千进制计数器

1、摘 要本千进制计数系统采用中小规模的74LS系列（双列直插式）组件实现所选定的电路, 由秒脉冲发生器（采用555构成的多谐振荡器）“个位十位百位”计数器（采用十进制74LS90）译码器（采用74LS48）及显示器（采用共阴极七段数码管配合显示译码器74LS48来显示计数器输出的数字）组成。然后用电路仿真软件 Multisim 绘制出千进制计数的完整电路图，并进行仿真验证它的工作状态是否正常,以实现要求的功能电路。最后由 Altium 软件绘制出完整原理图并生成PCB板。关键字千进制计数 秒脉冲发生器 Multisim软件 Altium软件 PCBI目 录1设计要求12设计思路及原理12.1设计

2、原理及思路12.2组成电路12.2.1秒脉冲发生器12.2.2计数器22.2.3译码器及数码显示22.3仿真原理图33PCB设计33.1PCB设计流程33.2电路设计43.3原理图设计43.4PCB板设计54总结64.1问题及解决方法64.2设计总结6参考文献6II1设计要求用集成计数器或集成触发器设计一个计数范围为0999的计数器，可以是加（逢十进一），也可以为减（借一为十）。脉冲信号为555定时器生成的秒脉冲发生器。2设计思路及原理2.1设计原理及思路计数系统由秒脉冲发生器、计数器、译码器、数码显示组成。由555构成的多谐振荡器产生秒脉冲信号，并输出到计数器（74LS90）的脚INA脉冲输

3、入端，进行计数，然后向译码器（74LS48）输出编码，最后由译码器进行译码之后，让共阴极数码管显示正确的数字。组成框图如下：原理图方框图（图2-1）秒脉冲发生器图2-1 原理框图个位计数器个位译码器数码显示数码显示数码显示十位译码器百位译码器十位计数器百位计数器2.2组成电路2.2.1秒脉冲发生器以555定时器接外接电路形成多谐振荡器，输出频率为的脉冲信号，用作计数器（74LS90）的脉冲信号。由脉冲频率公式：要使，可选择。图2-2555形成电路图2-2：、2.2.2计数器本电路采用74LS90计数器构成十进制计数。74LS90 构成十进制计数办法是将QA 输出接到INB 输入端，并把输入计数

4、脉冲加到INA 输入端，此时输出的就为十进制。形成电路图2-3：图2-374LS90注：74LS90是非同步二-五-十进制加法计数器，它既可以作二进制计数加法器，有可以作五进制和十进制加法计数器。2.2.3译码器及数码显示本电路采用74LS48作为译码器、七段数码显示管。图2-4数码显示注：74LS48驱动的是共阴极数码管。图2-5仿真原理图2.3仿真原理图3PCB设计3.1PCB设计流程图3-1 PCB流程设计PCB板设计电路设计构思原理图设计3.2电路设计设计思路与仿真电路设计思路相同。3.3原理图设计设计PCB原理图时，在Altai Designer软件中新建一个PCB工程，并创建一个S

5、ch文档以绘制原理图，在各个PCB库中找到相应的元器件，放置完元件并摆放整齐，并与仿真原理图连线相同，以便原理图设计工作准确无误。图3-2放置元件图3-3元件标号用导线将各元件连接并对元件进行标号。图3-4原理图绘制好原理图之后，进行电气检查如有错误、警告，会弹出message显示框双击错误链接，反复编译修改，直至没有错误。并检查各元件是否有封装。若有的元件缺少封装，可用类似的封装代替，也可自己画封装。最后创建一个新的PCB文档。3.4PCB板设计将之前绘制好的原理图更新到PCB板设计中，并摆放整齐。设置布线规则两个元件之间最小安全距离为10mil、电源(VCC)为30mil、接地(GND)为

6、30mil，其他的均为10mil更改优先权。在禁止布线层(keep-out layer)绘制合适的矩形方框，在工具栏设计中的板子形状子档下进行按照对象定义，为了布线美观和连接严密故选用自动布线并添加滴泪。图3-5 PCB板设计图4总结4.1问题及解决方法l 开始仿真数码显示不正常，无法清零。解决：将R0其中一个引脚接至单刀双掷开关，设置总控清零端，开始仿真时清零，从000开始工作。l PCB库内没有74LS系列元件，无法完成原理图绘制。解决：通过查阅书籍、自行绘制、网络下载找到了74LS系列，完成了原理图的绘制。l PCB板生成时有的元件无法显示。解决：经过检查一些元件没有自己的封装，因此在PCB中无法显示，用类似的封装代替在PCB板中方能显示所有元件。4.2设计总结不同的电路可以实现同样的