发布时间 : 星期二 文章多功能定时器课程设计更新完毕开始阅读04364b4d83d049649b6658f5
图3-7变压器
如图3-8，为桥式整流电路，就是将交流电网电压转换为所需电压，整流电路由四只整流二极管组成。为了简便起见，这里所选的二极管都是理想的二极管，二极管正向导通时电阻为零，反向导通时电阻无穷大。在V2的正半周，电流从变压器副边线圈的上端流出，经过二极管D1，再由二极管D4流回变压器，所以D1、D4正向导通，D2、D3反向截止，产生一个极性为上正下负的输出电压。在V2的负半周，其极性正好相反，电流从变压器副边线圈的下端流出，经过二极管D2，再由二极管D3流回变压器，所以D1、D4反向截止，D2、D3正向导通。桥式整流电路利用了二极管的单向导电性，利用四个二极管，是它们交替导通，从而负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。
图3-8桥式整流电路
3.2 实验的连接与处理
3.2.1 各部件实现功能
电源电路作用是220VAC变成5VDC。
74LS160实现加法计数功能，555定时器组成的多谐振荡器产生进位脉冲，一个四输入与门实现对时间进行判定，如果每个74LS160达到设定数值就会对高一级的四与门输入电路产生一个正信号，当4个四与门输入电路都为正信号也就是说达到设定的数值时候，也就是计时时间到了，通过继电器向外进行输出，控制继电器的开通与中断，达到控制的目的。
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3.2.2 实验处理
具有数字显示的倒计时器的设计根据电路的逻辑功能主要分为四个模块组成：控制电路模块、脉冲发生电路模块、电源电路、延时电路组成。
功率计算：
表3-9功率计算表
名称 74LS160 LM555 74LS21 74LS00 总计 芯片功率(mW) 40 500 10 15 个数 6 1 5 2
总功率(mW) 240 500 50 30 820 计算得出电路功耗约为820mW，满足题目设计要求的1W。
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4 电路图
4.1 电路图
5Key = A 循环按键B28DCD_HEX_BLUEU18U21A74LS04DDCD_HEX_BLUE27U1726DCD_HEX_BLUEU15B74LS21DU14B74LS21D37383940U13B74LS21D32343536U12A74LS21D6U16B74LS21D25U9DCD_HEX_BLUEU19KK146V2220 Vrms 50 Hz 0° U100500W用电器1EMR171A24U11DCD_HEX_BLUEDCD_HEX_BLUEU23456710ABCDENPENT~LOAD~CLRCLKGNDVCCQAQBQCQDRCO161413121115414243443456710ABCDENPENTU3VCCQAQBQCQDRCO1614131211153456710ABCDENPENTU4VCCQAQBQCQDRCO16141312111534567109128ABCDENPU5VCCQAQBQCQDRCO161413121115293023313334567109128ABCDENPENT~LOAD~CLRCLKGNDU6VCCQAQBQCQDRCO1614131211152434567109128ABCDENPENT1920U7VCCQAQBQCQDRCO16141312111521221415U8A74LS00D5912859128~LOAD~CLRCLKGND59128~LOAD~CLRCLKGNDVCCENT5~LOAD~CLRCLKGND~LOAD~CLRCLKGND74LS160D1874LS160D1774LS160D1274LS160D74LS160N1074LS160D2165VU1LM7805KCLINEVOLTAGEVREGCOMMONU20A74LS00D35425VVDD4A3R150%R24716kΩ5HC110nF0VCCRSTDISTHRTRIOUTD51V150220 Vrms 50 Hz 0° 51T1524C31uFC4110nF0C5100pFC6100pF5清零开关5331B4B425549C210nFCONGND0555_VIRTUAL0VCCVCC5V
图4-1 电路图
将220V电网电源经过变压器转为+5V的电源给555定时器供电，计时前先设定计时时间，将与74ls160芯片连接的74ls21芯片需要的关键555定时器产生的秒脉冲和二输入与非门的另一端按键信号作用于，秒计数器的一个位芯片 的c l k端。 当开始摁下去时，由于接的是高电平，则高电平通过二输入与非门变成低电平。 74ls160的clk端为低点评有效，则计数一次，当计满十次就向前进位，进位为六次时就为一分钟，向分计时器进位一次，计数1 当达到设定接线时间时会向外的四输入与门电路输出一个信号，这个信号可以驱动继电器电路达到电气控制的目的。
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5 设计小结
5.1 个人感悟
我们已经学习了数字电子电路和模拟电子电路，对电子技术有了一些初步了解，但那都是一些理论的东西。通过这次对数字钟的设计与制作，让我们了解了电路的设计程序，也对数字钟的原理与设计理念有了一定的了解。我们知道了如何设计出1HZ的信号，也对时分秒的设计有了一定的了解，并且知道在实际电路一般步骤为由数字钟系统组成框图按照信号的流向分级安装，逐级级联，这里的每一级是指组成数字钟的各功能电路。
同时，在此次的数字钟设计过程中，我们更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法，也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。此外，我们也深刻地体会到设计一个电路前先进行仿真的重要性，更深有体会，通过仿真可以对自己设计得电路进行逐级排查和调试，找出电路中问题的所在，及时纠正自己的错误。
5.2 遇到问题及解决途径
在本次课程设计中，出现了许多问题，，最终全部解决掉了。下面提一下最大的两个问题：
第一个问题就是在设计的过程中，在选择芯片上，下了很多工夫，在网上搜集各种资料后，最后在Multisim软件中将每个芯片进行调试，之后才决定用以上所选的各种芯片。
第二个问题就是使用Multisim软件的时候，仿真没有结果。首先我排查了各个连线处是否有连错的情况，是否有漏连的情况。在排查完连线之后，还是没有仿真结果，就开始对电路设计进行排查，当最终判定电路无错后，开始排查脉冲发生电路是否发出正确的脉冲，经过一番计算与仿真测试后，终于找到了最适合的电阻和电容。
最后，感谢老师和同学提供的各种资料。
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