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用74161芯片可以实现8进制计数器

（0000）－(0001)-(0010)-(0011)-(0100)-(0101)-(0110)-(0111)-(0000)，当输出端计数到0111时，用反馈清零法，即可实现8进制计数器，具体方法：

设输出为Q0,Q1,Q2,Q3

Q3为高位。

将Q0,Q1,Q2与非后反馈至Rd端即可。

eda设计 洗衣机控制器

1设计总体思路，基本原理和框图 4

1.1 设计总体思路 4

1.2 基本原理 5

1.3 系统设计框图 5

2单元电路设计 6

2.1 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计 6

2.1.1 分、秒计数器的设计 6

2.1.2 分、秒计数器的电路图 7

2.2 秒脉冲发生器 9

2.2.1 秒脉冲发生器原理 9

2.2.2 其原理图如下所示 9

3循环控制电路 10

3.1 其基本原理简述 10

3.2 其原理图 11

4单稳态延时电路 12

4.1 其原理图 12

5总控制电路 13

6故障分析与电路改进 16

7总结与调试体会 18

8附录(元器件清单) 20

9参考文献 20

1设计总体思路，基本原理和框图

1.1 设计总体思路

从课程设计要求来看，要求实现电机的正传、反转、暂停，实际上没又电机给我们接上，这回要用四哥LED灯的状态来表示，当显示时间前20秒正传、暂停10秒、反转20秒、再暂停10秒，如此一来，周期恰好是60秒，理所当然的分钟计数器、秒计数器是一定要有的。接下来脉冲是一定的了，但是有分钟计数器和秒钟计数器还要考虑是不是要60分频器，就我们所学过的来说实现循环有移位寄存器；还有个问题，当洗涤时间到了，报警还要一个报警电路，根据人性化、自动化、低成本的设计原则，报警的蜂鸣器不可以长时间的叫，要有个合理的时间，我们可以用一个单稳态电路来实现。看起来还不错啊，如果这样想那就嫌早了点，还有一个问题要解决：如何提取时间并使循环电路工作的信号?方案有两种：一是直接从数值上进行提取信号来控制一个可以实现循环的74LS194来实现；另一种是制作一个二十进制到十进制的循环转化来把这一分钟走完，但是从电路的复杂程度和经济性来说，显然后者太过于复杂，也不利于接线和排故障，虽然难度会大一些、出成果的时间会比别人晚，但是要设计一个真正可以让用户用放心使用的产品，还得这样做。尤其是最后的循环电路用两个194一定可以很容易实现。现在大体上就这样计划，下面说说基本原理。

1.2 基本原理

首先，从秒脉冲出来的信号，经过一个控制电路后进入秒计数器进行秒计数，进行清零，这时用户置入洗涤时间，并按开始按钮，洗衣机开始工作。当秒计数器变为零的时候，去分钟计数器上面借数；与此同时，从十秒位转化出来的信号进入移位寄存器后，LED灯表示出电机运转状态；当用户设定的洗涤时间结束后，电路报警并清零；同时电机指示灯熄灭。

1.3 系统设计框图

1.3.1 系统设计框图

2单元电路设计

2.1 一百进制分计数器和六十秒计数器的设计

2.1.1 分、秒计数器的设计

一百进制分计数器和六十秒计数器的原理是一样的，不同的只是它们的输入脉冲和进制不同而已，我们用四片74LS192来实现分计数和秒计数功能，我们要的只是减计数，所以我们把它的UP端接到高电平上去,DOWN端接到秒脉冲上；十分秒位上的输入端B、C端接到高电平上，即从输入端置入0110（十进制的6），秒十位的LD端和借位端BO联在一起，再把秒位的BO端和十秒位的DOWN联在一起。当秒脉冲从秒位的DOWN端输入的时候秒计数的192开

始从9减到0；这时，它的借位端BO 会发出一个低电平到秒十位的输入端DOWN，秒十位的计数从6变到5，一直到变为0；当高低位全为零的时候，秒十位的BO发出一个低电平信号，DOWN为零时，置数端LD等于零，秒十位完成并行置数，下一个DOWN脉冲来到时，计数器进入下一个循环减计数工作中。

对于分计数来说，道理也是一样的；只是要求，当秒计数完成了，分可以自动减少，需要把秒十位的借位端BO端接到分计数的DOWN端作为分计数的输入信号来实现秒从分计数上的借位。当然，这些计数器工作，其中的清零端CR要处于低电平，置数端不置数时要处于高电平。这是一个独立工作的最高可以显示101分钟的计时器。把四个192的QA/QB/QC/QD都接到外部的显示电路上就可以看到时间的显示了。作为洗衣机控制器的一个模块，它还得有一定的接口来和其他的模块连接在一起协调工作，分计数的清零端LD是接在一起的；秒的清零端LD又是接在一起的，所以当要从外部把它们强制清零时，可以用一个三极管（NPN）或者两个或门就可以实现该功能。还有我们可以利用分计数的UP端来进行外部置数，当把它们各接到一个低触发（平时保持高电平，外部给一个力就输入一个低电平）的脉冲上 就可以实现从0－9的数字输入。

2.1.2 分、秒计数器的电路图

2.1.1分、秒计数器的电路图

2.2 秒脉冲发生器

2.2.1 秒脉冲发生器原理

我们搜需要的秒脉冲发生器可以由一个集成的555定时器构成，当电源接通后，VCC通过对R1、R2向电容充电。电容上得到电压按指数规律上升，当电容上的电压上身到2/3VCC时，输电压VO为零，电容放电。当电压下降到1/3VCC时，输出电平为高电平，电容放电结束。这样周而复始便形成了振荡。我们要的周期是1秒，频率是1赫兹。周期T可以由下面的公式可知：

T＝R1.R2lnC （2-2-1）

2.2.2 其原理图如下所示

2.2.1 秒脉冲发生器原理图

3循环控制电路

3.1 其基本原理简述

还是采用我们方法，把秒十位上的数提出来作为循环控制系统的输入信号，秒位上的都是相同的，可以不管。我们的目标是把秒十位上输出的二进制数转化成两位三个数：

So S1 状态

1 0 右移

1 1 闪烁

0 1 左移

5 0101 4 0100

3 0011 2 0010

1 0001 0 0000

3.1.1 状态转换表

现在我们把192的QA、QB接上一个异或门，QC接上一个反相器，然后把它们出来的信号接到一个与非门后再接到So端，把反相器出来的信号输入到S1端；这样就实现了上述要求。当我们开机时，计数器时被清零的，QA、QB、QC没有输出，这时输出的是000，194的So、S1为11，移位寄存器置数为0010。当192输出的是0101时，So、S1为10，移位寄存器右移动作，因为So、S1的两端接一个与非门出1，再通过一个接在194QB端的与门，结果输出来到发光二极管的还是高电平（如下图所示）；从节点46输出，经过反相器到达节点48的是低电平与门U28没有输出脉冲，所以194做右移直到下一个状态的到来。显然当192的输出是0100是也是一样的。当输出是0011时，So、S1的状态是11，194处于并行置数，其QB端输出一个高电平1，与此同时，从So、S1输出的两个1进入与非门U27，但是在节点46是一个低电平0，所以节点44没有高电平输出。而节点46为高电平1，这时通过U28的脉冲信号可以输出了，与U28的或门U22、U23、U24、U25、U26就可以输出脉冲信号到发

光二极管实现闪烁；当192输出的是0010时， So、S1状态从11变为01，移位寄存器192做左移循环，在脉冲的输入下。同右移一样，从So、S1输出到U27再出来的是一个高电平1，所以与门U26输出高电平；当计数器192输出的是0001时，还是和0010时一样；最后当192输出是0000时，其又和输出0011时一样，移位寄存器194处于置数状态，放光二极管闪烁。到此，提取信号、循环电路完成。

3.2 其原理图

3.2.1 循环电路原理图

4单稳态延时电路

555时基电路是一种将模拟功能与逻辑功能巧妙结合在同一硅片上的组合集成电路。它设计新颖，构思奇巧，用途广泛，备受电子专业设计人员和电子爱好者的青睐，人们将其戏称为伟大的小IC。1972年，美国西格尼蒂克斯公司(Signetics)研制出Tmer NE555双极型时基电路，设计原意是用来取代体积大,定时精度差的热延迟继电器等机械式延迟器。但该器件投放市场后，人们发现这种电路的应用远远超出原设计的使用范围，用途之广几乎遍及电子应用的各个领域，需求量极大。美国各大公司相继仿制这种电路 1974年西格尼蒂克斯公司又在同一基片上将两个双极型555单元集成在一起，取名为NF556。1978年美国英特锡尔公司(Intelsil)研制成功CMOS型时基电路ICM555 1CM556,后来又推出将四个时基电路集成在一个芯片上的四时基电路558 由于采用CMOS型工艺和高度集成，使时基电路的应用从民用扩展到火箭、导弹,卫星,航天等高科技领域。在这期间，日本、西欧等各大公司和厂家也竞相仿制、生产。尽管世界各大半导体或器件公司、厂家都在生产各自型号的555／556时基电路，但其内部电路大同小异，且都具有相同的引出功能端

4.1 其原理图

4.1.1单稳态延时电路

5总控制电路

现在各单元电路完成了，最后要把它们有效的结合起来联合工作，实现目的功能。我们要求在给分钟置数的同时秒要显示为零；外部还要有强制停止并清零；还有暂停功能。

对于置数来说，我们可以在分钟计数器的UP端到高电平之间各用一个开关接上，就当给它一个低电平时，计数器就往上增加1。但时，192要求在UP端工作的同时，其DOWN端要为高电平，且秒计数器要为零，我们可以让秒计数器清零，同时把脉冲停止了。在高电平上接上一个开关，让它接到一个JK触发器上，同时把JK触发器的JK端接1，让它实现触发功能。让它的Q端输出到秒计数器的清零端，这样刚开机或者再按一下开机键就可以对秒计数器清零。把JK触发器的Q反端和从分计数器借位端Bo反相出来的信号接到一个与非门上，从与非门出来的信号接到分计数器的DOWN端来保证置数的时候DOWN是高电平。但是如果仅是这样的话，当置数完成再一次按开机键（如图中的J3所示）时，没有脉冲信号输入到秒计数器的DOWN端，192并不可以工作。我们可以把脉冲和JK触发器Q反端接到一个与门上，然后把它上输出端接到秒计数器的DOWN端以控制计数。先歇息一下。现在的问题是，循环的发光二极管没有受到控制键的控制，所以还得把受到控制的从与门U12出来的信号输出到移位寄存器194的时钟信号CLK上。

最后要解决一个大问题，当所置的洗衣时间完成后，要发出报警并自动清零。至于报警电路我们知道当计数器全为零的时候，从秒位会发出一个借位信号，一直接到十分位上去，十分位会发出一个借位信号，我们可以用这个信号来作为报警并清零的信号，平时192的借位端保持的是高电平，当有借位信号时，其变成0，我们在分十位借位端接一个非门，再把它和分位的CLR端一起接到一个与门，也需要把它接到一个JK触发器（U10）上作为其时钟信号，其后再接到单稳态电路的输入端TRI，单稳态的输出端接到蜂鸣器上。而该与门（U14）的另一输入端接在控制开关J3上，与门出去仍然接在JK触发器U9上，这样当洗衣时间完成后，十分计数器的借位端Bo端发出的0信号就可以经过以上路径而变成1到达与门U14，同时JK触发器U10得到一个触发信号而输出到单稳态，从而发出报警声，但一段时间后其自动停止。同时U14发出的1信号使U9发出1信号而使秒计数器清零；当然秒脉冲因为U9端的Q反端的0信号而使其没有输出，这样原来闪烁的灯不再亮了。到此，一个电路总算还可以了吧，我们有时还需要让它休息一下，我们改变一下洗衣量时，就还需要一个暂停键，这也可以的，只要把秒脉冲切断就可以了。我们可以在控制脉冲输出的与门U12和脉冲到达端之间接入一个由开关控制的JK触发器来控制的与门，这样就可以控制脉冲的输出了。我们知道与门是其中一输入为零时，无论另一端时怎样的其输出为零，但一端为1时，另一端输入什么与门就可以输出什么。现在控制端也连起来了，这样，一个完整的洗衣机控制电路就完成了。

5.1.1 总电路图

6故障分析与电路改进

要得到一个良好的设计，需要的总是肯定和否定，几经修改一个电路才得以肯定、采纳。就象循环电路一样，刚开始设计了一种有三个接口的电路，这个接口要求从秒十位输出的信号要化为一种状态，只可以是高有效，到来时进入各自的接口，可以说实现正传、反转、暂停的电路相互独立的，道理如下，当一个高电平来到时让它接到194的So、S1上，其中在接到So的信号上接一个RS触发器，当B端的置数输出时，QB上有一个高电平，把它接到一个D触发器上，D触发器从Q反端输出的信号接到刚才的RS触发器的Q端使Q端为0，这样在脉冲的控制下，其可以做左移动作，如图中的开关1所连接的电路所示，同样，在输入到S1端的电路上接一个RS触发器，从194QB端上反馈回来的信号接到D触发器上，从D触发器的Q反端出来的信号接到S1端，这样就可以做右移动作，如图开关2所示。循化要单独设计，如图所示，二极管是保证各个模块间可以独立工作而采用，这样当高电平到达时，194被置数为0000，同时上一个状态，不管时左移的还时右移的都被清零了，这时只要开关1或2接上就可以在脉冲作用下实现闪烁，单个模块演示还时可以的。但是接到电路上就不行了。当开机后，在第一分钟内，它可以右移，也可以闪烁，到了左移就不行了，发光二极管一片空白，但是在接下来的个分钟内，其只有当闪烁时才可以看到。几经试验才知道，时开关3出了问题，不管它时1状态还是0状态，它都比194Q端出来的数优先，在3没有工作时，在194Q端到LED之间的二极管两端各接一个LED就知道，当194做右移或左移时两个发光二极管的状态时不通的，靠近循环LED的那各LED总不会亮，而接在QB端的LED可以定时发亮，从而有上述结论。

其图如下所示：

7.1.1 电路图

7总结与调试体会

1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和PCB连接图，和芯片上的选择。这个方案总共使用了74LS192四个，74LS08，74LS32，74LS00,74LS76和NE555定时器各两个，74LS194，74LS86各一个。

2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。

3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。

平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解 了。而且还可以记住很多东西。比如一些芯片的功能，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手实践让我们对各个元件映象深刻。认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准。所以这个期末测试之前的课程设计对我们的作用是非常大的。

4、

生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。通过实习，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正含义，我才意识到老一辈电子设计为我们的社会付出。我想说，设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，在如今单一的理论学习中，很少有机会能有实践的机会，但我们可以，而且设计也是一个团队的任务，一起的工作可以让我们有说有笑，相互帮助，配合默契，多少人间欢乐在这里洒下，大学里一年的相处还赶不上这十来天的合作，我感觉我和同学们之间的距离更加近了；我想说，确实很累，但当我们看到自己所做的成果时，心中也不免产生兴奋； 正所谓“三百六十行，行行出状元”。我们同样可以为社会作出我们应该做的一切，这有什么不好？我们不断的反问自己。也许有人不喜欢这类的工作，也许有人认为设计的工作有些枯燥，但我们认为无论干什么，只要人生活的有意义就可。社会需要我们，我们也可以为社会而工作。既然如此，那还有什么必要失落呢？于是我们决定沿着自己的路，执着的走下去。

同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。

对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

5、此次课程设计，学到了很多课内学不到的东西，比如独立思考解决问题，出现差错的随机应变，和与人合作共同提高，都受益非浅，今后的制作应该更轻松，自己也都能扛的起并高质量的完成项目。

6、在此，感谢于老师的细心指导，也同样谢谢其他各组同学的无私帮助！

8附录(元器件清单)

器件型号 用途介绍 数量

74LS192 计数器 4

74LS194 移位寄存器 1

74LS08 四2输入与门 2

74LS04 六反向器 1

74LS32 四2输入或门 2

74LS00 四2输入与非门 2

74LS86 四2输入异或门 1

74LS76 双JK触发器 2

NE555 555集成定时器 2

9参考文献

《电子技术课程设计》 历雅萍、易映萍编

《电子技术课程设计指导》 彭介华 主编 高等教育出版社

电子线路设计、实验、测试》 谢自美主编 华中理工出版社。

《数字电子技术基础》 阎 石 主编 高等教育出版社

有心得体会.

设计原理及其框图

1.数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路.由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定.通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟.图 3-1所示为数字钟的一般构成框图.

图3-1 数字钟的组成框图

⑴晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定.不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路.

⑵分频器电路

分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数.分频器实际上也就是计数器.

⑶时间计数器电路

时间计数电路由秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器,分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器.

⑷译码驱动电路

译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流.

⑸数码管

数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管.

2.数字钟的工作原理

1)晶体振荡器电路

晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定.

图3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体,电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波.输出反馈电 阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器.电容C1,C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能.由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确.

晶体XTAL的频率选为32768HZ.该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数.

从有关手册中,可查得C1,C2均为30pF.当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施.

由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ.较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性.

非门电路可选74HC00.

图3-2 COMS晶体振荡器

2)分频器电路

通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频.

通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现.例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器.常用的2进制计数器有74HC393等.

本实验中采用CD4060来构成分频电路.CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便.

CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框图如图3-3所示,从图中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能.

图3-3 CD4046内部框图

3)时间计数单元

时间计数单元有时计数,分计数和秒计数等几个部分.

时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码.

一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能.为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框图如图 2.3所示.该器件为双2—5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效).

图3-4 74HC390(1/2)内部逻辑框图

秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可.CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连.

秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换.将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连.

成品计数器电路

成品计数器电路

一．基本原理

当成品从流过，通过光源和光电二极管组成的特殊计数轨道时，造成瞬时遮光，使用发光电阻其电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化，进而把光信号能够用电压来表示，使用555定时器改装成的施密特触发器对电压信号整形获得比较理想的矩形脉冲波形，送入4个74160并联计数器的计数输入口，计数器能够从0000-9999计数，每个计数器连接一个7448译7448驱动BS201半导体数码管，显示计数，即流过产品的个数。

设计方案方框图

二． 方案设计与选择

方案二：使用光电二极管作为信号转换元件，其信号转换电路和整形电路如下

当光敏二极管受光源照射时，使BG1导通，BG2跟着导通，BG3截止，BG4截止，BG5导通。当成品从流过，通过光源和光电二极管组成的特殊计数轨道时，造成瞬时遮光，使BG1截止，BG2跟着截止，BG3导通，BG4导通，BG5截止，输出一个正脉冲矩形波，再送给10位计数器计数。

本设计为了防止误动作，采用了射极单稳延时电路，保证一个产品只遮光一次，计数正确。但是该方案电路设计复杂，零器件多而散，参数估计困难故采用集成芯片555定时器改装施密特出发电路，直接与光电电阻连接，电路简单，易于实现。

三.单元电路设计与参数计算

1.信号转换电路

光敏电阻器是一种对光敏感的元件，它的电阻值能随着外界光照强弱（明暗）变化而变化。 光敏电阻器在电路中用字母“R”或“RL”、“RG”表示。

从GL3537-1光敏电阻的参数表我们可以看出，光敏电阻在暗光下，电阻很大，在光强是10Lux时候，阻值只有20-30KΩ，而这个环境条件我们能够在计数器轨道上配置，使光敏电阻值的变化符合我们的需求。从而使光信号有效的变为电信号。

2.脉冲整形电路

把555定时器改接成施密特触发器，它具有一下特点：输入信号在上升和下降过程中，电路状态转换的输入电平不同；电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿变陡。利用这两个特点，不仅能将边沿变化缓慢信号波形整形为边沿陡峭的矩形波，而且可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪音有效的清楚。其接法如下图所示：

如上图所示，电路以555为核心，与光敏电阻RG和RP1等组成。RG随光照的强弱呈现不同的阻值，利用555内部的两个比较器的复位和置位特性，便可组成施密特触发器。当光强时，RG呈低阻，2脚呈高电平（2/3Vdd触发电平），555第三脚置低位；当光弱时，RG呈高阻，6脚电瓶低于1/3Vdd阀值电平，第三脚置高位。送出高电平脉冲。

使用时，把滑动变阻器RP的阻值调到最大100KΩ，其参数选择100KΩ理由如下

光线强时RG的电阻为R1

VI=VDD/(RI+Rp1)*Rp1 RI≈25KΩ RP1=100KΩ

→Rp1/(RI+Rp1)＞2/3VDD 即输入高电平，Vo输出低电平。

光线弱时RG的电阻为R2

VI=VDD/(RI+Rp1)*Rp1 RI≈2MΩ RP1=100KΩ

→Rp1/(RI+Rp1)＜1/3VDD 即输入低电平，Vo输出高电平。

3.计数器连接电路

选用十位计数器74LS160 ，其Rd端为0时所有触发器将同时被置零，而且置零操作不受其他输入端状态的影响。当Rd端为1、Ld端为0时，电路工作在预置数状态。当Rd和Ld端同时为1而EP为0、ET为1时，这时计数器工作在保持状态。如果ET为0，则EP不论为何状态，计数器的状态也将保持不变，但这时进位输出C等于0。当Rd、Ld、EP、ET端皆为1时，电路工作在计数状态，可以利用C其中计数器为四片74160.构成。74160的功能表及外部引脚图如图下4示。端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。

上图所示是四个74106并行进位方式连接接法。以第一篇的进位输出C作为第二片的EP和ET输入，当第一片计成（1001）时C变为1，下个CP信号到达第二片时为计数工作状态，计入1，而第一片计成(0000),他的C端回到低电平。第一片的EP和ET恒为1，始终处于计数工作状态。四个74106工作范围为0000-9999.

4.显示系统电路

用7448可以直接驱动共阴极的半导体数码管BS201。由7448的输出电路可以看到，当输出管截止，输出为高电平时，流过数码管的电流是有Vcc经1KΩ上拉电阻提供的。当Vcc=5V时候，这个电阻只有2mA左右。

用7448驱动BS201的连接方法图

7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。

三个辅助控制端：LT、RBI、BI/RBO

(1) 灭灯输入BI/RBO

有时作输入，有时作输出。作输入时，且BI=0，无论其他输入端是什么电平，

所有各段均为0，所以字形熄灭。

(2) 试灯输入LT

当LT=0,且RBO=1，此时无论其他输入端是什么状态，所有各段输出均为1，字

形全显。

(3)动态灭零输入RBI

当LT=1,RBI=0且DCBA=0000时，灭零。

(4)动态灭零输出RBO

BI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT=1且RBI=0，输入代码 DCBA=0

RBO=0时，RBO=0；若LT=0或LT=1且RBI=1，则 RBO=1。该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。

将灭零输入与灭零输出配合使用，即可实现多位数码显示系统的灭零控制。上图使用了灭零控制的方法。只需在整数部分把高位的RBO与低位的RBI连接，就可以把前面多余的零灭掉了。

系统原理图

四．系统调试：

在整个电路连接好之后，便可以进行以下方式的调试。

对于整个电路，首先用生产线上的一个成品不断遮挡光线，得到一组数据，看所得数据与遮挡次数是否一致，如一致，再对电路进行复位操作（按开关见），看结果是否为0，如是，则符合要求。相同情形试验几次，如都是这样结果，说明一切正常，符合预期结果！

说明：现场情况多变，由TTL电路输出电压信号可能不能满足要求，此时可对此输出端电压进行适当放大或缩小，以满足要求！

五．设计总结

通过这次电子技术课程设计，让我了解了设计电路的程序.通过本次实验设计电路原理图，对protel99se有了深入的了解，能独立完成电路图的绘制，在设计电路图过程中充分了解各芯片和元器件的功能作用。通过这次电子技术课程设计,使我对模拟电子技术和数字电子技术在实践中的应用有了更深刻的理解。通过该课程设计，把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。

通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

六．参考文献

《数字电路》阎石主编。高等教育出版社 第四版 1999

#includereg52.h

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit we1=P2^7;        //数码管位

sbit s1=P2^6;           //轻触开关

sbit s2=P2^5;

uint a=0;               //显示数值

uchar code table[]={

0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,

0x99,0x92,0x82,0xf8,    //共阳数码管数值0-9

0x80,0x90

/*0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

0x66,0x6d,0x7d,0x07,    //共阴数码管数值0-9

0x7f,0x6f*/

};

void delay(uint z)

{

uint x,y;

for(x=z;x0;x--)

for(y=110;y0;y--);

}

void xianshi()         //数码管显示

{

we1=1;    //共阴为0 共阳为1

P0=table[a];

delay(8);

}

void key()

{

if(s1==0)

{

delay(5);

if(s1==0)

{

a++;

if(a==10)

a=0;

while(!s1);    //等待松开

 }

 }

if(s2==0)

{

delay(5);

if(s2==0)

{

a--;

if(a==-1)

a=9;

while(!s2);    //等待松开

 }

 }

}

void main()

{

while(1)

{   

xianshi();

key();

}

}

今天小编要和大家分享的是74ls90,计数器相关信息，接下来我将从74ls90设计60进制计数器，实验7_74ls90任意进制计数器这几个方面来介绍。

实验7_74ls90任意进制计数器

计数器种类很多。按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分，有同步计数器和异步计数器。根据计数制的不同，分为二进制计数器、十进制计数器和任意进制计数器。根据计数器的增减趋势，又分为加法、减法和可逆计数器。还有可预制数和可变程序功能计数器等等。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，都有品种较齐全的中规模集成计数器。使用者只要借助于器件手册提供的功能和工作波形图以及引出端的排列，就能正确运用这些器件。

计数器在现代社会中用途中十分广泛，在工业生产、各种和记数有关电子产品。如定时器，报警器、时钟电路中都有广泛用途。在配合各种显示器件的情况下实现实时监控，扩展更多功能。

60进制计数器，由于24进制、60进制计数器均由集成计数器级联构成，且都包含有基本的十进制计数器，从设计简便考虑，芯片选择同步十进制计数器

1.计数器设计目的

1） 每隔1s，计数器增1；能以数字形式显示时间。

2） 熟练掌握计数器的各个部分的结构。 3） 计数器间的级联。

4） 不同芯片也可实现六十进制。

2.计数器设计组成

1） 用两个74ls192芯片和一个与非门实现。

2） 当定时器递增到59时，定时器会自动返回到00显示，然后继续计时。

3） 本设计主要设备是两个74LS160同步十进制计数器，并且由200HZ，5V电源供给。作高位芯片与作低芯片位之间级联。

4） 两个芯片间的级联。

六十进制计数器设计描述1.设计的思路

1） 芯片介绍：

74LS90计数器是一种中规模二-五-十进制异步计数器，管脚图如图所示。 R01、R02是计数器置0端，同时为1有效；R91和R92为置9端，同时为1时有效；若用A输入，QA输出，为二进制计数器；如B为输入，QB-QD可输出五进制计数器；将QA与B相连，A做为输入端，QA-QD输出十进制计数器；若QD与A输入端相连，B为输入端，电路为二-五混合进制计数器。

74LS192 为加减可逆十进制计数器，CPU端是加计数器时钟信号，CPD是减计数时钟信号RD=1 时无论时钟脉冲状态如何，直接完成清零功能。RD=0，LD=0 时，无论时钟脉冲状态如何，输入信号将立即被送入计数器的输出端，完成预置数功能。

2） 十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表

3） 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

图中：PL为置数端，CPu为加计数端，CPd为减计数端，TCu为非同步进位输出端， TCd为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，MR为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

4） 利用两片74ls192分别作为六十进制计数器的高位和低位，分别与数码管连接。把其中的一个芯片连接构成十进制计数器，另一个通过一个与门器件构成一个六进制计数器。

5） 如下图：

2.设计的实现

1） 两芯片之间级联；把作高位芯片的进位端与下一级up端连接这是由两片74LS90连接而成的60进制计数器，低位是连接成为一个十进制计数器，它的clk端接的是低位的进位脉冲。高位接成了六进制计数器。当输出端为0101 的时候在下个时钟的上升沿把数据置数成0000 这样就形成了进制计数器，连个级联就成为了60进制计数器，分别可以作为秒和分记时。

2） 方案的实现：

使用200HZ时钟信号作为计数器的时钟脉冲。根据设计基理可知，计数器初值为00，按递增方式计数，增到59时，再自动返回到00。此电路可以作为简易数字时钟的分钟显示。下图为60进制计数器的总体框图。

六十进制计数器的设计与仿真1.基本电路分析设计

1） 十进制计数器（个位）电路本电路采用74LS160作为十进制计数器，它是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器。

2） 功能表如下；

连接方式如下图：

3） 十进制计数器（十位）电路

图3 十进制计数器（十位）

4） 时钟脉冲电路

5） 置数电路

6） 进位电路

7）译码显示电路

8）选定仪器列表

仿真电路图

实训总结

1.遇到的问题及解决方法

1） 在设计过程中我查阅了大量的资料，了解了许多关于计数器设计方面的问题，进一步理解了各种元器件的使用方法。

2） 这次课程设计让我学到了很多，不仅掌握了简单的电子电路的设计与制作，也掌握了毕业设计写作的方法和格式。在制作电路时，我深深体会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。

3） 本次课程设计也反映出很多问题，比如竞争—冒险现象是很常见的，并且消除此现象并不是很容易，尤其是对结构复杂的电路而言，往往消除了一处竞争—冒险现象，又产生了另一处，此问题需要我以后多加注意。

关于74ls90,计数器就介绍完了，您有什么想法可以联系小编。

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