1、脈沖計數設計與分析摘要我們知道，555電路在應用和工作方式上一般可歸納為3類。每類工作方式又有很多個不同的電路。 在實際應用中，除了單一品種的電路外，還可組合出很多不同電路，如：多個單穩、多個雙穩、單穩和無穩，雙穩和無穩的組合等。這樣一來，電路變的更加復雜。為 了便于我們分析和識別電路，更好的理解555電路，這里我們這里按555電路的結構特點進行分類和歸納，把555電路分為3大類、8種、共18個單元電 路。每個電路除畫出它的標準圖型，指出他們的結構特點或識別方法外，還給出了計算公式和他們的用途。555時基電路是一種將模擬功能與邏輯功能巧妙地結合在同一硅片上的組合集成電路。該電路可以在最基本的典

2、型應用方式的基礎上，根據實際需要，經過參數配置和電路的重新組合，與外接少量的阻容元件就能構成不同的電路，因而555電路在波形的產生與變換、測量與控制、家用電器、電子玩具等許多領域中都得到了廣泛應用關鍵字：NE555 計數 譯碼 顯示目錄第一章脈沖計數器簡介 21.1脈沖計數器緒論 21.2脈沖計數器主要內容 2第二章脈沖計數器設計與分析 22.1方案與論證 22.2總體框圖及模塊設計 32.3總體電路設計 72.4系統測試，抗干擾及注意細節 7第三章脈沖計數器設計結果分析論證 83.1硬件調試 83.2結果分析得出結論 8附錄： 8參考文獻： 9第一章脈沖計數器簡介1.1發展趨勢由555時基電

3、路構成常見的最基本的典型應用電路有：單穩態觸發電路、雙穩態觸發電路、無穩態電路，而用這3種方式中的1種或多種組合起來可以組成各種實用的電子電路，如定時器、分頻器、脈沖信號發生器、元件參數和電路檢測電路、玩具游戲機電路、音響告警電路、電源交換電路、頻率變換電路、自動控制電路等第二章脈沖計數器設計與分析2.1方案與論證方案一：用MAX0832產生脈沖信號，經過計數、譯碼、顯示，此方案性價比高，硬件電路較為簡單。方案二：用NE555產生所需波形，經過整形、計數、譯碼、顯示，此方案性比價低，工作所需環境低，可靠性好，硬件電路較為合理。方案三：用單片機產生脈沖信號，經過計數、譯碼、顯示，編程程序復雜，硬

4、件電路復雜，性價比較貴綜上所述方案比較，方案二較為可行2.2總體框圖及模塊設計NE555定時器產生脈沖信號 施密特觸發器整形 計數器計數 數字信號譯碼 數碼管顯示 CC40106由六個斯密特觸發器電路組成。每個電路均為在兩輸入端具有斯密 特觸發器功能的反相器。觸發器在信號的上升和下降沿的不同點開、關。上升電壓(V T+和下降電壓(V T-之差定義為滯后電壓。 CD40106引腳圖2 4 6 8 10 12 數據輸出端1 3 5 9 11 13 數據輸入端14 電源正7 接地p 切換時間波形： p 74LS161是常用的四位二進制可預置的同步加法計數器管腳圖介紹：時鐘CP和四個數據輸入端P0P3

5、清零/MR使能CEP，CET置數PE數據輸出端Q0Q3以及進位輸出TC. (TC=Q0Q1Q2Q3CET輸 入 輸 出 CR CPLD EPETD3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 0 0 0 0 0 1 0 d c b a d c b a 1 1 0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 1 1 1 狀態碼加1從74LS161功能表功能表中可以知道，當清零端CR=“0”，計數器輸出Q3、Q2、Q1、Q0立即為全“0”，這個時候為異步復位功能。當CR=“1”且LD=“0”時，在CP信號上升沿作用后，74LS161輸出端Q3、Q2、Q1、Q0的狀態分別與并行數

6、據輸入端D3，D2，D1，D0的狀態一樣，為同步置數功能。而只有當CR=LD=EP=ET=“1”、CP脈沖上升沿作用后，計數器加1。74LS161還有一個進位輸出端CO，其邏輯關系是CO= Q0Q1Q2Q3CET。合理應用計數器的清零功能和置數功能，一片74LS161可以組成16進制以下的任意進制分頻器。74LS47譯碼器原理：譯碼為編碼的逆過程。它將編碼時賦予代碼的含義“翻譯”過來。實現譯碼的邏輯電路成為譯碼器。譯碼器輸出與輸入代碼有唯一的對應關系。74LS47是輸出低電平有效的七段字形譯碼器，它在這里與數碼管配合使用，表2列出了74LS47的真值表，表示出了它與數碼管之間的關系。 表1 輸

7、 入 輸 出 顯示數字符號 LT( RBI(- A3 A2 A1 A0 BI(/RBO( a( b( c( d( e( f( g( 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 X 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 X 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 2 1 X 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 1 X 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 4 1 X 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 X 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 6 1 X 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1

8、1 1 7 1 X 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 8 1 X 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 9 X X X X X X 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 熄滅 0 X X X X X 1 0 0 0 0 0 0 0 8 LED數碼管中各段發光二極管的伏安特性和普通二極管類似，只是正向壓降較大，正向電阻也較大。在一定范圍內，其正向電流與發光亮度成正比。由于常規的數碼管起輝電流只有12 mA，最大極限電流也只有1030 mA，所以它的輸入端在5 V電源或高于TTL高電平(3.5 V的電路信號相接時，一定

9、要串加限流電阻，以免損壞器件。2.3總體電路設計2.4系統測試，抗干擾及注意細節1.NE555集成芯片三腳輸出波形需整形2.電阻電容用精密電阻電容為了提高穩定性和精度3.波形整形用廉價的施密特觸發器第三章脈沖計數器設計結果分析論證3.1硬件調試第一步：檢查電路中各個元件是否接的可靠、大小是否合理，特別是NE555必須接正確第二步：在一切都正常的情況下，給電路上電，此時立即觸摸NE555是否發燙，若發燙應立即斷電第三步：若NE555沒有發燙，則說明NE555工作正常，這時開始實驗數據測試 。第四步：通過示波器觀察NE555輸出的方波信號，觀察方波的失真情況。第五步：失真的波形通過施密特觸發器進行整形，整形后的波形是沒有失真方波。第六步：通過示波器觀察波形的幅值大小第七步：通過示波器觀察波形的周期，計算出波形的頻率第八步：通過數碼管觀察顯示數字第九步：統計實驗數據第十步：斷電3.2結果分析得出結論該電路產生一個方波，不過由于電子元器件的差別和電路硬件的原因，產生的這些波形和理論有些差距。本次設計就是一種數字與模擬混合型的中規模集成電路555，外加電阻、電容等元件可以構成多諧振蕩器。將原理圖讀懂，在元器件的