项目十 制作数字秒表（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

项目十 制作数字秒表 知识目标 1、掌握多谐振荡器的概念； 2、熟悉用555定时器构成多谐振荡器的电路； 3、熟悉显示译码器在数字电路中的应用； 4、了解构成六十进制计数器的方法。 技能目标 1、会使用555定时器电路制作多谐振荡器； 2、会使用CC4518构成六十进制计数器; 3、熟悉共阴极七段数模管的使用 4、能够制作并调试数字秒表电路。 任务一 制作秒信号发生器 任务分析： 本任务是使555定时器工作在无稳态模式下，使555定时器处于置位与复位反复交替的工作状态，即输出端交替输出高电平与低电平，产生波形为矩形波，选择合适的电阻、电容参数后使输出的脉冲频率为1Hz作为秒脉冲信号源。 读一读 555多谐振荡器的工作原理 555多谐振荡器的工作原理 图10-1 555多谐振荡器 秒信号发生器产生标准的秒脉冲信号。在控制电路的作用下，能及时的发出频率为1Hz的脉冲信号，完成“记秒”或“停振”功能，其振荡电路如图10-1所示，它由CC7555定时器组成多谐振荡器，其中R1、R2和C1为定时元件，根据可以选取适当的电阻和电容值。 555多谐振荡器的工作原理是：接通VCC后，VCC经R1和R2对C1充电。当上升到时， =0，T导通，C1通过内部的电阻和三极管放电，下降。当下降到时，又由0变为1，V截止，又经R1和R2对C1充电。如此重复上述过程，在输出端产生了连续的矩形脉冲。 振荡频率和占空比的估算： 1．电容C充电时间：　　 2．电容C放电时间：　　 3．电路谐振频率f的估算： 　 振荡周期为：　　 　 振荡频率为： 4．占空比D： 练一练 观测555多谐振荡器输出波形 （1）将元件按照图10-2焊接在实验板上； （2）把直流电源调节在+5v给555定时器供电； （3）把示波器的探头放在上观察输出波形。 图10-2 555多谐振荡器 做一做 组装1Hz秒脉冲多谐振荡器 一、实训目的： 用555定时器组装频率为1Hz的多谐振荡器。 二、实训工具及器材： 本实训项目所需的工具和器材见表10-1。 三、组装调试 1．为了校准频率方便，将R1拆分为R1和如图10-3所示，在实验板上搭建电路。 2．观察3脚输出电压和电容C1两端电压的波形，555集成电路的8脚、1脚分别接5V直流电源的正、负端。 3．复位端4脚接电源，为高电平，使电路处于非复位状态。5脚通过小电容接地而不起作用。 图10-3 秒信号发生器 4．用示波器观察3脚输出电压和电容C1两端电压的波形，并绘制到图10-4中。 图10-4 555定时器构成的1Hz秒脉冲多谐振荡器波形图 任务二 制作秒计数器 任务分析 制作一个数字秒表，要求具有手控记秒、停摆和清零的功能。电路分成三大部分：秒信号发生器、六十进制计数电路、显示译码译码电路。三部分电路可以分别制作调试，三部分电路制作完成后连接起来构成一个数字秒表电路。通过该任务可以对数字电路的设计方法有一个初步的了解。 读一读 数字秒表电路任务及电路分析 数字秒表是一种简单的秒计时器，可实现手控记秒、停摆和清零功能。该计时器的原理框图如图10-8所示。它由秒信号发生器、秒计数器、控制电路、译码电路、数码显示器等五部分组成。秒信号发生器产生标准的秒脉冲信号，秒脉冲送入计数器计数，计数结果通过译码电路和数码显示器显示时间。 图10-8 数字秒表原理框图 练一练 观察数码管的输出 1．制作出秒信号发生器，并使用手表进行校准； 2．按图10-10制作译码显示电路，分别给端输入从0000—1001不同组合的电平，观察数码管输出的数字是否正确。（可用开关输入高低电平，用5v表示高电平代表逻辑“1”，地代表“0”）。 做一做 制作数字秒表 一、实训目的： 动手组装调试数字秒表，了解数字计时装置的基本工作原理，熟悉中规模集成电路和显示器件的使用方法，了解简单数字系统的实验调试方法，验证所设计的数字秒表的功能。 二、实训工具及器材： 本实训项目所需的工具和器材见表10-2 名称 规格 数量 555定时器 CC7555 1块 2输入端四与非门 T065 1块 二-十进制计数器 CC4518 1块 七段译码器 CC14547 2块 共阴极七段数码管 BS205 2块 电容 F 1个 F 1个 电阻 1KΩ 1个 47KΩ 1个 10KΩ 1个 48KΩ 1个 电位器 2KΩ 1个 扭子开关 K 2个 万能实验板 100×120mm 每人一块 电烙铁 焊锡 自定 1套 直流稳压电源 0～36V 1台 万用表 自定 1只 示波器 自定 1台 三、制作调试 按照图10-11在万能实验板上把各部分电路连接起