理是將待測的數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，在通過計數(shù)、譯碼，由數(shù)碼管直接將阻值顯示出來。本設(shè)計是通過555芯片與74LS160芯片共同協(xié)作來完成的。接通電源后多諧振蕩器開始工作，此時給555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器一個負脈沖，使其工作，產(chǎn)生的脈沖寬度為Tw，兩輸出端相與后接74LS160計數(shù)器，記錄的就是Tw寬度內(nèi)多諧產(chǎn)生的高電平個數(shù)。因待測電阻R與單穩(wěn)態(tài)的脈沖寬度Tw呈線性關(guān)系，給定參數(shù)后，高電平

7、數(shù)即為待測電阻值。最后通過譯碼顯示，顯示出最終的結(jié)果。</p><p><b>　　二、方案論證與選擇</b></p><p>　　為了用數(shù)字的辦法測量電阻，首先需要將被測電阻值以某種方式輸入AD轉(zhuǎn)換器。根據(jù)測量原理的不同，其輸入方法有很多，如直接法、 電橋法和充放電法。各種辦法都有相應(yīng)的優(yōu)缺點，例如充放電法及直接法均需求得被測樣兩端的電壓與通過被測樣的電流，利用歐姆

8、定律從而得出被測樣的電阻， 電橋法則是利用電橋兩端電位的平衡來得出被測樣的電阻。其中利用直接法測得的電阻( 如“ 搖表” ) 存在讀數(shù)不精確等明顯的人為因素干憂，在讀數(shù)較大的情況下尤其如此；利用充放電法測得的電阻阻值偏大；而利用電橋法測量，則存在電橋調(diào)節(jié)費時費力等不利因素。 </p><p>　　下面列出幾中具體方案進行分析比較，最終選擇得出方案：</p><p>　　方案一 利用橋

9、式電路和A\D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。</p><p>　　待測電阻Rx和R=1000,R1,R2,P1組成一個電阻電橋，其中P1是用來完成校準(zhǔn)過程的。運算放大器的輸出電壓與（R-Rx）/（R+Rx）成正比，待測電阻大小可通過電壓表或電流表指示出來。R和Rx可通過驅(qū)動指示燈LED1和LED2顯示，當(dāng)R大于1000時，運算放大器輸出低電平，LED1亮，否則LED2亮。也可以通過電表的正負指示電阻的大小。將測量出的電阻值通過A\D

10、轉(zhuǎn)換電路實現(xiàn)數(shù)制的轉(zhuǎn)換，并將其連接至數(shù)碼顯示管，最終的測量結(jié)果將在數(shù)碼管上顯示出來。其原理圖如下圖所示：</p><p>　　圖1.1 方案一原理圖</p><p>　　方案二 用場效應(yīng)管運算放大器和A\D轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。 </p><p>　　使用場效應(yīng)管運算放大器組成線性歐姆表電路。運算放大器的同向端接穩(wěn)壓二極管，輸出經(jīng)待測電阻Rx反饋到反向輸入端，反向輸入端經(jīng)一

11、電阻R接地。由于電流表的一端接在運算放大器的同向端，因此運算放大器輸出與待測電阻Rx成正比。如果電流表滿量程則代表Rx=R。這樣待測電阻的阻值可以很容易的根據(jù)R來確定，只需改變R值即可輕易獲得待測電阻值。將獲得的電阻值經(jīng)A\D轉(zhuǎn)換后與數(shù)碼管連接，則數(shù)碼管顯示電阻值。</p><p>　　其電路基本原理圖如下圖所示：</p><p>　　圖1.2 方案二原理圖</p><

12、;p>　　方案三 利用施密特反相器構(gòu)成方波發(fā)生電路，其輸出脈沖寬度與被測電阻成正比，只要把此脈沖和頻率固定不變的方波（以下稱為時鐘脈沖）相與，便可以得到計數(shù)脈沖，將它送給數(shù)字顯示器。如果時鐘脈沖的頻率等參數(shù)合適，便可實現(xiàn)測量電阻。這種設(shè)想如圖 所示，圖中計數(shù)控制電路輸出的脈沖寬度Tx應(yīng)與Rx成正比。。：</p><p>　　圖1.3 方案三原理圖</p><p>　　方案四

13、 用555多諧振蕩器和單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及74LS160計數(shù)器共同實現(xiàn)。</p><p>　　555單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的脈沖寬度與電阻呈正相關(guān)，故阻值大小可通過脈沖寬度體現(xiàn)。給定多諧振蕩器的振蕩頻率。將多諧振蕩器的振蕩周期與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的脈沖寬度相與，結(jié)果作為計數(shù)脈沖，經(jīng)由74LS160后，最終將在數(shù)碼管上顯示被測電阻值大小。</p><p>　　圖1.4 方案四原理圖</p>&l

14、t;p>　　采用前幾種AD轉(zhuǎn)換電路的方法電路比較簡單，由于對于AD轉(zhuǎn)換芯片的不熟悉，故采用方案五用本學(xué)期剛學(xué)的555芯片和74ls160芯片</p><p>　　第二部分 單元電路設(shè)計</p><p>　　一、555單穩(wěn)態(tài)脈沖的產(chǎn)生</p><p>　　上圖是555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，其工作原理為：接通電源瞬間，Uc=0V,輸出Uo=1,放電三極管T

15、截止。Ucc通過R給C充電。當(dāng)Uc上升到2Ucc/3時，比較器C1輸出變?yōu)榈碗娖?，此時基本RS觸發(fā)器置0，輸出Uo=0。同時，放電三極管T導(dǎo)通，電容C放電，電路處于穩(wěn)態(tài)，穩(wěn)態(tài)時Ui=1。</p><p>　　當(dāng)輸入負脈沖后，觸發(fā)器發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使Uo=1，電路進入暫穩(wěn)態(tài)。由于Uo=1，三極管T截止，電源Ucc可通過R給C充電。當(dāng)電容C充電至Uc=2Ucc/3時，電路又發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出Uo=0，T導(dǎo)通，電容C放電，電路自

16、動恢復(fù)至穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)時間由RC電路參數(shù)決定，若忽略T的飽和壓降，則電容C上電壓從0上升到2Ucc/3的時間，即輸出脈沖寬度： Tw=RCln3=1.1RC。</p><p>　　當(dāng)輸出信號有高電平變成低電平時，555內(nèi)部的放電三極管T導(dǎo)通，電容C通過T的放電，由于T飽和導(dǎo)通時電阻很小，因此電容電壓迅速減小為0V，電路恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，為下次觸發(fā)做好準(zhǔn)備。</p><p>　

17、　在下圖中,由于該觸發(fā)器要求觸發(fā)脈沖寬度要小于Tw，并且輸入Ui的周期大于Tw，所以在輸入端接一個RC微分電路，使輸入負脈沖經(jīng)RC微分變窄后再接到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上。</p><p>　　本次設(shè)計的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器部分的電路圖如下所示：</p><p>　　其中，Vcc為5V的直流電壓源，J1為單刀雙擲開關(guān)，J2為單刀單擲開關(guān)，Rx為待測電阻，R2,R3為100Ω的定值電阻，C1、C2、C3、C4

18、、C7,C8分別為不同電容值的電容，C2、C4為一組，C7、C8為一組。X1、X2為發(fā)光二極管（X1是紅燈，X3是綠燈）。待測電阻通過單刀雙擲開關(guān)J1可分別與兩組電容串聯(lián)，與不同組電容串聯(lián)可測不同大小的電阻，用來控制所測阻值單位，與C2、C4連接時表示所測電阻單位為歐姆，X1亮；與C7、C8連接時表示所測電阻單位為千歐姆，X3亮。,J2為單刀單擲開關(guān)，當(dāng)J2合上時給觸發(fā)器施加負脈沖。R2和C3組成輸入的RC微分電路，使輸入負脈沖變窄。&

19、lt;/p><p>　　已經(jīng)通過相關(guān)公式設(shè)置好了各元件參數(shù)：</p><p>　　當(dāng)被測電阻為XΩ時，J1與C2、C4相連，Tw=X ms</p><p>　　當(dāng)被測電阻為XKΩ時，J1與C7、C8相連，Tw=X ms</p><p>　　所以不管所測電阻的大小，只要J1選擇合適的量程，fw=1/X KHZ。</p><p&g

20、t;　　產(chǎn)生的波形圖如下圖：</p><p>　　二、555多頻振蕩的產(chǎn)生</p><p>　　多諧振蕩器與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理很相似，都是通過電阻電容的充放電完成的。555構(gòu)成的多諧振蕩器工作原理如下：</p><p>　　當(dāng)接通電源Ucc后，電容C上的初始電壓為0V，比較器C1、C2輸出為1和0，使Uo=1，放電管T截止，電源通過R1、R2向C充電。Uc上升至

21、2Ucc/3時，RS觸發(fā)器被復(fù)位，使Uo=0，T導(dǎo)通，電容C通過R2到地放電，Uc開始下降，當(dāng)Uc降到Ucc/3時，輸出Uo又翻回到1狀態(tài)，放電管T截止，電容C又開始充電。如此周而復(fù)始，就可在3腳輸出矩形波信號。</p><p>　　電容C上的充電時間T1和放電時間T2分別為：</p><p>　　T1=0.7(R1+R2)C</p><p><b>　　

22、T2=0.7R2C</b></p><p>　　輸出矩形波的周期為：T=T1+T2=0.7(R1+2R2)C</p><p>　　振蕩頻率：f=1/T=1.44/[(R1+2R2)C]</p><p>　　占空比：q=(R1+R2)/(R1+2R2)</p><p>　　如果R1>>R2，則q=1,Uc近似為鋸齒波。&

23、lt;/p><p>　　本次設(shè)計的多諧振蕩器如下圖：</p><p><b>　　輸出波形如下：</b></p><p>　　此多諧振蕩器的輸出頻率f=1O KHZ,然后與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出相與，就能求出在脈沖寬度內(nèi)的振蕩個數(shù)，m=10/（1/X）=10X,即脈沖個數(shù)就是電阻數(shù)值的十倍。</p><p>　　通過計算R6=2

24、.886 KHZ R4=5.772KHZ C=10Nf f=1.44/[(R6+2R4)C]=10 KHZ</p><p>　　因為實際應(yīng)用中會存在一定的誤差，所以要加入校正部分，將其中的R6換成滑動變阻器，先給定值，發(fā)現(xiàn)待測電阻值與顯示管中的數(shù)值不一致時，進行手動調(diào)節(jié)。</p><p><b>　　三、單頻和多頻相與</b></p><

25、p>　　基本原理：用7400來實現(xiàn)與的功能，讓單脈沖和多頻震蕩的脈沖相與后再輸</p><p>　　入到74LS160中。 </p><p><b>　　如圖所示：</b></p><p><b>　　相與后波形圖如圖：</b></p><p>　　相與后就能得到在脈沖寬度內(nèi)的振蕩個數(shù)，m=1

26、0/（1/X）=10X,即脈沖個數(shù)就是電阻數(shù)值的十倍。再通過計數(shù)器就能得到R的阻值，精度為0.1</p><p>　　四、74LS160計數(shù)</p><p>　　本設(shè)計中的74LS160芯片是用于計數(shù)的，因最終結(jié)果要顯示四位，故要用四個74LS160芯片來實現(xiàn)。單穩(wěn)態(tài)和分頻電路相與后產(chǎn)生的如上圖所示的單脈沖的個數(shù)就是由其計數(shù)的。</p><p>　　由于74LS16

27、0為十進制計數(shù)器，為使她能夠?qū)λ奈皇M制數(shù)進行計數(shù)，需將其拓展，即級聯(lián)。74LS160得級聯(lián)方式很多，本設(shè)計中，我們使用低位片的進位，作為高位片的觸發(fā)脈沖來實現(xiàn)。即低位片每向高位進為一次，高位計數(shù)一次。由此可實現(xiàn)10000進制計數(shù)。</p><p>　　計時器的清零可通過開關(guān)J6來實現(xiàn)。將計數(shù)器的清零端即ROC、同時接到開關(guān)上。開關(guān)常即接1。每當(dāng)需要更換電阻時，將開關(guān)閉合后打開，即為0。以此實現(xiàn)計數(shù)器清零 。&l

28、t;/p><p>　　74LS160級聯(lián)圖如右所示：</p><p><b>　　五、鎖存器鎖存電路</b></p><p>　　本設(shè)計中的鎖存功能是通過74175N實現(xiàn)的。一個74175N芯片中包含有四個D觸發(fā)器，D觸發(fā)器具有鎖存功能 </p><p>　　要實現(xiàn)對從四個74LS160出來的16個二進制數(shù)的鎖存，需要4個7

29、4175N芯片。</p><p>　　利用單穩(wěn)態(tài)的輸出脈沖來控制4個74175N芯片。將單穩(wěn)態(tài)的輸出取反后，作為74175N的觸發(fā)脈沖。</p><p>　　每一個D觸發(fā)器可以實現(xiàn)一位鎖存，也就是說，對四輸出的74LS160，每一個芯片都需要一個74175N來實現(xiàn)四位鎖存。</p><p><b>　　圖2.9.與非門</b></p>

30、;<p>　　鎖存器的連接圖如下所示：</p><p><b>　　六、數(shù)碼管顯示</b></p><p>　　本設(shè)計所使用的數(shù)碼顯示管是DCD-HEX，可同時完成譯碼和顯示兩個功能。實現(xiàn)了數(shù)字顯示功能。</p><p>　　四位顯示最大能顯示到9999，因此對于大于此量程的數(shù)據(jù)，需要用一個報警裝置來提新用戶，當(dāng)數(shù)值超過量程時，就

31、必須換擋位或者換別的儀器進行測量。</p><p>　　為了解決這個問題，我們設(shè)計了一個燈來充當(dāng)這個報警裝置，用一個與門連接四個74160N的進位端，即RCO端，在與門的另一端接一個555構(gòu)成的報警裝置，當(dāng)出現(xiàn)9999時，蜂鳴器就發(fā)出報警聲，則表明待測電阻阻值過大，選擇的量程小了，應(yīng)該更換檔位。這同時也就實現(xiàn)了檔位的選擇調(diào)整。</p><p>　　數(shù)碼顯示管與報警裝置的連接圖如下所示：&l

32、t;/p><p><b>　　三、系統(tǒng)綜述</b></p><p><b>　　一、 系統(tǒng)綜述</b></p><p>　　這次設(shè)計，我們使用了兩個555，一個用來產(chǎn)生單脈沖，一個是多諧震蕩，能產(chǎn)生多諧振蕩的555電路，經(jīng)四個74LS160分頻后，經(jīng)其中一個支路的輸出與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的輸出信號通過74LS09實現(xiàn)相與，再輸入到7

33、4LS160計數(shù)器，74LS160計數(shù)后，計數(shù)結(jié)果送至74LS74進行鎖存，最后通過數(shù)碼顯示管顯示出來，數(shù)碼管顯示的數(shù)字即為電阻阻值。</p><p>　　至于為什么數(shù)碼管顯示的數(shù)字可以直接作為電阻阻值，其原理是：555產(chǎn)生單脈沖，其時間Tw為一個時間長度，即為脈沖寬度。然后多諧振蕩產(chǎn)生連續(xù)的方波，其時間長度遠小于單脈沖，即其脈沖寬度遠小于單脈沖，單脈沖的脈沖寬度是多頻的整數(shù)倍。相與后輸出的脈沖個數(shù)就是Tw時間內(nèi)

34、脈沖的個數(shù)。電阻通過555轉(zhuǎn)化為Tw，而輸出的就是Tw的值。</p><p>　　根據(jù)555的性質(zhì)由相關(guān)公式Tw=1.1RC知，要測電阻就必須知道Tw和R的值，Tw可以測出，而C的值我們將其設(shè)置為1/1.1，這樣，Tw=R，所以我們可以將數(shù)碼管顯示的數(shù)字直接作為電阻值。在單脈沖產(chǎn)生部分，我們之所以選擇兩個電容串聯(lián)作為一組電容而不是使用一個電容一組，是因為沒有以1/1.1為數(shù)值大小的電容。兩個電容串聯(lián)后的電容C與兩

35、個電容C1和C2之間滿足1/C=1/C1+1/C2，所以我們選擇大小為1和10的電容串聯(lián)。</p><p>　　這次課程設(shè)計，要求測量的電阻阻值范圍為100Ω到100KΩ，并且要求用4位數(shù)碼管顯示，為了提高測量精度，我們選用了由多諧振蕩器構(gòu)成的分頻器來把阻值范圍再進行細化，使得測量更加精確。</p><p>　　總的來說，本設(shè)計的基本思路就是利用555，將電阻的模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，再用計

36、數(shù)器進行計數(shù)，最后通過數(shù)碼管譯碼、驅(qū)動、顯示出來。對這個基本思路進行一系列細化、改進，最終就完成了本次設(shè)計。</p><p><b>　　整體電路圖：</b></p><p><b>　　仿真圖</b></p><p><b>　　第四部分 結(jié)束語</b></p><p>&

37、lt;b>　　一.收獲和體會</b></p><p>　　兩周時間的課程設(shè)計，中間有三門考試，算起來只有一周的時間，不過總算是結(jié)束了。電路也設(shè)計出來了，從仿真的結(jié)果看，測量有些小誤差，不過還算可以。</p><p>　　本次課設(shè)體會與其他幾次課設(shè)最大的不同之處在于作品是幾個人共同協(xié)作的成果。這種合作方式既有缺點又有優(yōu)點。優(yōu)點是各個人共同尋找資料、設(shè)計整體思路及各個單元模塊

38、的搭建，能提高效率，且將不同的方案從各個方面還有整體上進行分析對比，更有利于找到最優(yōu)的解決方案。我們?nèi)讼嗷ビ懻?，相互交流，對課題的理解有了一致的想法。我們最終選擇了相對合理的現(xiàn)行方案，對各個模塊的劃分以及具體功能有了具體的分配。但是同時，三個人的工作分配、意見的統(tǒng)一也為設(shè)計帶來了另一方面的問題?？傊舜握n程設(shè)計首先鍛煉的是我們的團結(jié)合作的能力。</p><p>　　第二方面，這次課設(shè)較其他幾門課設(shè)的另一個很大

39、的區(qū)別是題目很寬，只告訴要求達到的功能，設(shè)計思路完全自由，沒有提供模板或者其他線索。特別是我們這一組的題目，很難找到相似程度很大的資料，我們只能靠自己所學(xué)的基礎(chǔ)知識自己解決問題。剛開始完全不知道從哪下手，但是只有自己真正面對問題，不怕困難，才能一步一步地理清楚思路，弄清楚眉目。正是由于分配給我們的難題，一來鍛煉了我們自主學(xué)習(xí)的能力 ，而來培養(yǎng)了我們迎難而上的精神。我們找到了一些關(guān)于電壓表設(shè)計的資料，所以我們所面臨的問題的關(guān)鍵在于怎么將測

40、電壓的知識搬移到測電阻上面。經(jīng)過了思考和討論，最終找到了我們能力范圍之內(nèi)的可行方案。</p><p>　　第三方面，正如其他的課設(shè)一樣，本次課設(shè)提供了我們一個對所學(xué)理論知識融會貫通的機會。雖然以前接觸過模數(shù)轉(zhuǎn)換器，接觸過譯碼器和LED，但從來沒有親自利用它們組裝一個有目的的電路，所以這一過程中的芯片選用、電路原理、搭建方式，是超出課本上的理論知識范圍的。對于一個新接觸的芯片，由完全不了解，到了解它的功能、結(jié)構(gòu)、接

41、入方式，是一個有難度但更有喜悅和收獲的過程，收獲的是知識，喜悅的是我們收獲知識的能力！</p><p><b>　　二、存在的問題</b></p><p><b>　　1.數(shù)模轉(zhuǎn)換</b></p><p>　　這個問題可以說是整個設(shè)計中最難的部分了。一開始我們想的是用A\D轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)，可是沒有學(xué)過，書本上也只是泛泛的講解了

42、一下，想要靠自學(xué)完全弄清楚，顯然難度系數(shù)比較大，再說了時間也不允許。搜集了一些資料后發(fā)現(xiàn)用555也可以實現(xiàn)數(shù)模的轉(zhuǎn)換，正好是剛學(xué)過的，遂轉(zhuǎn)換思路用555實現(xiàn)數(shù)模的轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　2. 校正部分</b></p><p>　　剛開始時只是側(cè)重于電路的設(shè)計，忽略了一個很重要的部分---校正部分，因本實驗還特別要求所設(shè)計出來的歐姆表要可以進行校正，意識到還

43、存在這個問題后，又著力于攻克它。因待測電阻值與單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的脈沖寬度是呈線性關(guān)系的，因此不能在單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器中做改動，只能在多諧振蕩器中做改動，一開始多諧中的各參數(shù)都是已經(jīng)經(jīng)過計算給定的，將其中的固定電阻換成滑線變阻器，先給定值，發(fā)現(xiàn)待測電阻值與顯示管中的數(shù)值不一致時，進行手動調(diào)節(jié)。其實就相當(dāng)于反饋部分，當(dāng)輸出出現(xiàn)偏差時反饋給輸入，進行調(diào)節(jié)。這樣校正部分也就實現(xiàn)了。</p><p><b>　　三、缺點和

44、改進</b></p><p>　　本電路設(shè)計方案中電阻的輸入電路需要外界提供直流恒流源，對精度的要求相當(dāng)高，這是本設(shè)計實現(xiàn)的一大難題。</p><p>　　本實驗電阻和電容的參數(shù)非常重要，尤其是電容必須選取合理，否則就會導(dǎo)致測量結(jié)果誤差非常大，因此必須注意。當(dāng)出現(xiàn)較大誤差時，應(yīng)該選擇改變電阻和電容，以調(diào)節(jié)誤差。</p><p>　　對電路的一些改進：由5

45、55構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器要求觸發(fā)脈沖寬度要小于Tw，并且輸入Ui的周期要大于Tw，如果輸入脈沖寬度大于Tw,可在輸入端接一個RC微分電路，是輸入負脈沖經(jīng)RC微分變窄后再接到單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器上。</p><p>　　將最后用于提醒用戶的警示燈可改接成用555構(gòu)成的報警裝置，為保險起見，可將其設(shè)置為揚聲器發(fā)出聲響的同時，警示燈亮，這樣就避免了因個人原因造成的測量誤差，對用戶也是一個警示作用</p><p

46、><b>　　鳴謝</b></p><p>　　次課程設(shè)計在設(shè)計過程中得到楚巖，張菁老師的悉心指導(dǎo)，并為我們指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵，同時教會了我許多的關(guān)于以后的學(xué)習(xí)、工作和科研方面應(yīng)該如何去做。</p><p>　　感謝鄧秋霞老師等教授我們基礎(chǔ)知識，她細心指導(dǎo)我的學(xué)習(xí)與設(shè)計，在此，我要向諸位老師表示深深的感謝。</p>&

47、lt;p>　　我們還感謝電控學(xué)院的諸位老師為我們提供了良好的設(shè)計條件，讓我們順利完成此次課程設(shè)計。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】 林 濤主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京:清華大學(xué)出版社,2006</p><p>　　【2】 林 濤主編.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).重慶大學(xué)出版社，2003</p>

48、;<p>　　【3】 閻 石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)(第四版).北京:高等教育出版社,1999</p><p><b>　　元器件明細表，附圖</b></p><p>　　555管腳圖及其內(nèi)部原理圖</p><p>　　內(nèi)部含有兩個電壓比較器，一個分壓器，一個RS觸發(fā)器，一個放電晶體管和一個功率輸出級。</p>&l

49、t;p><b>　　功能表如圖所示</b></p><p>　　74160N管腳圖及功能說明</p><p><b>　　引出端符號：</b></p><p><b>　　TC 進位輸出端</b></p><p><b>　　CEP 計數(shù)控制端</b>

50、;</p><p>　　Q0－Q3 輸出端CET 計數(shù)控制端</p><p>　　CP 時鐘輸入端（上升沿有效）</p><p>　　/MR 異步清除輸入端（低電平有效）/PE 同步并行置入控制端（低電平有效）</p><p>　　74160，是一個4位二進制的計數(shù)器，它具有異步清除端與同步清除端不同的是，它不受時鐘脈沖控制，只要來有效電

51、平，就立即清零，無需再等下一個計數(shù)脈沖的有效沿到來。</p><p><b>　　具體功能如下：</b></p><p><b>　　1.異步清零功能 </b></p><p>　　只要（CR的非）有效電平到來，無論有無CP脈沖，輸出為“0”。在圖形符號中，CR的非的信號為CT=0，若接成七進制計數(shù)器，這里要特別注意，控制

52、清零端的信號不是N-1（6），而是N（7）狀態(tài)。其實，很容易解釋，由于異步清零端信號一旦出現(xiàn)就立即生效，如剛出現(xiàn)0111，就立即送到（CR的非）端，使?fàn)顟B(tài)變?yōu)?000。所以，清零信號是非常短暫的，僅是過度狀態(tài)，不能成為計數(shù)的一個狀態(tài)。清零端是低電平有效。</p><p><b>　　2.同步置數(shù)功能</b></p><p>　　當(dāng)（LD的非）為有效電平時，計數(shù)功能被禁

53、止，在CP脈沖上升沿作用下D0～D3的數(shù)據(jù)被置入計數(shù)器并呈現(xiàn)在Q0～Q3端。若接成七進制計數(shù)器，控制置數(shù)端的信號是N（7）狀態(tài)，如在D0～D3置入0000，則在Q0～Q3端呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)就是0110。</p><p>　　74160N的功能表</p><p>　　D觸發(fā)器74LS175引腳圖,真值表：]</p><p><b>　　四腳數(shù)碼管及譯碼器</

54、b></p><p>　　四腳數(shù)碼管有四個接線腳，將160輸出地計數(shù)接收，然后譯碼顯示。其中譯碼器直接集成在一起，不需要在另外接一個譯碼器，這樣就省略了許多實驗上的麻煩和器件的選擇。</p><p>　　譯碼器的種類很多，但它們的工作原理和分析設(shè)計方法大同小異，其中二進制譯碼器、二-十進制譯碼器和顯示譯碼器是三種最典型，使用十分廣泛的譯碼電路。譯碼器是典型的組合數(shù)字電路，譯碼器是將一

55、種編碼轉(zhuǎn)換為另一種編碼的邏輯電路，學(xué)習(xí)譯碼器必須與各種編碼打交道。從廣義的角度看，譯碼器有四類：二進制碼譯碼器，也稱最小項譯碼器，N中取一譯碼器，最小項譯碼器一般是將二進制碼譯為十進制碼；代碼轉(zhuǎn)換譯碼器，是從一種編碼轉(zhuǎn)換為另一種編碼；顯示譯碼器，一般是將一種編碼譯成十進制碼或特定的編碼，并通過顯示器件將譯碼器的狀態(tài)顯示出來。編碼器，一般是將十進制碼轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的其它編碼，其實質(zhì)與代碼轉(zhuǎn)換譯碼器一樣，編碼是譯碼的反過程。 </p>

56、;<p>　　在數(shù)字系統(tǒng)中常見的數(shù)碼顯示器通常有：發(fā)光二極管數(shù)碼管(LED數(shù)碼管)和液晶顯示數(shù)碼管(LCD數(shù)碼管)兩種。發(fā)光二極管數(shù)碼管是用發(fā)光二極管構(gòu)成顯示數(shù)碼的筆劃來顯示數(shù)字，由于發(fā)二極管會發(fā)光，故LED數(shù)碼管適用于各種場合。液晶顯示數(shù)碼管是利用液晶材料在交變電壓的作用下晶體材料會吸收光線，而沒有交變電場作用下有筆劃不會聽吸光，這樣就可以來顯示數(shù)碼，但由于液晶材料須有光時才能使用，故不能用于無外界光的場合（現(xiàn)在便攜式電