60进制计数器课程设计 60进制计数器设计 2 绪论 3 1.1设计背景 3 1.2设计思想 3 2器件介绍 4 2.1电阻 4 2.2电容 5 2.3 555秒发生器 5 2.4 74ls00 7 2.574ls90 7 2.674ls48 8 3软件仿真 9 3.1 555仿真图 9 3.2 60进制仿真图 10 3.3 仿真图 10 4焊接方法 12 4.1焊接方法 12 4.2 注意事项 13 4.3调试 13 4.4实际图 14 5总结 18 6致谢 20 7 参考文件 21 60进制计数器设计 摘要：60进制计数器的设计是以数电和模电为基础，结合模电里面的置零方法，利用了555芯片、74ls00、74ls48、74ls90以及显示管和各种电阻电容组成的。利用74ls90可以实现制数功能，可以单独制成十进制。利用74ls00（与非门）与74ls90可以制成6进制，再利用74ls48和显示管就可以在基于EWB的软件平台上完成该设计。本设计采用较为常用的74系列芯片，及555芯片实现了信号灯与信号脉冲同步实现、同步控制，进而提高了整个系统的稳定性、独立性。在实际生活中我们用60进制的有钟表的秒分进制。随着我国科学技术与高科技的发展，对于仪器精度的要求更加的高，为了满足中国高科技的发展需求研究高精度计数器对于我国的航天、电子等业务具有很大的作用. 关键字：60进制 555芯片 74ls00 74ls48 74ls90 绪论 1.1设计背景 计数器是一个用以实现计数功能的时序部件，它不仅可用来及脉冲数，还常用作数子系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。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。
1.2设计思想 60进制计数器首先要明白有两个显像管，每隔1s，计数器增1，能以数字形式显示时间且当定时器递增到59时，会自动返回到00显示，然后继续计时。整个计数过程中每次增加1。本设计主要设备是两个74LS90十进制计数器，并且由300HZ，5V电源供给。
其基本方案可以以以下图：
60进制计数器 555秒脉冲 60计数器的实现 数字显示器 2器件介绍 2.1电阻 电阻元件的电阻值大小一般与温度，材料，长度，还有横截面积有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。
电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。
计算公式 串联：
并联：
两个电阻并联式也可表示为 定义式：R=U/I 决定式：R=ρL/S(ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积) 6、色环电阻的识别方法 带有四个色环的其中第一、二环分别代表阻值的前两位数；
第三环代表倍率；
第四环代表误差。快速识别的关键在于根据第三环的颜色把阻值确定在某一数量级范围内，例如是几点几K、还是几十几K的，再将前两环读出的数”代”进去，这样就可很快读出数来。
1）熟记第一、二环每种颜色所代表的数。可这样记忆：棕1，红2，橙3，黄4，绿5，蓝6，紫7，灰8，白9，黑0。这样连起来读，多复诵几遍便可记住。
记准记牢第三环颜色所代表的 阻值范围，这一点是快识的关键。具体是：
金色：几点几
黑色：几十几
棕色：几百几十
红色：几点几
橙色：几十几
黄色：几百几十
绿色：几点几
蓝色：几十几
从数量级来看，整体上可把它们划分为三个大的等级，即：金、黑、棕色是欧姆级的；
红橙、黄色是千欧级的；
绿、蓝色则是兆欧级的。这样划分一下是为了便于记忆。
2）当第二环是黑色时，第三环颜色所代表的则是整数，即几，几十，几百等，这是读数时的特殊情况，要注意。例如第三环是红色，则其阻值即是整几的。
3）记住第四环颜色所代表的误差，即：金色为5%；
银色为10%；
无色为20%。
2.2电容 电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，记为C，国际单位是法拉（F）。一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容。电容是电子设备中大量使用的电子元件之一，广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面。
常用的电容有聚酯（涤纶）电容聚酯（涤纶）电容。
2.3 555秒发生器 （4）555 555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件，555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555 定时器的内部电路框图如下图所示。
它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。
555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为 0 电平。
它的各个引脚功能如下：
1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
2脚：低触发端 3脚：输出端Vo 4脚：是直接清零端。当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF电容接地，以防引入干扰。
6脚：TH高触发端。
7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。一般用5V。
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下，555时基电路的功能表如表6—1示。
表3-1 555定时器的功能表 如图是其功能引脚图图3-4：
图3-4 555引脚图 2.4 74ls00 74ls00为四组2输入端与非门（正逻辑），如图2-1所示。
74ls00的引脚图 是常用的2输入四与非门集成电路 vcc 4A 4B 4Y 3A 3B 3Y ------------------------------ 14 13 12 11 10 9 8 1 2 3 4 5 6 7 ------------------------------ 1A 2A 1Y 2A 2B 2Y GND 逻辑图 74LS00真值表：
A＝1 B=1 Y=0 A＝0 B=1 Y=1 A＝1 B=0 Y=1 A＝0 B=0 Y=1 2.574ls90 74ls90是常用的二－五－十进制异步计数器，如图是其功能引脚图：
图2-2 74ls90引脚图 2.674ls48 74LS48:是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路。
除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（DCBA）和输出（Ya～Yg）端外，7448还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），以及既有输入功能又有输出功能。
由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能：
（1）7段译码功能（LT=1，RBI=1）
在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入DCBA经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。除DCBA = 0000外，RBI也可以接低电平，见表1中1～16行。
（2）消隐功能（BI=0）此时BI/RBO端作为输入端，该端输入低电平信号时，表1倒数第3行，无论LT 和RBI输入什么电平信号，不管输入DCBA为什么状态，输出全为“0”，7段显示器熄灭。该功能主要用于多显示器的动态显示。（3）灯测试功能（LT = 0）
此时BI/RBO端作为输出端，端输入低电平信号时，表1最后一行，与 及DCBA输入无关，输出全为“1”，显示器7个字段都点亮。该功能用于7段显示器测试，判别是否有损坏的字段。（4）动态灭零功能（LT=1，RBI=1）此时BI/RBO端也作为输出端，LT 端输入高电平信号，RBI 端输入低电平信号，若此时DCBA= 0000，表1倒数第2行，输出全为“0”，显示器熄灭，不显示这个零。DCBA≠0，则对显示无影响。该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。如图是其功能引脚图图3-3：
图3-3 74ls48引脚图 3软件仿真 由设计思想可知，有三大部分组成，总共有以下几个小部分组成：
3.1 555仿真图 图31.1 555秒脉冲 3.2 60进制仿真图 图3.2.1 10进制的仿真图 图3.2.2 6进制的仿真图 3.3 仿真图 虽然我们利用EWB软件设计出了60进制的原理图，但是我们现在尚未知道该原理图的正确性，所以我们利用EWB软件进行仿真，仿真截图如下所示3.4.1和3.4.2: 图 3.4.160进制起始图 图 3.4.2 60进制的终止图 如上图所示，我们可以知道我们的设计原理图是正确的，那么我们便可以进行实物组装。
4焊接方法 4.1焊接方法 1）焊接前，应将元件的引线截去多余部分后挂锡。若元件表面被氧化不易挂锡，可以使用细砂纸或小刀将引线表面清理干净，用烙铁头沾适量松香芯焊锡给引线挂锡。如果还不能挂上锡，可将元件引线放在松香块上，再用烙铁头轻轻接触引线，同时转动引线，使引线表面都可以均匀挂锡。每根引线的挂锡时间不宜太长，一般以2~3秒为宜，以免烫坏元件内部，特别使给二极管、三极管引脚挂锡时，最好使用金属镊子夹住引线靠管壳的部分，借以传走一部分热量。另外，各种元件的引脚不要截得太短，否则既不利于散热，又不便于焊接。
2）焊接时，把挂好锡得元件引线置于待焊接位置，如印刷板得焊盘孔中或者各种接头、插座和开关得焊片小孔中，用沾有适量锡得烙铁头在焊接部位停留3秒钟左右，待电烙铁拿走后，焊接处形成一个光滑的焊点。为了保证焊接得质量，最好在焊接元件引线得位置事先也挂上锡。焊接时要确保引线位置不变动，否则极易产生虚焊。烙铁头停留得时间不宜过长，过长会烫坏元件，过短会因焊接溶化不充分而造成假焊。
3）焊接完后，要仔细观察焊点形状和外表。焊点应呈半球状且高度略小于半径，不应该太鼓或者太扁，外表应该光滑均匀，没有明显得气孔或凹陷，否则都容易造成虚焊或者假焊。在一个焊点同时焊接几个元件的引线时，更加要应该注意焊点的质量。
4.2 注意事项 1焊锡 锡焊时可以采用不同的加热速度，例如烙铁头形状不良，用小烙铁焊大焊件时我们不得不延长时间以满足锡料温度的要求。在大多数情况下延长加热时间对电子产品装配都是有害的， 这是因为 （1）焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化。
（2）印制板，塑料等材料受热过多会变形变质。
（3）元器件受热后性能变化甚至失效。
（4）焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧化。
结论：在保证焊料润湿焊件的前提下时间越短越好。2焊锡注意 1、保持合适的温度 如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点，则会带来另一方面的问题：焊锡丝中的焊剂没有足够的时间 在被焊面上漫流而过早挥发失效；
焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥；
由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象。
结论：保持烙铁头在合理的温度范围。一般经验是烙铁头温度比焊料熔化温度高50℃较为适宜。理想的状态是较低的温度下缩短加热时间，尽管这是矛盾的，但在实际操作中我们可以通过操作手法获得令人满意的解决方法。
2、用烙铁头对焊点施力是有害的 烙铁头把热量传给焊点主要靠增加接触面积，用烙铁对焊点加力对加热是徒劳的。很多情况下会造成被焊件的损伤，例如电位器，开关，接插件的焊接点往往都是固定在塑料构件上，加力的结果容易造成原件失效 4.3调试 通电观察：通电后不要急于测量电气指标，而要观察电路有无异常现象，例如有无冒烟现象，有无异常气味，手摸集成电路外封装，是否发烫等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后再通电。
静态调试：静态调试一般是指在不加输入信号，或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试，可用万用表测出电路中各点的电位，通过和理论估算值比较，结合电路原理的分析，判断电路直流工作状态是否正常，及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数，使电路直流工作状态符合设计要求。
动态调试：动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加入合适的信号，按信号的流向，顺序检测各测试点的输出信号，若发现不正常现象，应分析其原因，并排除故障，再进行调试，直到正确为止。
4.4实际图 下面是本组的实物实验图：
5总结 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，现在课程设计已经做好了，感觉挺棒的。刚拿到课题时，我一头雾水，花了很长时间才做好，但还是学到了很多东西。
通过这次课程设计，增强了自己对知识的理解，很多以前不是很懂的问题现在都已经一一解决了，在课程设计的过程中，我们发现对同一个问题有很多不同的解决方法，运用不同的芯片进行了比较，最后采用了比较简单的方法进行连接，在连线的过程中经常遇到一些问题，比如，接错线，无意中删除了一些线等，使我们感觉有一点点力不从心。从开始做课程设计那天起，脑海中天天想着同样的问题，怎么去接线，怎么把电路弄得更简单，怎样别人才更容易看懂，完成后心里有种说不出的高兴. 同时本次实验也出现了很多错误，我在焊数码管时，造成了短路和虚焊最后在调试时改正过来，顺利完成了实验。
这次课程设计之后，使我明白做任何事都要认真仔细，不然的话你会花很多时间去完成，课程设计有利于提高我们的动手能力，能把我们所学的课本知识运用到实际生活中去，同时也丰富了我们的业余生活，提高了我们对知识的理解能力。提高了计算能力，绘图能力，熟悉了规范和标准，同时各科相关的课程都有了全面的复习，独立思考的能力也有了提高。
在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，这是我们迈向社会、从事职业工作前一个必不可少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。
课程设计这样集体的任务光靠团队里的一个人或几个人是不可能完成好的，合作的原则就是要利益均沾，责任公担。如果让任务交给一个人，那样既增加了他的压力，也增大了完成任务的风险，降低了工作的效率。所以在集体工作中，团结是必备因素，要团结就是要让我们在合作的过程中：真诚，自然，微笑；
说礼貌用语；
不斤斤计较；
多讨论，少争论，会谅解对方；
对他人主动打招呼；
会征求同学的意见，会关心同学，会主动认错，找出共同点；
会接受帮助，信守诺言，尊重别人，保持自己的特色。
课程设计结束了，但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。
6致谢 本次课程设计主要由我们三人共同完成，其间当然老师也同样是付出了大量的时间和精力来帮助我们。本设计在选题及研究过程中得到XX老师的悉心指导。杨老师多次询问设计进度，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。杨老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人。对杨老师的感激之情是无法用言语表达的。
同时我们也要衷心地感谢我们所有的老师，以及帮助我们的同学们，要是没你们的帮助我们是不能这么好的完成这次的课程设计。
7 参考文件 [1]彭介华. 电子技术课程设计指导[M]. 北京：高等教育出版社，2002.6：23—42 [2]王传新. 电子技术基础——分析、调试、综合设计[M]. 北京：高等教育出版社，2006.1：270—275 [3]阎石. 数字电子技术基础[M].第5版.北京：清华大学出版社，2006.5：278—311 [4]康华光.电子技术基础:数字部分[M].第4版.北京：高等教育出版社，2000 塔里木大学信息工程学院课程设计