数电课程设计报告——数显秒发生器

2.1.2 工作原理

220V交流电，通过变压器X1变压后输出12V交流电，经D1-D4桥式 整流,E2电解电容滤波、三端稳压集成电路7805稳压后输出5V直流电， 供给控制电路工作。 2.2 100

进制计数器

2.2.1 电路图

10VCCU1C9VCC141312111516141312111574LS002116885Q0Q1Q2Q3TDCGNQ0Q1Q2Q3TDCGNVCCVCC8CEPCETCLKCEPCETCLK74LS161IC374LS161IC4PEMR334567102913456710291PEMRP0P1P2P3P0P1P2P374LS00U1A74LS00U1BVCC64复位CLK1174LS00U1D1312 2.2.2 工作原理

74LS161是十六进制加法计数器，设计中需要接成十进制计数器。 IC4作为个位计数器，IC3作为十位计数器。IC3，IC4为同步计数， 将时钟信号同时接到两芯片的CLK端，个位部分每隔一秒计数一次，当计 数至9时，由直接清零法、，将输出信号经过与非门74LS00后，输出低电 平送至IC3的MR端，即可将输出清零。同理，IC4也用直接清零法构成 十进制计数。另外利用反馈法，当IC3数到9时，即1001时，将输出信 号先通过一个与非门后输出低电平，再将信号通过与非门反向后，输出高 电平，此时选通IC4，IC4在下一个高电平到来时开始计数，如此反复， 可计数至99，知道下一个高电平到来时恢复至00。

3

表一：74LS161十六进制加法计数器 表二：74LS161引脚图

2.3 555多谐振荡器 2.3.1 电路图

VCCR1751K84IC5DISCR1647K26VCCRD7VTRVTHVOUT3CLKGNDE110ufVCONE5551C1103 2.3.2 工作原理

555芯片的内部含有两个电压比较器，一个RS触发器，一个分压器，一个放电晶体管三极管和一个功率后极输出级。属于CMOS工艺制造的, 请见图片。

5 4

（1）NE555引脚功能介绍:

1、地 GND 2、触发

3、输出 4、复位 5、控制电压 6、门限(阈值)

7、放电 8、电源电压Vcc

此芯片的内部中心电路是2个晶体三极管

加正反馈组成的RS触发器。NE555输入控制端有直接复位Reset端，通过 比较器A1，复位控制端的TH、比较器A2置位控制的T。输出端为F，还有 集电极开路的放电管DIS。它们控制的优先权是R、T、TH。

（2）NE555工作原理介绍:

利用555芯片构成多谐振荡电路，将555

芯片的2脚和6脚连在一起，从555芯片的输出 端（Q端）输出脉冲宽度为 的矩形波。 设电容的tW初始电压

Uc＝０，t＝０时接

通

电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发

1端VTH＝VTL＝０<3ＶＣＣ，比较器Ａ1输出为

__高电平，Ａ２输出为低电平，即RD?1，SD?0

（1表示高电位，0表示低电位），R?S触发器置１，定时器输出

u0?1.此

_1时Q?0，t?t2时刻，uc下降到3Vcc，比较器A2输出由1变为0，R---S触 __发器的RD?1，SD?0，触发器处于1，定时器输出u0?1。此时电源再次向 电容C放电，重复上述过程。

通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出u0?1，电容放电时，

u0?0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波。多谐振荡器无外

部信号输入，却能输出矩形波，其实质是将直流形式的电能变为矩形波形

5

式的电能。

由图（D）可知，振荡周期 放电时间。

充电时间: T1?(R16?R17)Cln2?0.7(R16?R17)E1?0.686 s

放电时间: T2?R16Cln2?0.7R16E1?0.329 s

矩形波的振荡周期:T?T1?T2?ln2(2R16?R17)C?1.015 s

T?T1?T2TT。1为电容充电时间，2为电容

因此，用此电路可产生周期为1秒的振荡信号。

2.4 译码显示电路

2.4.1

电路图

38abacfbgdeecfddpcomcomgpdabacfbgdeecfddpcomcomgpd7642191013121110VCC

shiLED2geLED17642191051312111091514169151416

R1R2R3R4R5R6R71K1K1K1K1K1K1KR8R9R10R11R12R141K1K1K1K1K1K1KR13538VCCIC274LS48abcdefVCCgIC174LS48ABCBI/RGNDBODABCB/RGINDBODVCCRBI71268345

71268345RBILTLTabcdefVCCgVCC2