數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文

畢業(yè)設(shè)計（論文）《數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)》專業(yè)（系）專業(yè)（系）電氣工程系班級學(xué)生XX指導(dǎo)老師完成日期目錄第1章任務(wù)與要求21.1課題概述21.2設(shè)計容與要求21.3參數(shù)要求2第2章引言32.1研究背景32.2論文研究目標(biāo)和意義3第3章方案論證與設(shè)計43.1總體設(shè)計分析43.2方案的選擇與設(shè)計43.2.1電源電路43.2.2邏輯電平開關(guān)電路43.2.3邏輯電平顯示電路53.2.4數(shù)碼管顯示電路53.2.5555檢測電路53.2.6時鐘與分頻電路53.2.7集成數(shù)字IC電路5第4章硬件電路設(shè)計64.1原理分析64.1.1電源電路64.1.2555檢測電路74.1.3邏輯電平開關(guān)電路94.1.4邏輯電平顯示電路94.1.5數(shù)碼管顯示電路124.1.6時鐘與分頻電路17第5章電路調(diào)試195.1調(diào)試的設(shè)備195.2調(diào)試步驟195.2.1電源模塊調(diào)試195.2.2邏輯開關(guān)與顯示電路模塊調(diào)試195.2.3數(shù)碼管顯示調(diào)試195.2.4555檢測電路調(diào)試205.2.5時鐘與分頻電路調(diào)試205.2.6集成數(shù)字IC電路20第6章使用說明216.1使用方法216.2注意事項216.3故障分析216.3.1電源模塊216.3.2邏輯開關(guān)與顯示模塊216.3.3數(shù)碼管顯示模塊226.3.4555檢測電路模塊226.3.5時鐘與分頻電路模塊22參考文獻(xiàn)23致24附件一：25摘要數(shù)字電路是一門電子技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在基本概念和基本方法方面，邏輯代數(shù)基本定律、組合邏輯和時序邏輯的概念是分析和設(shè)計數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是設(shè)計大規(guī)模集成芯片的基礎(chǔ)，中、大規(guī)模集成電路已成為數(shù)字系統(tǒng)的主體，因此，數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)是一個不可或缺的學(xué)習(xí)工具。本學(xué)習(xí)機(jī)包括了五個基本功能模塊，分別是電源模塊、邏輯電平開關(guān)電路與顯示電路、數(shù)碼管顯示電路、集成數(shù)字IC電路、555芯片測試電路、時鐘與分頻電路。電源模塊為電路與其他模塊提供電源。數(shù)碼管顯示電路是四位二進(jìn)制BCD碼輸入顯示10進(jìn)制數(shù)也可以調(diào)整為直驅(qū)數(shù)碼管也可以通過反相器使其變成共陽顯示。在電子技術(shù)實驗教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)字電路實驗箱上電平指示燈不能區(qū)分高電平和高阻抗輸入,原因是設(shè)計上的先天不足。為方便學(xué)生對實驗現(xiàn)象的理解,在數(shù)字電路實驗箱部空間和線路板允許的前提下,本文針對數(shù)字電路實驗箱存在的問題,提出了改進(jìn)方法,文章闡述改進(jìn)方案與相關(guān)電原理圖。改進(jìn)后數(shù)字電路實驗箱既能指示高低電平輸入,也能區(qū)分高電平和高阻抗輸入,提高了教學(xué)效果。[關(guān)鍵詞]數(shù)字電路;電源;時鐘分頻;555檢測;數(shù)碼管顯示電路AbstractDigitalcircuitisaprofessionalbasiccourseofelectronictechnology,thebasicconceptandthebasicmethodoflogicalgebra,basiclaw,combinationallogicandsequentiallogicconceptistheanalysisanddesignofdigitalsystembased,isalsothedesignoflarge-scaleintegratedchipbased,inlargescaleintegratedcircuit,hasbecomethesubjectofdigitalsystem,therefore,digitalcircuitlearningmachineisanindispensabletoolforlearning.Thelearningmachineincludesfivebasicfunctionmodules,respectivelyisthepowersupplymodule,alogiclevelswitchcircuitanddisplaycircuit,digitaldisplaycircuit,integrateddigitalICtestingcircuit,555chiptestcircuit,aclockdividercircuitwith.Powermodulecircuitandothermodulestoprovidepower.DigitaltubedisplaycircuitisafourbitbinaryBCDcodeinputdisplay10hexnumberscanalsobeadjustedfordirectdrivedigitalcontrolcanalsobeachievedthroughtheinvertermakeitintoatotaldisplay.Inelectronictechnologyexperimentteachingprocessfoundinthedigitalcircuitexperimentboxlevelindicatorlampcannotdistinguishbetweenahighlevelandahighinputimpedance,reasonisthedesignbecongenitallydeficient.Fortheconvenienceofstudentsontheexperimentalphenomenonofunderstanding,inthedigitalcircuitexperimentboxinteriorspaceandthecircuitboardisallowedunderthepremiseofthedigitalcircuitexperimentbox,aimingattheexistingproblems,putsforwardtheimprovedmethod,thearticleexpoundstheimprovingschemeandrelatedelectricalschematicdiagram.Improveddigitalcircuitexperimentboxcanindicatelowlevelinput,areabletodistinguishbetweenahighlevelandahighimpedanceinput,improvetheteachingeffect.[Keywords]digitalcircuitpowersupplyclockdivider555detectiondigitaltubedisplaycircuit第1章任務(wù)與要求1.1課題概述數(shù)字電路實驗箱是進(jìn)行《數(shù)字電子技術(shù)》課程學(xué)習(xí)必不可少的工具，為學(xué)生理解數(shù)字邏輯電平的概念、測試邏輯電路的功能、搭建簡單的數(shù)字電路等提供了有利的條件。我校數(shù)字電子實驗室的ELL-3型數(shù)電邏輯實驗箱功能比較簡單，并且數(shù)量不多，導(dǎo)致實驗時2-3位同學(xué)共用一個實驗箱，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果不佳。市售的數(shù)字邏輯實驗箱價格昂貴，功能和我校《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)容不完全匹配。因此，本課題意在設(shè)計一款能夠滿足我校《數(shù)字電子技術(shù)》課程改革需求的、價格實惠的多功能數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)。1.2設(shè)計容與要求（1）繪制系統(tǒng)組成框圖，確定設(shè)計方案。（2）使用protel軟件繪制各模塊電路原理圖，并分析其工作原理。（3）使用protel軟件繪制整機(jī)電路原理圖。（4）制作實物并進(jìn)行電路的調(diào)試。（5）提交畢業(yè)設(shè)計說明書。1.3參數(shù)要求（1）電源輸入：交流220V±10%。（2）電源輸出：直流+12V/200mA和+5V/2A。（3）基本功能模塊包括：邏輯電平開關(guān)電路、邏輯電平顯示電路、數(shù)碼管顯示電路、集成IC測試電路、555測試電路、時鐘與分頻電路。（4）擴(kuò)展功能：為設(shè)計和搭建數(shù)字電路提供條件的其他電路。第2章引言2.1研究背景我校數(shù)字電子實驗室的ELL-3型數(shù)電邏輯實驗箱功能比較簡單，并且數(shù)量不多，導(dǎo)致實驗時2-3位同學(xué)共用一個實驗箱，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果不佳。市售的數(shù)字邏輯實驗箱價格昂貴，功能和我校《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)容不完全匹配。2.2論文研究目標(biāo)和意義因此，本課題意在設(shè)計一款能夠滿足我?！稊?shù)字電子技術(shù)》課程改革需求的、價格實惠的多功能數(shù)字電路學(xué)習(xí)機(jī)。第3章方案論證與設(shè)計3.1總體設(shè)計分析本學(xué)習(xí)機(jī)主要包括邏輯電平開關(guān)電路、邏輯電平顯示電路、數(shù)碼管顯示電路、集成IC測試電路、555測試電路、時鐘與分頻電路共六個模塊。通過各模塊的組合可實現(xiàn)多個實驗的測試。3.2方案的選擇與設(shè)計3.2.1電源電路方案一：線性電源。優(yōu)點：反應(yīng)速度快，輸出紋波較??；工作噪聲低；缺點：體積大，重量大，效率較低，發(fā)熱量大。方案二：開關(guān)電源。優(yōu)點：體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20～30%）、效率高（一般為60～70%，而線性電源只有30～40%）、自身抗干擾性強、輸出電壓圍寬、模塊化。缺點：輸出波紋大，故障時輸出電壓失控升高，容易燒毀設(shè)備。嚴(yán)重的開關(guān)干擾。開關(guān)穩(wěn)壓電源中，功率調(diào)整開關(guān)晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，它產(chǎn)生的交流電壓和電流通過電路中的其他元器件產(chǎn)生尖峰干擾和諧振干擾，這些干擾如果不采取一定的措施進(jìn)行抑制、消除和屏蔽，就會嚴(yán)重地影響整機(jī)的正常工作。此外由于開關(guān)穩(wěn)壓電源振蕩器沒有工頻變壓器的隔離，這些干擾就會串入工頻電網(wǎng)，使附近的其他電子儀器、設(shè)備和家用電器受到嚴(yán)重的干擾。方案確定：由于開關(guān)電源的輸出紋波大，而且開關(guān)電源的故障可能性較高，輸出電壓失控，容易燒毀設(shè)備。3.2.2邏輯電平開關(guān)電路方案一：無按鍵消抖。方案二：利用電容的放電延時，采用并聯(lián)電容法，實現(xiàn)硬件消抖。方案確定：通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點斷開、閉合時，由于機(jī)械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合與斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，為了不產(chǎn)生這種現(xiàn)象而作的措施就是按鍵消抖。這種抖動會影響信號的輸出，所以我們選用方案二來減小干擾。3.2.3邏輯電平顯示電路方案一：利用LM339芯片組成一個電壓比較電路，外加發(fā)光二極管來進(jìn)行高低電平的顯示。方案二：三極管來實現(xiàn)可以降低成本用兩個互補對稱的三極管來實現(xiàn)高電平，低電平，高阻態(tài)的顯示。方案確定：方案二相對方案一更加實用，且成本較低。3.2.4數(shù)碼管顯示電路方案一：不帶譯碼部分的數(shù)碼管顯示模塊。方案二：具有譯碼功能的數(shù)碼管顯示模塊。方案確定：將譯碼功能整合到數(shù)碼管顯示模塊中使使用者操作更加方便。3.2.5555檢測電路利用555構(gòu)成多諧振蕩電路，驅(qū)動兩個發(fā)光二極管來判斷芯片的好壞。此電路原理簡單，而且直觀可靠。3.2.6時鐘與分頻電路方案一：晶振分頻采用標(biāo)準(zhǔn)晶振對它分頻然后整形輸出分頻采用的是CD4060而整形采用的是74hc74（D觸發(fā)器）2，4分頻輸出可以同開關(guān)選擇CD4060的幾分頻輸出就可以實現(xiàn)多頻率選擇頻率了。方案二：555多諧振蕩價格便宜，電路簡單，部的比較器靈敏度較高，而且采用差分電路的形式，它的震蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小，將輸出信號接入分頻芯片，即可實現(xiàn)分頻。方案確定：方案二的成本較低，而且抗干擾的能力較強，產(chǎn)生的信號可調(diào)，維修也比較方便。3.2.7集成數(shù)字IC電路方案確定：此電路較為簡單，電路主要包括實驗所用的所有芯片，為其他模塊提供芯片支持。第4章硬件電路設(shè)計4.1原理分析4.1.1電源電路電源電路為整個設(shè)備提供電源，如圖4.1.1220V交流電經(jīng)兩個變壓器降壓，橋堆整流，電容濾波，7805和7912穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓，電容二次濾波得到標(biāo)準(zhǔn)的輸出。圖4.1.1電源電路濾波電容的大小通常比較多的是根據(jù)電源濾波輸出波紋系數(shù)這個公式來計算濾波電容。C>0.289/{f×（U/I）×ACv}=0.289/{50*(12/0.5)*0.2}=0.000701。所以濾波電容取1000uf，而濾波電容所跟的抵消電解電容的感抗的瓷片電容取0.1uf。在78**、79**系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220和TO-202兩種封裝。這兩種封裝的圖形以與引腳序號、引腳功能如圖4-5所示。從正面看①②③引腳從左向右按順序標(biāo)注，接入電路時①腳電壓高于②腳，③腳為輸出位。如78**系列的三端穩(wěn)壓管一腳輸入二腳接地三腳輸出，如下圖圖表4-2所示。對79**負(fù)壓系列，①腳接地，②腳接負(fù)電壓，輸出都是③腳。4.1.2555檢測電路設(shè)計一個能檢測555芯片好壞的電路，如圖4-1。主要思路為采用NE555構(gòu)成多諧振蕩器產(chǎn)生信號脈沖，當(dāng)3腳為低電頻時，LED1亮，LED2暗；當(dāng)3腳為高電頻時，LED2亮，LED1暗。調(diào)節(jié)R2可以改變發(fā)光二極管的閃光頻率，T=0.7（R1+2R2）C。電路原理圖如圖4.2-1。圖4.2-1555檢測電路NE555引腳位配置說明下：NE555接腳圖Pin1(接地)-地線(或共同接地)，通常被連接到電路共同接地。Pin2(觸發(fā)點)-這個腳位是觸發(fā)NE555使其啟動它的時間周期。觸發(fā)信號上緣電壓須大于2/3VCC，下緣須低于1/3VCC。Pin3(輸出)-當(dāng)時間周期開始555的輸出輸出腳位，移至比電源電壓少1.7伏的高電位。周期的結(jié)束輸出回到O伏左右的低電位。于高電位時的最大輸出電流大約200mA。Pin4(重置)-一個低邏輯電位送至這個腳位時會重置定時器和使輸出回到一個低電位。它通常被接到正電源或忽略不用。Pin5(控制)-這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。當(dāng)計時器經(jīng)營在穩(wěn)定或振蕩的運作方式下,這輸入能用來改變或調(diào)整輸出頻率。Pin6(重置鎖定)-Pin6重置鎖定并使輸出呈低態(tài)。當(dāng)這個接腳的電壓從1/3VCC電壓以下移至2/3VCC以上時啟動這個動作。Pin7(放電)-這個接腳和主要的輸出接腳有一樣的電流輸出能力，當(dāng)輸出為ON時為LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為OFF時為HIGH，對地為高阻抗。Pin8(V+)-這是555個計時器IC的正電源電壓端。供應(yīng)電壓的圍是+4.5伏特(最小值)至+16伏特(最大值)。NE555是屬于555系列的計時IC的其中的一種型號，555系列IC的接腳功能與運用都是相容的，只是型號不同的因其價格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大一樣；而555是一個用途很廣且相當(dāng)普遍的計時IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈沖信號。NE555的特點有：1.只需簡單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時作用。其延時圍極廣，可由幾微秒至幾小時之久。2.它的操作電源電壓圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，也就是它的輸出準(zhǔn)位與輸入觸發(fā)準(zhǔn)位，均能與這些邏輯系列的高、低態(tài)組合。3.其輸出端的供給電流大，可直接推動多種自動控制的負(fù)載。4.它的計時精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價格便宜。4.1.3邏輯電平開關(guān)電路通常的按鍵所用開關(guān)為機(jī)械彈性開關(guān)，當(dāng)機(jī)械觸點斷開、閉合時，由于機(jī)械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而在閉合與斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動。抖動的時間與開關(guān)的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5~10ms。當(dāng)開關(guān)未閉合時，電容通過RC回路充電，使得電容充滿電荷。當(dāng)開關(guān)閉合后，利用電容兩端電壓無法突變的特性實現(xiàn)延時去抖，電容通過RC回路放電。因此在按鍵兩端并聯(lián)上一個電容和在輸出端加上一個上拉電阻可減小抖動。如圖4.1.3。圖4.1.34.1.4邏輯電平顯示電路本電路主要功能進(jìn)行高低電平顯示，在一個輸入端有3種狀態(tài)：高電平，低電平，高阻態(tài)。當(dāng)輸出端無信號處于開路狀態(tài)時，三極管全截止，發(fā)光二極管滅燈，指示為高阻態(tài)；當(dāng)輸入高電平時，Q11導(dǎo)通，Q12繼續(xù)截止，D11燈亮，指示高電平狀態(tài)；當(dāng)輸入為低電平時，Q12導(dǎo)通，Q11截止，D12燈亮，指示為低電平狀態(tài)，完成三態(tài)顯示。如圖3.1.4。圖3-109012是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓,大電流,小信號的PNP型硅三極管。集電極電流Ic：Max-500mA。集電極-基極電壓Vcbo：-40V。工作溫度：-55℃to+150℃。9012管腳圖如下：9013是一種最常用的普通三極管。它是一種低電壓,大電流,小信號的NPN型硅三極管。特性特性特性特性。集電極電流Ic：Max500mA。集電極-基極電壓Vcbo：40V。工作溫度：-55℃to+150℃。功率(W):0.625。9013管教圖如下：4.1.5數(shù)碼管顯示電路此電路包含兩個部分，一個是數(shù)碼管，將信號顯示出來；另一個部分是譯碼部分，是將輸入信號進(jìn)行編譯送到數(shù)碼管顯示。D4511是一個用于驅(qū)動共陰極LED（數(shù)碼管）顯示器的BCD碼—七段碼譯碼器，特點：具有BCD轉(zhuǎn)換、消隱和鎖存控制、七段譯碼與驅(qū)動功能的CMOS電路能提供較大的拉電流?？芍苯域?qū)動LED顯示器。如圖3.1.5。圖3.1.5數(shù)碼管顯示電路CD4511是一片CMOSBCD—鎖存/7段譯碼/驅(qū)動器，引腳排列如圖2所示。其中abcd為BCD碼輸入，a為最低位。LT為燈測試端，加高電平時，顯示器正常顯示，加低電平時，顯示器一直顯示數(shù)碼“8”，各筆段都被點亮，以檢查顯示器是否有故障。BI為消隱功能端，低電平時使所有筆段均消隱，正常顯示時，B1端應(yīng)加高電平。另外CD4511有拒絕偽碼的特點，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)越過十進(jìn)制數(shù)9(1001)時，顯示字形也自行消隱。LE是鎖存控制端，高電平時鎖存，低電平時傳輸數(shù)據(jù)。a～g是7段輸出，可驅(qū)動共陰LED數(shù)碼管。另外，CD4511顯示數(shù)“6”時，a段消隱；顯示數(shù)“9”時，d段消隱，所以顯示6、9這兩個數(shù)時，字形不太美觀圖3是CD4511和CD4518配合而成一位計數(shù)顯示電路，若要多位計數(shù)，只需將計數(shù)器級聯(lián)，每級輸出接一只CD4511和LED數(shù)碼管即可。所謂共陰LED數(shù)碼管是指7段LED的陰極是連在一起的，在應(yīng)用中應(yīng)接地。限流電阻要根據(jù)電源電壓來選取,電源電壓5V時可使用300Ω的限流電阻。連接方法如下圖：CD4511引腳圖其功能介紹如下：BI：4腳是消隱輸入控制端，當(dāng)BI=0時，不管其它輸入端狀態(tài)如何，七段數(shù)碼管均處于熄滅（消隱）狀態(tài)，不顯示數(shù)字。LT：3腳是測試輸入端，當(dāng)BI=1，LT=0時，譯碼輸出全為1，不管輸入DCBA狀態(tài)如何，七段均發(fā)亮，顯示“8”。它主要用來檢測數(shù)碼管是否損壞。LE：鎖定控制端，當(dāng)LE=0時，允許譯碼輸出。LE=1時譯碼器是鎖定保持狀態(tài)，譯碼器輸出被保持在LE=0時的數(shù)值。A1、A2、A3、A4、為8421BCD碼輸入端。a、b、c、d、e、f、g：為譯碼輸出端，輸出為高電平1有效。1.CD4511的引腳圖3.1.5CD4511的引腳CD4511具有鎖存、譯碼、消隱功能，通常以反相器作輸出級，通常用以驅(qū)動LED。其引腳圖如3-2所示。各引腳的名稱：其中7、1、2、6分別表示A、B、C、D；5、4、3分別表示LE、BI、LT；13、12、11、10、9、15、14分別表示

a、b、c、d、e、f、g。左邊的引腳表示輸入，右邊表示輸出，還有兩個引腳8、16分別表示的是VDD、VSS。1.CD4511的工作原理CD4511的工作真值表如下表：2.鎖存功能（1）碼器的鎖存電路由傳輸門和反相器組成,傳輸門的導(dǎo)通或截止由控制端LE的電平狀態(tài)。當(dāng)LE為“0”電平導(dǎo)通，TG2截止；當(dāng)LE為“1”電平時，TG1截止，TG2導(dǎo)通，此時有鎖存作用。如圖3-3（3）譯碼CD4511譯碼用兩級或非門擔(dān)任，為了簡化線路，先用二輸入端與非門對輸入數(shù)據(jù)B、C進(jìn)行組合，得出四項，然后將輸入的數(shù)據(jù)A、D一起用或非門譯碼。（4）消隱BI為消隱功能端，該端施加某一電平后，迫使B端輸出為低電平，字形消隱。消隱控制電路如圖3-4所示。消隱輸出J的電平為J==（C+B）D+BI如不考慮消隱BI項，便得J=（B+C）D

據(jù)上式，當(dāng)輸入BCD代碼從10101111時，J端都為“1”電平，從而使顯示器中的字形消隱。8421BCD碼對應(yīng)的顯示見下圖：4.1.6時鐘與分頻電路此電路可將產(chǎn)生的信號進(jìn)行分頻，得到不同頻率的信號。如圖3.1.7，第一部分由NE555構(gòu)成的多諧振蕩電路，第二部分為一個分頻芯片，Q0、Q1、Q2、Q3、Q4分別可輸出2、4、8、16分頻的信號。OUT1可輸出可調(diào)的脈沖信號。圖3.1.7時鐘與分頻電路將/CP1與Q0連接，計數(shù)脈沖由/CP0輸入。在Q0、Q1、Q2、Q3得到二、四、八、十六分頻。293為二，八，十六進(jìn)制計數(shù)器，共有54/74293和54/74LS293兩種線路結(jié)構(gòu)型式,其主要電器特性的典型值如下(不同廠家具體值有差別):異步清零端MR1,MR2為高電平時，不管時鐘端（/CP0、/CP1）狀態(tài)如何，即可以完成清零功能。當(dāng)MR1,MR2中有一個為低電平時，在/CP0、/CP1脈沖下降沿作用下進(jìn)行計數(shù)操作：a)將/CP1與Q0連接，計數(shù)脈沖由/CP0輸入。在Q0,Q1,Q2,Q3得到二、四、八、十六分頻。b)Q0為二分頻輸出，Q1~Q3為八分頻輸出。引出端符號：/CP0二分頻時鐘輸入端（下降沿有效）/CP1八分頻時鐘輸入端（下降沿有效）Q0~Q3輸出端,MR1,MR2異步復(fù)位端外部管腿圖：邏輯圖：第5章電路調(diào)試由于元器件參數(shù)的分散性和裝配工藝分布參數(shù)的影響。往往需要經(jīng)過認(rèn)真細(xì)致的調(diào)試才能使之正常工作并達(dá)到設(shè)計要求的各項性能指標(biāo)。5.1調(diào)試的設(shè)備檢測頻率模塊信號發(fā)生器一臺檢測脈沖模塊示波器一臺電源顯示電源一套電源模塊萬用表一個5.2調(diào)試步驟電源模塊是整個設(shè)備的核心，最先我們將對電源模塊進(jìn)行調(diào)試，時鐘與分頻模塊和555檢測電路將整合在一起調(diào)試，因為這兩個模塊會用到示波器。然后在對剩下的模塊進(jìn)行調(diào)試5.2.1電源模塊調(diào)試首先檢查各支路是否有短路現(xiàn)象，電容與三極管極性是否正確，確認(rèn)無誤后可上電測試，可用示波器測輸出波形，觀察波形是否平整測出輸出的參數(shù)與參考參數(shù)是否吻合。5.2.2邏輯開關(guān)與顯示電路模塊調(diào)試上電前用表的歐姆檔來檢測模塊輸入輸出是否短路，仔細(xì)檢查電路是否有接線錯誤然后在線測試。開關(guān)輸出電壓顯示高低5-0v。開顯示電路上電前準(zhǔn)備同上。有可調(diào)電源調(diào)試0-5v理論值紅亮區(qū)間5-2.7v綠燈亮區(qū)理論值2.2-0v而2.7-2.2v全滅區(qū)。5.2.3數(shù)碼管顯示調(diào)試首先檢查各支路是否有短路現(xiàn)象，用邏輯開關(guān)輸出給數(shù)碼顯示4個腳abcd。開關(guān)輸出全為低電平的時候觀察他是否為零。通過控制開關(guān)電平可以控制數(shù)碼管顯示為一個數(shù)。5.2.4555檢測電路調(diào)試首先檢查各支路是否有短路現(xiàn)象，用示波器檢測輸出波形是否穩(wěn)定，確認(rèn)無誤上電觀察LED燈是否交替閃爍。5.2.5時鐘與分頻電路調(diào)試首先檢查各支路是否有短路現(xiàn)象，用示波器檢測Q0、Q1、Q2、Q3輸出端是否分頻成功。5.2.6集成數(shù)字IC電路主要測試各芯片的好壞，以便芯片在其他模塊中使用。第6章使用說明6.1使用方法1．整齊的布線極為重要，它不但使檢查、更換組件方便，而且使線路可靠。布線時，應(yīng)在組件周圍布線，并使導(dǎo)線不要跨過集成電路。同時應(yīng)設(shè)法使引線盡量不去覆蓋不用的孔，且應(yīng)貼近插座板表面。在滿足上述要求條件下，盡可能使引線短些。為了布線整潔，便于檢查，應(yīng)采用不同顏色的引線來區(qū)分不同性質(zhì)的信號。在布線密集的情況下，鑷子對于嵌線和拆線是很有用的。在截取引線時，用小剪刀斜放著截取，使導(dǎo)線斷面呈尖頭。截取長度必須適當(dāng)，引線兩端絕緣包皮可用小剪刀或剝線鉗剝?nèi)?－4mm為宜。一根引線經(jīng)過多次使用后，線頭易彎曲，以致很難再插入插座板孔，因此必須把它弄直，不然干脆把它剪去，重新剝出一個線頭。2．布線的順序通常是首先接電源線和地線，再把不用的輸入端通過一只1K的電阻接到電源正極或地線上，然后接輸入線、輸出線與控制線。尤其要注意對那些尚未熟悉的集成電路，把它們接到電源和地線之前，必須反復(fù)核對管腳連接圖，以免損壞組件。6.2注意事項1．如需進(jìn)行電路接線，必須斷開操作板與插座板連接的“VCC”連線，以免帶電操作。2．組件輸出切勿與電源線或地線短路。3．實驗完畢后，整理數(shù)據(jù)，經(jīng)指導(dǎo)老師審閱、同意后，再將電路連線拆除，并整理好放在實驗箱。6.3故障分析6.3.1電源模塊電源輸出參數(shù)與要求參數(shù)有較大的差異，且電壓不穩(wěn)定。在更換幾個穩(wěn)壓塊之后才恢復(fù)正差值。6.3.2邏輯開關(guān)與顯示模塊剛開始的時候，邏輯開關(guān)電路并未加入防抖，所以當(dāng)需要從開關(guān)電路接出信號時會有干擾。最終我們從網(wǎng)上查閱資料，在開關(guān)兩端并聯(lián)一個電容，輸出得到了很大的改善。6.3.3數(shù)碼管顯示模塊此電路電路連線較多，所以很容易發(fā)生短路和漏焊的現(xiàn)象，經(jīng)過多次焊接和測試完成了此模塊。6.3.4555檢測電路模塊該電路主要功能是測試555芯片的好壞，電路初次焊接成功檢測時，LED燈已能交替閃爍。所以并不需要對其他參數(shù)的測試。6.3.5時鐘與分頻電路模塊我們采用的是555多諧振蕩電路產(chǎn)生的脈沖信號才經(jīng)過分頻芯片進(jìn)行分頻，所以存在是主要問題是555多諧振蕩電