數(shù)字電路綜合實訓報告書

數(shù)字電路綜合實訓報告書

一、實驗目的：

1.掌握數(shù)字鐘的基本組成和基本原理2.掌握相應計數(shù)器的設計方法3.掌握相應譯碼器的設計方法

4.熟悉相應中規(guī)模集成電路的檢測方法5.學會獨立分析和處理電路中的故障二、實驗儀器和設備：

1.數(shù)字電路綜合實驗臺2.萬用表1個

3.74LS006片，74LS204片，74LS746片，74LS1622片，74LS861片，CD4511集成塊6片4.共陰八段數(shù)碼管6個

5.連接導線（至少三種顏色）100條三、實驗原理：1.實驗原理圖

2.標準秒信號發(fā)生器①.秒計數(shù)器：

由十進制（個位）加法計數(shù)器和六進制（十位）加法計數(shù)器組成，標準秒信號給十進制（個位）加法計數(shù)器提供CP脈沖，每隔一秒累加計數(shù)經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字0、1、2、3……9，當?shù)谑畟�脈沖到來時向六進制（十位）加法計數(shù)器提供進位脈沖即逢十進一，六進制（十位）加法計數(shù)器每隔十秒得到一個CP脈沖，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字0、1、2、……5。

②.分計數(shù)器：

同樣由十進制（個位）加法計數(shù)器和六進制（十位）加法計數(shù)器組成，但是只有當?shù)诹�十個脈沖到來時，秒計數(shù)器才會為分個位計數(shù)器提供CP（進位）脈沖，每個六十秒累加計數(shù)經(jīng)譯碼后顯示數(shù)0、1、2……9，當?shù)诹�百個脈沖到來時，分個位向分十位加法計數(shù)器提供CP（進位）脈沖，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)0、1、2……5。

③.時計數(shù)器：時計數(shù)器主要由特殊十二進制加法計數(shù)器和二十四進制加法計數(shù)器組成，它的CP由分的十位提供，即當?shù)谌�千六百個脈沖到來時時計數(shù)器得到進位信號，如果采用十二進制計時，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字01、02、03……12，如果采用二十四進制計時，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字01、02、03……23。

3.計數(shù)部分

秒計數(shù)器:由十進制（個位）加法計數(shù)器和六進制（十位）加法計數(shù)器組成，標準秒信號給十進制（個位）加法計數(shù)器提供CP脈沖，每隔一秒累加計數(shù)經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字0、1、2、3……9，當?shù)谑畟�脈沖到來時向六進制（十位）加法計數(shù)器提供進位脈沖即逢十進一，六進制（十位）加法計數(shù)器每隔十秒得到一個CP脈沖，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字0、1、2、……5。分計數(shù)器：當?shù)诹�十個脈沖到來時，秒計數(shù)器才會為分個位計數(shù)器提供CP（進位）脈沖，每個六十秒累加計數(shù)經(jīng)譯碼后顯示數(shù)0、1、2……9，當?shù)诹�百個脈沖到來時，分個位向分十位加法計數(shù)器提供CP（進位）脈沖，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)0、1、2……5。時計數(shù)器：它的CP由分的十位提供，即當?shù)谌�千六百個脈沖到來時時計數(shù)器得到進位信號，如果采用十二進制計時，經(jīng)譯碼后顯示數(shù)字01、02、03……12。

4.譯碼部分

六進制譯碼器輸入的8421BCD碼只有000、001、……101，數(shù)碼管也只需顯示0、1……5，因此也相對簡單。

十進制譯碼器輸入的8421BCD碼有0000、0001……1001，數(shù)碼管需顯示0、1……9，因此譯碼比較復雜，但是在實際應用中多采用中規(guī)模集成電路74LS47和CD4511，而六進制譯碼器通常也用74LS47和CD4511代替，只要把最高位接地即可。

5.顯示部分

顯示器件通常是和譯碼器連接在一起使用，六個數(shù)碼管（共陰極）恰好滿足了時、分、秒時間顯示的需求。四、實驗內容：

由于實訓室實驗臺能插集成電路數(shù)量有限，所以數(shù)字時鐘實訓分位兩部分完成。

1.計數(shù)部分：

①.用74LS161構成六十進制加法器（秒計數(shù)）。

②.用74LS74設計異步六十進制加法計數(shù)器（分計數(shù)）。③.用74LS設計異步特殊十二進制加法計數(shù)器（時計數(shù)）。④.把①、②、③連接起來組成完整的數(shù)字鐘計時電路。

在做實驗前，首先檢查導線和芯片74LS006片，74LS204片，74LS746片，74LS1622片，74LS861片，是否受損。其次，畫分計時器的原理圖。最后，開始連接電路：秒計數(shù)器→分計數(shù)器→時計數(shù)器。秒計數(shù)器用到的芯片是：74LS1622片。分計數(shù)器用到的是：74LS744片。時計數(shù)器用到的是：74LS743片。（具體連接如下圖所述）

2.譯碼部分：

①.六進制譯碼電路設計

輸入的8421BCD碼只有000、001……101，數(shù)碼管只需顯示0、1……5，要求用卡諾圖化簡并用與非門實現(xiàn)該電路。

②.十進制譯碼器設計

輸入的8421BCD碼有0000、0001……1001，數(shù)碼管需顯示0、1……9，要求用卡諾圖化簡并用與非門實現(xiàn)該電路。

做譯碼部分是首先也是檢查導線和芯片74LS003片，74LS204片，74LS041片數(shù)字晶體管1個是否受損。其次，畫出譯碼實驗原理圖。最后，開始連接電路。

五、實驗注意事項：

1.導線及集成芯片的檢查

①.導線的檢查：將一段接+5V，另一端接顯示燈。如果燈亮說明導線是導通的;如果燈不亮說明導線是壞的，請及時更換。

②.74LS0074LS20的好壞利用與非門功能表檢查。要求每一個與非門都是好的；否則請輔導老師及時更換。

③.74LS74的檢查可用D觸發(fā)器轉換成計數(shù)型的觸發(fā)器。④.74LS162的檢查主要是否能正常將十進制的加法計數(shù)。2.嚴格規(guī)范試訓過程

①.正負極一定要用不同顏色的導線，其中負極一定要用黑色

②.計數(shù)部分實訓一定要逐級完成，比如秒位計數(shù)，如果不正常不可繼續(xù)接分位計數(shù)部分。

③.譯碼器部分實訓完成一段檢查一段，不可以帶問題繼續(xù)下一步的實驗，要把問題及時處理好在進行下一步實驗。六、實驗感想和建議：

1.實驗感想：

經(jīng)過本次實訓周，讓我們豐富了課本知識，增加了自行設計電路圖的經(jīng)驗。本次設計的數(shù)字鐘，讓我們更進一步了解數(shù)字鐘的原理，為以后的學習墊定了基礎。在以后學習小規(guī)模集成塊電路的作用及使用方法，提高了我們的動手能力。通過本次的實訓，讓我們對集成塊有了更進一步的了解。還能學到一些在課本上沒有的知識，對我們的收獲是非常的大。

2.實驗建議：

希望老師在實訓的時候，不僅要完成設計的實驗還要對在實驗中出現(xiàn)的一些故障進行排查，故障排查也作為實驗考核的一部分。讓我們真真體會到本次試驗的意義所在。

鐵道電信系信號1002班張乾國201*年12月5日

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數(shù)字電子電路綜合實驗報告書

簡易電子速度表

課設組號：15組學號：05020204姓名：王樹祺

201*年5月

一、簡易電子速度表設計綜述

如今，隨著科學技術的發(fā)展，電子技術在日常生活和社會生活中已得到了廣泛的應用。特別是微電子技術的飛躍發(fā)展，更為設計、直觀和性能優(yōu)越、功能全的裝置創(chuàng)造了良好的條件�？梢哉f，電子技術的應用水平是現(xiàn)代化進程的一個重要標準。

目前，數(shù)字電子技術已經(jīng)廣泛地應用于計算機、電子測量儀表、通信等各個領域。例如在現(xiàn)代測量技術中，數(shù)字測量儀表不僅比模擬儀表精度高，而且容易實現(xiàn)測量的自動化和智能化。隨著科學技術的迅速發(fā)展，要求我們理論聯(lián)系實際，數(shù)字電路綜合實驗設計的安排使我們擁有了一個難得機會，通過它我們可以在實際運用知識的同時得到更好的鍛煉。在日常生活中我們可以發(fā)現(xiàn)自行車、摩托車、電動車已經(jīng)成為人們必不可少的工具，所以簡易速度表的設計可以給人們帶來更多的方便和安全，并且有一定的使用價值。

二、設計任務與要求1、設計任務

根據(jù)車輪周長、輻條數(shù)和車輪轉數(shù)等設計參數(shù)設計、調試并完成一個簡易車用速度表。2、設計要求

（1）顯示數(shù)字為三位，精度為0.1公里，即（00.0~99.9公里）。

（2）數(shù)碼管要有小數(shù)點顯示，即個位與十位之間的小數(shù)點要亮起來。（3）表明你所設計的條件（輪周長、條幅數(shù)等），給出根據(jù)不同車型進行調

整的根據(jù)。

（4）要求有根據(jù)不同車型隨時調整的功能，以保證速度表顯示的正確性。（5）結構簡單，所用器件少，便于調整，成本低。

三、參考元件與使用元件清單1、參考元件

CD40106、NE555、CD4553、CD4543、CD4511、LG5631AX共陰數(shù)碼管、三極管（NPN、PNP）、紅外光電傳感器、電位器、電阻、電容等。

2、使用元件清單

CD40106一片NE555一片CD4553一片CD4511一片LG5631AX共陰數(shù)碼管一個

三極管（NPN、PNP）9014*1、9012*3紅外光電傳感器一個電位器一個電阻、電容若干

四、設計思路與方案1、設計思路

通過測量在單位時間內通過紅外光電傳感器的輪輻數(shù)，折算出車輪走過的距離，即每秒通過多少根條幅等于1公里/小時的速度。時速值按十進制由三位數(shù)碼管顯示。

換算公式如下：

前提條件：兩根輻條間的輪周長為2cm

（1）1公里/小時=27.8cm/s相當于(27.8cm/2cm)根條/s即：13.9根條/s（2）由于顯示最小精度為0.1公里/小時，所以要以0.1公里/小時為計算標準，用以折合其它速度對應在每秒的條幅數(shù)：

0.1公里/小時=2.78cm/s相當于(2.78cm/2cm)根條/s即：1.39根條/s（3）1/（1.39根條/s）=1根條/0.719s,則0.719s為兩根輻條間的輪周長為2cm的標準下的測條幅數(shù)的時間基準，用于統(tǒng)一換算與對應速度值。

2、設計方案

速度表方案一：

在自行車的前主撐架的兩邊離軸到輪鋼圈的最遠處分別安裝光電式傳感器接收和發(fā)射兩元器件。當一根鋼絲輪輻通過光電傳感器元件就可以檢測到脈沖，將脈沖數(shù)經(jīng)過施密特觸發(fā)器整形，或用反相器整形、555來整形后。將其換算好的速度脈沖單位時間常數(shù)的施密特觸發(fā)器多諧振蕩器，來控制用2片74HC161集成計數(shù)器和2片74LS48七段譯碼器組成的檢測計數(shù)顯示電路以來顯示速度。

速度表方案二：

此電路由速度脈檢測電路、計數(shù)譯碼顯示電路和控制電路組成。工作原理是用前輪支撐腳的兩側，輪胎稍下光電傳感器檢測到脈沖經(jīng)過整形后輸入CD4553的時鐘脈沖CLK端。用555電路組成的多諧振蕩器，控制由3位BCD計數(shù)器CD4553和7段譯碼器CD4511及3位共陰極數(shù)碼顯示管組成的計數(shù)譯碼顯示電路。共同組成速度表。

3、方案比較

方案一需要芯片較多，功能集成度較低，且在接線時容易出錯，故不選擇。方案二使用芯片較少，功能集成度較高，各芯片執(zhí)行功能相對獨立，易于設計與組裝，故選擇方案二。4、使用方案設計框圖與電路圖脈沖整形輪輻計數(shù)器紅外傳感譯碼驅動器整形復位脈沖門控脈沖電路鎖存信號

3

數(shù)碼管五、主要元件說明

1、CD40106：六施密特觸發(fā)器（1）管腳圖：

（2）原理與功能：

CD40106是一個擁有六個施密特觸發(fā)器的集成芯片，施密特觸發(fā)器的最大用途在于整波，它可以把任何一個非標準方波整形為標準方波，且可以提升方波幅值至5V�？梢援敺聪蚱鱽硎褂谩�

2、NE555：定時器（1）管腳圖：

（2）原理與功能：

NE555是一個功能強大的定時器芯片，接發(fā)多種多樣，可執(zhí)行的功能也不盡相同。其主要功能有：施密特觸發(fā)器、多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等。本設計方案只涉及由NE555接成多諧振蕩器，故只對多諧振蕩器加以詳細說明。

由以上電路可以在輸出端得到一定占空比的方波。占空比計算公式如下：

左圖中：output輸出波形即為由NE555多

諧振蕩器產(chǎn)生的方波

3、CD4553：帶鎖存、復位功能的3位BCD計數(shù)器（1）管腳圖：

（2）原理與功能：

CD4553是集計數(shù)、鎖存、復位功能為一身的3位BCD計數(shù)器，是實現(xiàn)動態(tài)掃描的關鍵，由它控制的BCD3位數(shù)碼管能夠實現(xiàn)動態(tài)顯示，由于其輸出端（管腳：2、1、15）分時依次輸出低電平，且時間間隔很短，來控制數(shù)碼管的顯示與刷新，故人肉眼無法識別，只認為數(shù)碼管是靜態(tài)顯示的。

Nochange：由于外界和自身輸入信號不滿足變化條件，輸出信號不變。Advance：表示輸出信號隨輸入端的信號而計數(shù)。Latched：表示芯片工作，但輸出信號由于鎖存功能而不變，要注意其與Nochange

的區(qū)別。

以下是動態(tài)掃描控制DS1,DS2,DS3依次有效輸出的波形關系：

以下是CD4553的設計原理圖：

4、CD4511：BCD鎖存、7段譯碼驅動器（1）管腳圖：

（2）原理與功能：

CD4511自身具有鎖存功能（LE端，管腳：5），可以保持出信號在一定條件下不變。其最大功能是可以驅動共陰數(shù)碼管。與CD4543不同之處在于，CD4511只能用來驅動共陰數(shù)碼管，而CD4543既可以驅動共陰數(shù)碼管，也可以驅動共陽數(shù)碼管。本設計方案中沒有用到其鎖存功能，故LE端，管腳：5接地。

5、LG5631AX：3位7段共陰數(shù)碼管（1）管腳圖：

（2）原理與功能：

三位共陰數(shù)碼管，帶小數(shù)點，自身無顯示驅動，需要外接顯示驅動。

六、技術難點分析與解決

1、如何將輻條計數(shù)信號與速度聯(lián)系起來？

由于CD4553是DIS端（管腳：11）輸入低電平時電路執(zhí)行計數(shù)功能，所以要想將輻條計數(shù)信號與速度聯(lián)系起來，則需要設定合理的計數(shù)時間，這個功能由NE555搭成的多諧振蕩器來實現(xiàn)。低電平時間長度為0.719s（具體算法請見設計思路部分）。

其中的滑動變阻器用于調整輸出信號占空比，使輻條計數(shù)信號與速度對應關系可調，以適應于不同輪子的記速要求。

2、如何在合適時刻產(chǎn)生復位信號？

復位信號應該是在CD4553DIS端輸入信號處于下降沿時產(chǎn)生一個占空比較小的高電平復位脈沖。我組原設想是用NE555搭建一個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，即由多諧振蕩器產(chǎn)生的脈沖下降沿來觸發(fā)單穩(wěn)產(chǎn)生復位脈沖，但是仿真總無法通過，且仿真時兩個NE555產(chǎn)生的信號總不能同時正常得到。后得知原因為：NE555無法搭成占空比很小的單穩(wěn)觸發(fā)器，故另求它法。想到了用電阻、電容和反向器搭建單穩(wěn)觸發(fā)器的方法，且反向器最好用CMOS芯片，因為CMOS功耗小，電壓在其上損失較小。

3、如何實現(xiàn)數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示，而肉眼卻無法觀察到？

我組初始設計的電路總能用肉眼看到數(shù)碼管在掃描，原是以為由于送數(shù)時間較長造成的。后經(jīng)指導老師指點和自己的思考發(fā)現(xiàn)：送數(shù)時間是很短的，只是我們沒有很好地利用起CD4553的鎖存功能造成的。

起初的電路圖為：

NE5553端輸出直接CD4553的LE和DIS端，沒有認真分析兩者波形關系下的作用，忽略了CD4553鎖存功能的使用方法。

后來改進的電路圖為：

正如上圖中所寫的：多諧振蕩器輸出端：一段直接CD4553的DIS管腳，另一端經(jīng)CD40106接CD4553的LE管腳上。完整示意圖見下圖。

由其產(chǎn)生的時間閘門、復位、鎖存信號的關系為：

其中，復位信號與時間閘門信號關系如下：

（即：CD4553DIS管腳與MR管腳的輸入信號關系）

4、如何只點亮個位與十位之間的小數(shù)點，且保持“常亮”？

所謂“常亮”并不是說小數(shù)點總亮不滅，而是由于小數(shù)點亮滅速度太快，人的肉眼無法分辨出來而產(chǎn)生的錯覺。

我組起初的小數(shù)點點亮總是有兩位同時亮，無法做到只使某一位亮。當時CD4553與數(shù)碼管的連接方式是：DS2(控制數(shù)碼管十位)端直接數(shù)碼管的3管腳（LP端，該端高電平有效，為小數(shù)電供電），產(chǎn)生的現(xiàn)象為百位的小數(shù)點亮，個位的小數(shù)點亮，唯獨十位管子上的小數(shù)點不亮。起初根本無法搞懂這是為什么，但是經(jīng)過偶然的一試，發(fā)現(xiàn)如果在DS2(控制數(shù)碼管十位)端先接一個CD40106再接數(shù)碼管的3管腳（LP端，該端高電平有效，為小數(shù)電供電），現(xiàn)象為只有十位管子上的小數(shù)點亮，就對上了，且數(shù)碼管的亮度比以前更亮了。

觀察上圖可以發(fā)現(xiàn)：CD4553上的DS輸出為低電平有效。我由此猜測出了使任意一位小數(shù)點工作的控制方法。

小數(shù)點亮的條件：

（1）數(shù)碼管3號管腳保持在高電平狀態(tài)。

（2）CD4553上的DS2輸出為低電平時，數(shù)碼管十位上所接的三極管導通，數(shù)

碼管十位處于點亮狀態(tài)。

得到不同試驗現(xiàn)象的原因：起初不接CD40106：

DS2=0時，十位工作，但由于LP端=0，小數(shù)點不亮

DS2=1時，十位不工作，個位、百位依次為低電平一次，此時控制小數(shù)點的LP端=1，所以在個位、百位依次工作時，小數(shù)點也就跟著亮了。再加上快速的亮滅，好似百位、個位的小數(shù)點保持“常亮”。

之后接CD40106：

DS2=0時，十位工作，由于LP端=1，十位小數(shù)點亮

DS2=1時，十位不工作，個位、百位依次為低電平一次，此時控制小數(shù)點的LP端=0，所以盡管個位、百位依次工作，但其相應小數(shù)點卻不會亮。再加上快速的亮滅，好似十位管子上的小數(shù)點保持“常亮”。

七、改進意見及收獲體會

1、改進意見

由于時間倉促，完成實驗已然很緊迫，沒有再做擴展功能。但是，實際起初我已經(jīng)向好了擴展的設想。就是在速度表的基礎之上，追加超速報警功能，可以在數(shù)碼管的某個管腳或者是計數(shù)裝置上引出一根線接在發(fā)光二極管或蜂鳴器上，當超過某一限速時，引發(fā)報警裝置的反應。本想法的具體實現(xiàn)方案還有待商討與深思。

此外，數(shù)碼管驅動芯片也可以選用CD4511,因為CD4511既可驅動共陽數(shù)碼管，又可以驅動共陰數(shù)碼管，使用起來比較靈活，兼容性較強。

2、收獲體會

通過這次課設，我對數(shù)電的認識又更深了一步。使我對數(shù)電的感覺從以往的靜態(tài)感向現(xiàn)在的現(xiàn)實感有著明顯的轉變。盡管在實驗中遇到了不少困難，但是在指導老師的幫助和自己的努力下解決了困難又是十分讓人振奮的！我從其中體驗到了快樂，一種從忙碌到沮喪到豐收的快樂。我感覺自己成熟了，其中有對知識的感悟的，也有對小組伙伴的交流相處的。

最后，衷心感謝學校，感謝電工電子試驗中心，感謝指導幫助過我的紀寶倫老師，真心希望我校的學生課設活動越辦越好，讓更多同學從中受益！

參考資料：

[1]閻主編石，《數(shù)字電子技術基礎》。北京：高等教育出版社，201*(12)[2]童詩白華成英，《模擬電子技術基礎》。北京：高等教育出版社，201*（4）[3]黃智偉，《全國大學生電子設計競賽訓練教程》。北京：電子工業(yè)出版社，201*[4]潘松黃繼業(yè)，《EDA技術實用教程》。北京：科學出版社，201*[5]彭介華，《電子技術課程設計指導》。北京：高等教育出版社，1997（4）[6]電子技術基礎康華光主編北京：高等教育出版社

[7]電子電路實驗及應用課題設計盧結成編著中國科學技術大學出版社[8]全國大學生電子設計竟賽歷年題析上海交通大學出版社[9]74系列集成電子元件手冊

[10]數(shù)字集成電路應用300例徐巧魚主編

附錄：主要器件的PDF文件和外擴電路選截

計數(shù)器編譯碼器應用舉例8十擋互鎖觸摸開關

十擋互鎖觸摸開關電路見圖8。F1、F2組成時鐘脈沖振蕩器。由于CD4017的

端通過一10M電阻接高電平，故時鐘被抑制。當用手觸摸某一觸片時，

如果與其相連的輸出端為高電平，則電路無任何反應；如果為低電平，則相當于將

端接低電平，故CD4017開始計數(shù)，直至與觸片相連的輸出端輸出高電平

為止。由此形成觸摸互鎖。

9三位半計數(shù)、顯示電路

三位半計數(shù)、顯示電路由CD4553、CD4511組成，如圖9所示。該電路最高計數(shù)值為“1999”。譯碼器采用一片CD4511，顯示部分使用了三只共陰極LED數(shù)碼管和兩只扁方形LED。其中千位的“1”由兩只扁方形LED組成。電路加電時，由于01μF電容的復位作用使“或非”門HF2輸出低電平，兩只LED均不亮；當電路計數(shù)值由“999”變?yōu)椤?00”時，CD4553的{14}腳輸出一個正脈沖，此脈沖使HF1輸出低電平、HF2輸出變?yōu)楦唠娖剑�故兩只LED點亮，整個顯示部分顯示出“1000”字樣，從而組成了三位半計數(shù)電路。此電路加上適當?shù)妮斎虢涌�，如光電轉換、磁電轉換、聲電轉換等，便可直接用于各種計數(shù)場合；如在時鐘輸入端加一單穩(wěn)電路，便可用于人工手動計數(shù)。

10六位計數(shù)顯示電路

六位計數(shù)顯示電路由CD4553、CD4543組成，見圖10。最高計數(shù)值為

“999999”。兩片CD4553級聯(lián)使用，利用一組分時控制輸出形成六位動態(tài)顯示。兩片CD4553的掃描振蕩均取自一個芯片，由此形成只用一組三只晶體管對六位數(shù)碼管的驅動。譯碼器采用兩片CD4543，顯示部分所用六位數(shù)碼管是共陽極的。

11系數(shù)變換電路

系數(shù)變換電路見圖11。利用CD4553的一些控制輸入端，可以組成一種“系數(shù)變換”電路。此電路可以將具有固定比例關系的一對“可測量”(ED)和“欲測量”(UD)中的“ED”變換成“UD”，并以數(shù)字方式予以顯示。概而言之，這種“系數(shù)變換電路”實際上是一個數(shù)字乘法器兼計數(shù)顯示電路。例如，我們要測量汽車的行駛速度(UD)，可以通過測量推動軸的轉速(ED)來間接得到。假設根據(jù)某汽車的缸數(shù)及齒輪比，已求出當推動軸轉速為2200轉／分時，車速為80km／小時，設推動軸每轉一圈得到4個輸入脈沖，這可以通過在推動軸上均勻設置四只小磁鐵來得到，則每秒輸入脈沖的個數(shù)為2200×4÷60=146.66個。我們的要求是將推動軸的轉速最后轉變成以“公里／小時”為單位的車速，即要完成當輸入脈沖頻率為146.66Hz時，數(shù)字顯示正好為80這樣一個線性變換。顯然，只需在CD4553中建立一個合適的清零周期即“閘門時間”、再適時進行鎖存和送數(shù)就行了。

圖11a就是為執(zhí)行“系數(shù)變換”而附加的一部分電路，其中譯碼顯示部分同圖9，故略去未畫。IC1A組成多諧振蕩器，產(chǎn)生計數(shù)時基閘門。IC1B用作緩沖放大。IC1C及其輸入端的微分電路產(chǎn)生鎖存脈沖。IC1D及其輸入端的微分電路產(chǎn)生復位脈沖。電路各點波形如圖11b所示。按如上介紹，當輸入脈沖頻率為146.66Hz時，數(shù)碼顯示應為80，則閘門時間應調定為80／146.66=0545秒。它是通過細調R來實現(xiàn)的。此電路的精度完全取決于閘門時間的準確度，如

用在特殊要求場合，時基閘門應通過晶振分頻來實現(xiàn)。圖中IC1使用一片CMOS六施密特觸發(fā)器CD40106。12脈沖數(shù)字編碼多路收發(fā)裝置

發(fā)射電路見圖12。PT2262是一片數(shù)字編碼電路，A0～A7是地址輸入，可編成1、0、開路3種狀態(tài)。D0～D3是數(shù)據(jù)輸入，只可編為1、0兩種狀態(tài)。是發(fā)送控制端，當

為低電平時，由D0UT端輸出代表地址和數(shù)據(jù)狀態(tài)的串行

端的狀態(tài)和D0～D3的輸入狀態(tài)由

信號，經(jīng)發(fā)射機調制放大后經(jīng)天線發(fā)射。

前面講過的CD4532組成的鍵盤編碼器控制，完整的鍵盤編碼器電路見第五講的圖3。為示區(qū)別，將原圖3中的輸入D0～D15改成I0～I15。靜態(tài)時，I0～I15均為低電平，GS′端為低電平，所以任一端變高時，GS′亦變高，

為高，PT2262不發(fā)射信號。當I0～I15

變低，PT2262開始發(fā)射信號，其數(shù)據(jù)輸入由代

表I0～I15輸入狀態(tài)的Y0～Y3提供。

接收電路見圖13。接收機將發(fā)射機輸出的信號接收并恢復到與D0UT輸出相同的波形，送至PT2272譯碼。PT2272是一片數(shù)字譯碼電路，當其地址輸入A0～A7與PT2262相同時，在D0～D3端即恢復出原來加在PT2262的D0～D3端的數(shù)據(jù)，且VT變高，指示傳輸有效。D0～D3這4位數(shù)據(jù)輸出經(jīng)CD4514譯碼后輸出，驅動其它控制或指示裝置，輸出Y0～Y15和發(fā)射端I0～I15相對應，由此形成多路收發(fā)。對于A0～A7的每一個固定地址，可形成D0～D3共15路信號，而A0～A7一共可編成38=6561種碼。所以，此種電路一共可形成15×38=98415種編碼。當然，在發(fā)射電路中可將鍵盤編碼換成第五講中的圖2，相應地在接收電路中，將CD4514換成CD4028。工作原理類似，只是編碼路數(shù)稍少。

1316通道DTMF紅外遙控系統(tǒng)

發(fā)射電路見圖14。發(fā)射指令鍵采用標準的4×4導電橡膠鍵盤，當任一鍵按下時，MK5087的{16}腳便輸出一對應的DTMF信號，經(jīng)三極管互補放大電路放大后，驅動兩只紅外發(fā)射管發(fā)射紅外遙控指令信號。

接收電路見圖15。由發(fā)射器發(fā)出的DTMF紅外指令信號被PH302光電管接收、三極管放大后送至CM8870內部進一步放大、檢測，輸出8421碼，由CD4514譯碼，輸出Y0～Y15一共16種控制信號。

14多路數(shù)顯收發(fā)電路

發(fā)射電路見圖16。MK5087輸出DTMF信號，經(jīng)發(fā)射電路輸出。傳輸媒介可以是射頻、紅外、超聲、有線、電力線載波等。編碼鍵盤只選用0～9，因在DTMF編碼中，代表二進制數(shù)據(jù)“0000”的是字母“D”，所以用“D”鍵形成阿拉伯數(shù)字“0”。

接收電路見圖17。CM8870將接收到的DTMF信號譯成8421碼，輸出至各片CD4511譯碼器的輸入端，但各片CD4511傳輸鎖存由CD4017的Y1～YN來控制。當接收到第一個DTMF編碼信號時，CM8870的{15}腳變?yōu)楦唠娖剑�觸發(fā)CD4017，使其Y1輸出高電平，經(jīng)施密特門后形成一負脈沖，使第一片CD4511的LE端傳輸有效，所以，第一片CD4511譯碼顯示的是第一個DTMF信號。當接收到第二個DTMF信號時，CD4017的Y2輸出高電平，如上所述，最終使第二片CD4511譯碼顯示第二個DTMF信號。依此類推，可逐位顯示各個DTMF信號。當最后一位傳輸完畢后，CD4017復零，為下一次接收做好準備。

15DTMF選呼電路

DTMF選呼電路見圖18。

CM8870將DTMF信號譯為8421碼，CD4028將8421碼譯成十進制碼。當發(fā)射端分別按D、1～9這10個按鍵時，CD4028的Y0～Y9會對應輸出高電平。CD4043組成密碼對碼電路，詳細工作原理請參見觸發(fā)器一講中應用舉例中第一個例子說明。此處只把結論表述如下：僅當K1～K4順序輸入高電平時，Q4輸出才由高變低，控制低放工作，使揚聲器發(fā)聲。因此，選呼密碼設置是通過Y1～Y9至K1～K4的連線來完成的。由于有4位密碼，且Y1～Y9不能重復連接，所以發(fā)射端最多可控制9×8×7×6=3024路接收機。S1是復位開關。按S1時，Q4即輸出高電平。在發(fā)射端按“D”鍵，CD4028的Y0輸出高電平，其作用相當于S1。所以在發(fā)射端可用“D”鍵關閉所有的接收電路。

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