电子技术课程设计。
说明书。题目名称：ttl脉冲发生器的设计与制作。
姓名。班级。
学号。日期。
目录。一。 设计题目3
二。 指标要求3
三。 设计计算3
1. 总体方案设计3
2．555定时器3
3. 多谐振荡器4
4. 闸门电路5
5. 置数端电路6
6. 计数端电路7
7. 总体电路8
四．安装调试9
五．总结10
六．参考文献11
一．设计题目：ttl脉冲发生器的设计与制作。
二．指标要求：
1．能产生设定数值的ttl脉冲信号输出，并显示4位有效数；
2．输出脉冲数范围：0～9999hz；
3．输出脉冲数值误差小于：1%；
4．可按个人创意增加ttl脉冲发生器的其它实用功能。
三．设计计算：
1．总体方案设计：
图1 ttl脉冲发生器功能框图。
说明：总结来说此电路可以被分为四个基本部分。模块一为信号产生电路，模块二为闸门电路，模块三为置数端，模块四为计数端。
2．单元电路设计：
此次设计信号产生电路由555定时器构成多谐振荡器来产生方波信号。
图2 555定时器内部结构。
555定时器内部结构如图2所示。由3个阻值为5kω的电阻组成的分压器、两个电压比较器c1和c2、基本rs触发器和放电管t组成。
定时器的主要功能取决于比较器，比较器输出控制rs触发器和放电管状态。图中为复位端，当为低电平时，触发器复位，不管其他输入端状态如何，输出vo为低电平。因此，正常工作时，此端接高电平。
由图可知，当控制电压输入端（vic，5号脚）悬空时，比较器c1和c2的参考电压分别为vref1= 2vcc/3和vref2= vcc/3 。定时器有两个输入，分别为阈值输入vi1和触发输入vi2。
当vi1 ＞2vcc/3, vi2 ＞vcc/3 时，比较器c1输出低电平，比较器c2输出高电平，rs触发器复位，q=0，放电管t导通，输出vo低电平。
当vi1 ＜2vcc/3 , vi2 ＜vcc/3 时，比较器c1输出高电平，比较器c2输出低电平，rs触发器置位，q=1，放电管t截止，输出vo 高电平。
当vi1 ＜2vcc/3 , vi2 ＞vcc/3 时，比较器c1、c2输出都为高电平，rs触发器状态不变，定时器输出﹑放电管t状态亦不变。如果在电压控制端施加一个控制电压（其值在0～vcc）之间），比较器的参考电压发生变化，从而影响定时器的工作状态变化的阈值。
图3 555定时器构成多谐振荡器。
周期计算公式：t=0.7（r60+2r61）*c3 频率计算公式：f=1/t
此次设置频率较大，为700hz，主要是为了**结果出来的快，至于对生产是否有影响，由于缺乏社会经验，所以尚不知。
信号发生电路之所以选择555定时器构成多谐振荡器来完成，一是因为电路结构比较简单，也由于可得到比较精确的方波波形。
以上就是对于本次设计中信号产生电路的说明，接着说明本次设计电路的闸门电路部分。
图4 闸门电路。
图4所示为**电路中的闸门电路的截图部分，主要是由74ls266芯片（同或门），74ls21芯片（四输入的或门），和74ls26芯片（二输入的与非门），与74ls08（二输入的与门）构成。
闸门电路工作分析：当所有的输入都为0时，经过74ls266芯片，输出为1，再经过74ls21芯片，输出为1，然后经过74ls26芯片，输出为0，最后经过74ls08芯片，输出结果为0，也就是信号不能输出，当到达输入都为1时，同理分析，信号不能输出，其他输入经同理分析，信号可以顺利通过，所以这个电路相当于一个闸门的作用，所以用来设置在此处当作闸门电路的作用。
闸门电路优缺点分析：
优点：电路简单方便，不用人工控制。
缺点：用到的芯片数目较多，增加了很大的成本，对于生产也较为繁琐。
图5 置数端电路。
图5所示为**电路中置数端电路连接图。主要由74ls290芯片、74ls248芯片，510欧姆的电阻和显示管。74ls290主要作用是管置数端的计数工作，把信息传给74ls248（译码器），74ls248的作用就是把74ls290芯片的信号经过译码传送给显示管，显示管和74ls248芯片之间之所以要加上一个510欧姆的电阻，是为了分压作用，如果不加510欧姆的电阻，显示管显示会不稳定，处于跳动状态，如果加的电阻太大，则显示管将无法显示。
显示管采用的是共阴极的。置数功能主要是通过j4、j5两个常闭开关来实现。芯片74ls290的10号端口为低电平有效，但一直经过常闭开关连接着5v的电源，相当于一直在高电平，当按一下常闭开关，10号端口一个信号进入，置数端显示1，按两下开关，则进入两个信号，置数端显示2，以此类推。
置数端电路的优缺点分析：
优点：电路简单、方便、便于连接。
缺点：电路为四位显示，也就是置数端有四个开关，这样操作起来比较不便，显得操作繁琐。
以上就是对置数端电路的所有分析。
图6 计数端电路。
最后，就是整个电路中的计数部分的电路，图6所示为**电路中计数电路的截图。电路的组成与上述的置数端电路基本想似，一样由74ls290芯片、74ls248芯片，510欧姆的电阻和显示管组成。各个芯片的作用与置数端的芯片作用是一样的，290芯片的清零端通过一个常开开关接的是5v的电压，当按下常开开关时，计数器清零。
3．总体电路：总体原理图和芯片连接总图的手绘图见附录图，由a3图纸做。
表1 元件清单。
图7 **图。
此处因为只是做电路模拟，为了方便电路的模拟，而且考虑到电脑的运行能力，及其运行速度，所以只模拟了置数2位，计数2位，其他2位的工作原理及其连接方式与图7一致。
整体电路工作原理分析：
首先在置数端置数，按一下计数端的清零开关，使计数端清零，关闭s1开关，电路开始工作。由555定时器构成的多谐振荡器产生方波信号，通到双输入的与门中，当置数端和计数端的信号一致时，信号通过到同或门，信号输出为1，当有信号不为1时，信号经过四输入的与门，输出信号0，然后经过四输入的与非门，输出信号1，与之前555信号发生器输出的方波信号一起经过双输入的与门，电路继续运行。当计数端达到置数端的信号数后，此时所有信号都为1时，信号通过四输入的与门，输出1，然后通过与非门后，信号变成0，电路终止。
四．安装调试。
图8 实物制作图。
在经过两个人，三天的辛苦制作后，最终终于成功地做出了实物，还算比较成功。就是觉得线路接的挺乱的。虽然遍布有点难看，但至少这是自己经过两天幸苦制作出来的，还是觉得挺不错的。
实物的制作不仅提高了自己的动手能力，还增强了与同学的合作精神。实物制作，我们首先对电路板进行了元件的排布，然后进行焊接电路。
五．总结：经过了为期两周的电子技术课程设计，总体感觉自己的收获还是比较大的。不但有稍微地提高了自己的独立思考能力，有所增强了自己的团队合作精神。
在刚拿到题目的时候，觉得自己是无从下手，不知道该从何处入手，又由于只有一天的时间，一天后，必须给出设计的原理图，所以逼着自己网上，图书馆等地方找寻一切可以利用的资源，希望可以找到个差不多的案例。可是到最终，还是没有找到有所想似的设计。所有的只能找其他资料，拼凑起一个ttl脉冲发生器。
到最后，实在是无从下手了，就一天时间，随便给画上一个连自己都看不懂的原理图，第二天交给老师做评定。老师评定结束后，觉得这实在是不行，所以又去借鉴了同学的设计。
在**的时候，遇到的问题还真是不少，首先是电路模拟的软件，之前是从未接触过，学的是机械，没想到过要去学习电路的软件，所以可以说是现学现用啊。刚开始是所有的元器件找不到在**，花费了挺长的时间去找寻自己所需要的元器件的。接着就是元器件一样，找错了型号的，接电路用的是共阴极显示管，第一次接入了共阳极的显示管，电路运行后一点反应都没有，后来在研究及询问同学后终于搞定了显示管。
然后就是555定时器的接错，里面有好几种的555定时器，有一种接上后，定时器直接被烧坏。对于**，只是选择了两位，一是为了方便电路的模拟，减少花费在**上的时间，而且考虑到电脑的运行能力，及其运行速度，所以只模拟了置数2位，计数2位，其他2位的工作原理及其连接方式与现在的接线一致。最终**的结果还是出来了，而且运行得比较理想。
对于在接线实物的时候，遇到的问题更是多，考虑到实物制作的成本以及制作时间的限制，所以学校选择了让我们2个人一组，这样有利于节约制作成本和缩减制作时间，而且能够增强同学间的合作能力。实物制作，我们首先对电路板进行了元件的排布，然后进行焊接电路。刚开始，第一次使用电烙铁，焊接的电路过程很困难，焊点也非常地难看，到后来慢慢地就熟悉了，能够轻松地使用它了，所以觉得还是得多实践为好。
电路的焊接是按着老师发下来的标准图纸焊接的，看完图纸，觉得还是老师给的这套制作方案更为简便，设计更为精密及准确。看图焊接还是有点困难的，有些地方线路布局比较密切，加上焊接技术不过关，总会把两个焊点粘到一起去，所以在焊点的处理中也花费了挺多的时间，经过一天半的时间的实物焊接，我们完成了电路图的焊接，接上电源和地线后，发现电路不正常，所以我们又开始检查出错的原因。由于在之前的焊接过程中，布线不是很混乱，所以要检查起来是难上加难啊。
我们的错误在经过仔细检查后，在第二天的下午终于成功完成了实物的制作，能够完成脉冲的发生，置数及其计数的功能，应该说比较成功。
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