1、姓名 # 班級 # 學號 # 實驗日期 2015.5.26 節次 56 教師簽字 成績 基于74LS192的30秒倒計時設計1. 實驗目的1） 掌握555定時器的功能；2） 了解74LS192減法計數器的功能；3） 掌握RS觸發器在消除開關抖動中的應用；4） 掌握調試電路的方法；5） 掌握電路設計的基本思想和流程。2. 總體設計方案1）30進制計數器的設計本實驗采用74LS192芯片作為計數器，74LS192是同步的加減計數器，其具有清除和置數的功能。本實驗選擇兩片74LS192作為分別作為30的十位和個位。本實驗中將作為十位的計數器輸入端置為0011而將個位的輸入端置為0000。將兩片74L

2、S192的置數端連出來與開關B相連，開關B控制置數端與高電平還是低電平，從而實現當30倒計時到00時，通過手動操作開關B而可以重新開始倒計時，計數器的電路連接如下圖所示：圖1：計數器電路設計2）T=1s的時間脈沖的設計本實驗采用由555定時器組成的多諧振蕩器來產生周期為1s的時間脈沖，從而為30秒倒計時提供了脈沖輸入。這里取R1=51k,R2=47 k,C=10F。由于震蕩周期T0.7（R1+2R2）C=0.7×（51k+2×47 k）×10F=1.015s，顯然這樣的設計是符合實驗要求的。圖2：555定時器組成的多諧振蕩器3）RS觸發器控制電路設計將RS觸發器應

3、用到開關電路中能很好的對30秒倒計時進行控制。當B開關打到右側時，無論A開關打到哪側，倒計時均未開始；當B開關打到左側時，A開關打到右側開始倒計時，A開關打到左側暫停倒計時。圖3：RS開關控制電路3. 實驗電路圖運用Multisim13繪制的實驗電路圖如下所示：圖4：實驗電路圖4. 儀器設備名稱、型號和技術指標實驗箱1臺雙蹤示波器1臺雙路直流穩壓電源1臺數字萬用表1臺電路板1塊電阻，電容，導線若干芯片：74LS1922片5551片74LS002片74LS082片5. 仿真分析結果對555定時器組成的多諧振蕩器電路仿真輸出時間脈沖的結果，測得脈沖周期T=1.015s，輸出波形見下圖：圖5：時間脈

4、沖仿真結果 當開關B置于高電位A開關置于右側時倒計時開始工作，下圖為仿真結果：圖6：開始計數 當開關B置于高電位A開關置于左側時倒計時暫停，下圖為仿真結果：圖7：暫停計數6. 實驗步驟及實驗數據記錄按照電路圖首先連接好555定時器組成的多諧振蕩器的電路，RA采用定值電阻，RB采用電位器，將時間脈沖輸出端連接至示波器的一個通道，對RB電阻進行微調，直到輸出波形的頻率為1Hz左右，此時該多諧振蕩器產生的時間脈沖符合實驗要求。記錄此時脈沖的頻率。再將74LS192構成的30進制減法計數器電路連接好，注意到實驗箱上的數碼管的譯碼器為CD4511，所以74LS192的輸出端口3,2,6,7分別接在CD4

5、511的輸入端口A,B,C,D上。最后按照電路圖將RS觸發器的開關控制電路連接好，并將控制電路與脈沖電路連接好，二者用74LS08芯片構成與門連入電路，74LS08的管腳圖與74LS00與非門的管腳類似，所以較為簡單。連接電路的操作均在斷電情況下進行。電路連接無誤后接通電源，控制開關B,A的開與關，觀察數碼管數字顯示狀態。數據記錄與實驗現象：脈沖頻率f=0.982Hz；R1=51k，R2=47 k開關控制電路的實驗現象：當開關B置于低電平時無論A開關置于哪側，倒計時均顯示在30沒有變化；當B接高電平時，A開關置于右側開始倒計時，當將開關打至左側時，倒計時暫停。下圖為在實驗室連線的實際電路圖：圖

6、8：實驗室連線調試7. 實驗結論通過本實驗基本實現了由主要由74LS192構成的30秒倒計時電路的功能。掌握了74LS192級聯的組成三十進制的方法。同時掌握了555定時器構成多諧振蕩器產生時間脈沖的功能，掌握了調試電路的方法。對RS觸發器開關電路有了更深刻的理解，并認識到其對電路的重要性。8. 實驗中出現的問題及解決對策問題1：首次將電路連接好以后，并沒有出現實驗結果，數碼管顯示并非有規律的數字遞減。解決對策：按照電路圖對實驗實際電路進行校核，并將555多諧振蕩的時間脈沖輸入換為實驗箱自己提供的1HZ脈沖，發現問題并沒有得到解決，最后在層層的排查中發現74LS192的有的輸入端沒有置零，再將

7、應當接地的輸入端接地后，出現了符合實驗要求的實驗結果。問題2：555多諧振蕩產生的時間脈沖并未符合實驗要求。解決對策：微調電位器的阻值，并配合使用示波器觀察波形，并校驗相關參數，再連入電路觀察30秒倒計時能否正常工作。再多次對電路的調試之后出現了符合實驗要求的結果。9. 本次實驗的收獲和體會、對電路實驗室的意見或建議收獲和體會：此次實驗我準備了很長時間，從圖書館借了有關書籍并認真閱讀，并重點查閱了有關555定時器和74LS192芯片的相關資料。同時我還自學Multisim電路仿真軟件的使用方法，并最終將電路仿真制作出來。但當親自到實驗室連電路時我發現電路仿真和實際情況并不是一回事，在實際電路中導線的連接是一個大問題，如果不加注意很可能連錯，比如忘將置零端接地的狀況就導致實驗時間被白白拉長。不過這也正是設計性實驗的有趣之處，能夠很好的鍛煉到自己實際操作能力，同時也培養了解決問題的能力，這為以后的工作和學習打下了良好的基礎。意見或建議：建議能再增加一些實驗臺，這樣能夠給學生更多做實驗的時間；建議增加一些連電路的導線，特別是紅色的短導線，短導線在連接電路時不容易搞混，有利于節省檢查電路的時間。10. 參考文獻1楊世彥. 電工學（中冊）電子技術M. 北京