秒表的屏幕是什么原理??
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发布时间:2022-04-23 00:04
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时间:2023-09-19 18:28
图9-1为电子秒表的电原理图。按功能分成四个单元电路进行分析。
图9-1
1.基本RS触发器
图9-1中单元Ⅰ为用集成与非门构成的基本RS触发器,属低电平直接触发的触发器,有直接置位、复位的功能。
它的一路输出 作为单稳态触发器的输入,另一路输出Q作为与非门5的输入控制信号。
按动按钮开关K2(接地),则门1输出 = 1;门2输出Q = 0;K2复位后Q、 状态保持不变。再按动按钮开关K1,则Q由0变为1,门5开启,为计数器启动作好准备。 由1变0,送出负脉冲,启动单稳态触发器工作。
基本RS触发器电电子秒表中的职能是启动和停止秒表的工作。
2.单稳态触发器
图9-1中单元Ⅱ为用集成与非门构成的微分型单稳态触发器,图9-2为各点波形图。
单稳态触发器的输入触发负脉冲信号ui由基本RS触发器 端提供;输出负脉部uo则加到计数器的消除端 。
静态时,门4应处二截止状态,故电阻R必须小于门的关门电阻Roff。定时元件RC取值不同,输出脉部宽度也不同。当触发触冲宽度小于输出脉冲宽度时,可以省去输入微分电路的RP和CP。单稳态触发器在电子秒表中的职能是为计数器提供清零信号。
3.时钟发生器
图9-1中单元Ⅲ为用555定时器构成的多谐振荡器,是一种性能较好的钟源。
调节电位器RW,使在输出端3获得频率为50Hz的矩形波信号,当基本RS触发器Q = 1时,门5开启,此50Hz脉冲信号通过门5作为计数脉冲加于计数器①的计数输入CP。
4.计数及译码显示
二——五——十进制加法计数据74LS196构成电子秒表的计数单元,如图9-1中单元Ⅳ所示。其中计烽器①接成五进制形式,对频率为50Hz的时钟脉冲进行五分频,在输出端Q8取得周期为0.1S的矩形脉冲,作为计数器②的时钟输入计数器②及计数器⑧接成0421码十进制形式,其输出端与实验台上译码显示单元的相应输入端连接,可显示0.1~0.9秒;1~9.9秒计量。
附:74LS196引脚排列及功能。图9-3为引脚排列,表9-1为功能表。
表9-1
输 入 输 出
CT/ D3 D2 D1 D0
Q3 Q2 Q1 Q0
0 × × × × × × 0 0 0 0
1 0 × d3 d2 d1 d0 d3 d¬2 d1 d0
1 1 ↓ × × × × 加 计 数
异步清除 为低电平时,可完成清除功能,与时钟脉冲 、 状态无关。清除功能完成后,应置高电平。
计数/置数 控制端CT/ 为低电平时,输出端Q3~Q0¬可预置成与数据输入端D3~D0相一致状态,而与 、 状态无关。预置后置高电平。
图9-2 图9-3
计数时, 、CT/ 置高电平,在CP0、 下降沿作用下进行计数。
①十进制数(8421码)
与Q0连接,计数脉冲由 输入。
②二——五混合进制计数
与Q3连接,计数脉冲由 输入。
③二分频、五分频计数
CP0输入,在Q0得二分频输出; 输入,在Q1~Q3得五分频输出。
三、仪器设备与所选用组件
名 称 数 量 备 注
数字电子技术实验箱 1
数字频率计 1
直流电压表 1
示波器 1
7LS00×2,555×1 74SL196×3 电阻、电容若干
四、实验内容
由于实验电路中使用器件较多,实验前必须合理安排各器件在实验台上的位置,使电路逻辑清楚,接线较短。
实验时,应按照实验任务的次序,将各单元电路逐个进行接线和调试,即分别测试基本RS触发器,单稳态触发器、时钟发生器及各计数器的逻辑功能。待各单元电路工作正常后,再将有关电路逐级连接起来进行测试……,直到测试电子秒表整个电路的功能。
这样的测试方法有利于检查和排除故障,保证实验顺利进行。
1.基本RS触发器测试
测试方法参考实验六
2.单稳态触发器的测试
①静态测试
用数字电压表测量A、E、D、F各点电位值。记录之。
②动态测试
输入端接1KHz连续脉冲源,用示波器观察并描绘D点(uD)、F点(uo)波形,如兼单稳输出脉冲持续时间太短,难以观察,可适当加大微分电容C(如改为0.1),待测试完毕后,再恢复4700P。
3.时钟发生器的测试
测试方法参考实验九,用示波器观察输出电压波形并测量其频率,调节RW,使输出短形波频率为50Hz。
4.计数器的测试
(1)计数器①接成五进制形式, 、 、D8~D0接逻辑开关, 接单次脉冲源,Q8~Q1接实验台上译码显示输入端C、B、A,按表9-1逐项测试其逻辑功能。记录之。
(2)计数器②及时数器③接成8421码十进制形式,同内容①进行逻辑功能测试。记录之。
(3)将计数器①、②、③级连,进行逻辑功能测试。记录之。
5.电子秒表的整体测试
各单元电路测试正常后,按图9-1把几个单元电路连接起来,进行电子秒表的总体测试。
先按一下按钮开关K2,此时电子秒表不工作,再按一下按钮开关K1,则计数器清零后便开如计时,观察数码管显示计数情况是否正常。如不需要计时或暂停时,按一下开关K2,计划立即停止,但数码管保留所计时之值。
6.电子秒表准确度的测试
利用实验台上电子钟的秒计时对电子秒表进行校准。
五、实验报告
1.总结电子秒表整个调试过程。
2.分析调试中发现的问题及故障排除方法。
http://202.101.111.198/upload/2008_02/08022513496888.doc