
求一篇安装数字万用表的心得体会
哈哈
同情中,这个东东还有心得
建议你从万用表的发展史的说起,然后扯电之类东东,应该就没有太大的问题了。
万用表体验心得
时光如梭
我已经实习完了一周的时间,这期间,经历了几天的夜班,几天的白班,体验着劳动的光荣与艰辛,在这里我学到了我离开教室的第一笔知识,这些都是从书本上学不到的知识,从以前使用到亲自安装,从其他同学的言谈中,有好的信息,也有不好的耳闻,总之,我的感觉中,我们的能力在不断前进提升。
万用表是我实习的第一个课程,当我跨入实习教室的时候,我突然感觉原来想象的工业化就是如此的接近,这些后来才知道被称为素材的产品就这样摆放出来了。
实习结束了,感觉脑袋里又注入了新的知识,对电子也有了更深的了解,在以后的工作中,希望能用自己了解的东西去处理相关的问题,再探究新的问题,使自己不断进步。
数字万用表实训报告
这次实训是对理论教学的总结和检验。
前两天丁学文教授跟我们讲解电子元器件的的性能、特点和用途。
后两天我们自己安装焊接各电子元器件组装一个数字万用表并进行调试。
通过4天的实训,使我们掌握了电子元器件的辨别和检测方法,较全面地锻炼基本操作技能,掌握电子技术的基本设计和分析方法,为下个学期的专业课打好坚实的基础。
一、万用表的工作原理数字万用表的核心是以ICL7106A\\\/D转为核心的数字万用表。
A\\\/D转换器将0~2v范围的模拟电压变成三位半的BCD码数字显示出来。
将被测直流电压、交流电压、直流电流及电阻等物理量变成0~2v的直流电压,送到ICL7106的输入端,即可在数字表上进行检测。
二、主要特点1、技术成熟主电路采用典型数字表集成电路ICL7106,久经考验、性能稳定可靠。
2、性价比高由于技术成熟、应用广泛而产生的规模效益使产品价格低到需要者皆可拥有。
且具有精度高、输入电阻大、读数直观、功能齐全、体积小巧等优点。
3、结构合理采用单板结构,集成电路TCL7106采用COB封装。
只要有一般电子装配技术即可成功组装。
二、安装工艺DT830B由机壳塑料件(包括上下盖和旋钮)、印制板部件(包括插口)、液晶屏及表笔组成,组成关键是装配印制板部件。
整机安装流程如下所示:PCB装配检查安装液晶屏装上上盖装电池调试检验装下盖安装旋钮开关一、印制板安装:双面板的A面是焊接面,中间环行印制导线是功能
如何使用数字万用表及注意事项和工作原理
万用表由表头、测量电路及转换开关等三个主要部分组成。
(1)表头:它是一只高灵敏度的磁电式直流电流表,万用表的主要性能指标基本上取决于表头的性能。
表头的灵敏度是指表头指针满刻度偏转时流过表头的直流电流值,这个值越小,表头的灵敏度愈高。
测电压时的内阻越大,其性能就越好。
表头上有四条刻度线,它们的功能如下:第一条(从上到下)标有R或Ω,指示的是电阻值,转换开关在欧姆挡时,即读此条刻度线。
第二条标有∽和VA,指示的是交、直流电压和直流电流值,当转换开关在交、直流电压或直流电流挡,量程在除交流10V以外的其它位置时,即读此条刻度线。
第三条标有10V,指示的是10V的交流电压值,当转换开关在交、直流电压挡,量程在交流10V时,即读此条刻度线。
第四条标有dB,指示的是音频电平。
(2)测量线路 测量线路是用来把各种被测量转换到适合表头测量的微小直流电流的电路,它由电阻、半导体元件及电池组成 它能将各种不同的被测量(如电流、电压、电阻等)、不同的量程,经过一系列的处理(如整流、分流、分压等)统一变成一定量限的微小直流电流送入表头进行测量。
(3)转换开关 其作用是用来选择各种不同的测量线路,以满足不同种类和不同量程的测量要求。
转换开关一般有两个,分别标有不同的档位和量程。
2.符号含义 (1)∽ 表示交直流 (2) V-2.5KV 4000Ω\\\/V 表示对于交流电压及2.5KV的直流电压挡,其灵敏度为4000Ω\\\/V (3)A-V-Ω 表示可测量电流、电压及电阻 (4)45-65-1000Hz 表示使用频率范围为1000 Hz以下,标准工频范围为45-65Hz (5)2000Ω\\\/V DC 表示直流挡的灵敏度为2000Ω\\\/V 钳表和摇表盘上的符号与上述符号相似(其他因为符号格式不对不能全部写上『表示磁电系整流式有机械反作用力仪表 『表示三级防外磁场『表示水平放置))) 3.万用表的使用 (1)熟悉表盘上各符号的意义及各个旋钮和选择开关的主要作用。
(2)进行机械调零。
(3)根据被测量的种类及大小,选择转换开关的挡位及量程,找出对应的刻度线。
(4)选择表笔插孔的位置。
(5)测量电压:测量电压(或电流)时要选择好量程,如果用小量程去测量大电压,则会有烧表的危险;如果用大量程去测量小电压,那么指针偏转太小,无法读数。
量程的选择应尽量使指针偏转到满刻度的2\\\/3左右。
如果事先不清楚被测电压的大小时,应先选择最高量程挡,然后逐渐减小到合适的量程。
a交流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于交流电压的合适量程上,万用表两表笔和被测电路或负载并联即可。
b直流电压的测量:将万用表的一个转换开关置于交、直流电压挡,另一个转换开关置于直流电压的合适量程上,且“+”表笔(红表笔)接到高电位处,“-”表笔(黑表笔)接到低电位处,即让电流从“+”表笔流入,从“-”表笔流出。
若表笔接反,表头指针会反方向偏转,容易撞弯指针。
(6)测电流:测量直流电流时,将万用表的一个转换开关置于直流电流挡,另一个转换开关置于50uA到500mA的合适量程上,电流的量程选择和读数方法与电压一样。
测量时必须先断开电路,然后按照电流从“+”到“-”的方向,将万用表串联到被测电路中,即电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
如果误将万用表与负载并联,则因表头的内阻很小,会造成短路烧毁仪表。
其读数方法如下: 实际值=指示值×量程\\\/满偏 (7)测电阻:用万用表测量电阻时,应按下列方法*作: a选择合适的倍率挡。
万用表欧姆挡的刻度线是不均匀的,所以倍率挡的选择应使指针停留在刻度线较稀的部分为宜,且指针越接近刻度尺的中间,读数越准确。
一般情况下,应使指针指在刻度尺的1\\\/3~2\\\/3间。
b欧姆调零。
测量电阻之前,应将2个表笔短接,同时调节“欧姆(电气)调零旋钮”,使指针刚好指在欧姆刻度线右边的零位。
如果指针不能调到零位,说明电池电压不足或仪表内部有问题。
并且每换一次倍率挡,都要再次进行欧姆调零,以保证测量准确。
c读数:表头的读数乘以倍率,就是所测电阻的电阻值。
(8)注意事项 a在测电流、电压时,不能带电换量程 b选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程 c测电阻时,不能带电测量。
因为测量电阻时,万用表由内部电池供电,如果带电测量则相当于接入一个额外的电源,可能损坏表头。
d用毕,应使转换开关在交流电压最大挡位或空挡上。
4.数字万用表 现在,数字式测量仪表已成为主流,有取代模拟式仪表的趋势。
与模拟式仪表相比,数字式仪表灵敏度高,准确度高,显示清晰,过载能力强,便于携带,使用更简单。
下面以VC9802型数字万用表为例,简单介绍其使用方法和注意事项。
(1)使用方法 a使用前,应认真阅读有关的使用说明书,熟悉电源开关、量程开关、插孔、特殊插口的作用. b将电源开关置于ON位置。
c交直流电压的测量:根据需要将量程开关拨至DCV(直流)或ACV(交流)的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔,并将表笔与被测线路并联,读数即显示。
d交直流电流的测量:将量程开关拨至DCA(直流)或ACA(交流)的合适量程,红表笔插入mA孔(<200mA时)或10A孔(>200mA时),黑表笔插入COM孔,并将万用表串联在被测电路中即可。
测量直流量时,数字万用表能自动显示极性。
e电阻的测量:将量程开关拨至Ω的合适量程,红表笔插入V/Ω孔,黑表笔插入COM孔。
如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,万用表将显示“1”,这时应选择更高的量程。
测量电阻时,红表笔为正极,黑表笔为负极,这与指针式万用表正好相反。
因此,测量晶体管、电解电容器等有极性的元器件时,必须注意表笔的极性。
(2).使用注意事项 a如果无法预先估计被测电压或电流的大小,则应先拨至最高量程挡测量一次,再视情况逐渐把量程减小到合适位置。
测量完毕,应将量程开关拨到最高电压挡,并关闭电源。
b满量程时,仪表仅在最高位显示数字“1”,其它位均消失,这时应选择更高的量程。
c测量电压时,应将数字万用表与被测电路并联。
测电流时应与被测电路串联,测直流量时不必考虑正、负极性。
d当误用交流电压挡去测量直流电压,或者误用直流电压挡去测量交流电压时,显示屏将显示“000”,或低位上的数字出现跳动。
e禁止在测量高电压(220V以上)或大电流(0.5A以上)时换量程,以防止产生电弧,烧毁开关触点。
f当显示“ ”、“BATT”或“LOW BAT” 时,表示电池电压低于工作电压。
二、摇表 摇表又称兆欧表,是用来测量被测设备的绝缘电阻和高值电阻的仪表,它由一个手摇发电机、表头和三个接线柱(即L:线路端、E:接地端、G:屏蔽端)组成。
1.摇表的选用原则 (1)额定电压等级的选择。
一般情况下,额定电压在500V以下的设备,应选用500V或1000V的摇表;额定电压在500V以上的设备,选用1000V~2500V的摇表。
(2)电阻量程范围的选择。
摇表的表盘刻度线上有两个小黑点,小黑点之间的区域为准确测量区域。
所以在选表时应使被测设备的绝缘电阻值在准确测量区域内。
2.摇表的使用 (1)校表。
测量前应将摇表进行一次开路和短路试验,检查摇表是否良好。
将两连接线开路,摇动手柄,指针应指在“∞”处,再把两连接线短接一下,指针应指在“0”处,符合上述条件者即良好,否则不能使用。
(2)被测设备与线路断开,对于大电容设备还要进行放电。
(3)选用电压等级符合的摇表。
(4)测量绝缘电阻时,一般只用“L”和“E”端,但在测量电缆对地的绝缘电阻或被测设备的漏电流较严重时,就要使用“G”端,并将“G”端接屏蔽层或外壳。
线路接好后,可按顺时针方向转动摇把,摇动的速度应由慢而快,当转速达到每分钟120转左右时(ZC-25型),保持匀速转动,1分钟后读数,并且要边摇边读数,不能停下来读数。
(5)拆线放电。
读数完毕,一边慢摇,一边拆线,然后将被测设备放电。
放电方法是将测量时使用的地线从摇表上取下来与被测设备短接一下即可(不是摇表放电)。
4.注意事项 (1)禁止在雷电时或高压设备附近测绝缘电阻,只能在设备不带电,也没有感应电的情况下测量。
(2)摇测过程中,被测设备上不能有人工作。
(3)摇表线不能绞在一起,要分开。
(4)摇表未停止转动之前或被测设备未放电之前,严禁用手触及。
拆线时,也不要触及引线的金属部分。
(5)测量结束时,对于大电容设备要放电。
(6)要定期校验其准确度。
三、钳表 钳表是一种用于测量正在运行的电气线路的电流大小的仪表,可在不断电的情况下测量电流。
1.结构及原理 钳表实质上是由一只电流互感器、钳形扳手和一只整流式磁电系有反作用力仪表所组成。
2.使用方法 (1)测量前要机械调零 (2)选择合适的量程,先选大,后选小量程或看铭牌值估算。
(3)当使用最小量程测量,其读数还不明显时,可将被测导线绕几匝,匝数要以钳口中央的匝数为准,则读数=指示值×量程 \\\/ 满偏×匝数 (4)测量时,应使被测导线处在钳口的中央,并使钳口闭合紧密,以减少误差。
(5)测量完毕,要将转换开关放在最在量程处。
3.注意事项 (1)被测线路的电压要低于钳表的额定电压。
(2)测高压线路的电流时,要戴绝缘手套,穿绝缘鞋,站在绝缘垫上。
(3)钳口要闭合紧密不能带电换量程。
指针万用表与数字万用表的比较 指针式与数字式万用表各有优缺点。
指针万用表是一种平均值式仪表,它具有直观、形象的读数指示。
(一般读数值与指针摆动角度密切相关,所以很直观)。
数字万用表是瞬时取样式仪表。
它采用0.3秒取一次样来显示测量结果,有时每次取样结果只是十分相近,并不完全相同,这对于读取结果就不如指针式方便。
指针式万用表一般内部没有放大器,所以内阻较小,比如MF-10型,直流电压灵敏度为100千欧\\\/伏。
MF-500型的直流电压灵敏度为20千欧\\\/伏。
数字式万用表由于内部采用了运放电路,内阻可以做得很大,往往在1M欧或更大。
(即可以得到更高的灵敏度)。
这使得对被测电路的影响可以更小,测量精度较高。
指针式万用表由于内阻较小,且多采用分立元件构成分流分压电路。
所以频率特性是不均匀的(相对数字式来说),而指针式万用表的频率特性相对好一点。
指针式万用表内部结构简单,所以成本较低,功能较少,维护简单,过流过压能力较强。
数字式万用表内部采用了多种振荡,放大、分频保护等电路,所以功能较多。
比如可以测量温度、频率(在一个较低的范围)、电容、电感,做信号发生器等等。
数字式万用表由于内部结构多用集成电路所以过载能力较差,(不过现在有些已能自动换档,自动保护等,但使用较复杂),损坏后一般也不易修复。
数字式万用表输出电压较低(通常不超过1伏)。
对于一些电压特性特殊的元件的测试不便(如可控硅、发光二极管等)。
指针式万用表输出电压较高,(有10.5伏、12伏等)。
电流也大(如MF-500*1欧档最大有100毫安左右)可以方便的测试可控硅、发光二极管等。
对于初学者应当使用指针式万用表,对于非初学者应当使用两种仪表。
万用表的基本原理是利用一只灵敏的磁电式直流电流表(微安表)做表头。
当微小电流通过表头,就会有电流指示。
但表头不能通过大电流,所以,必须在表头上并联与串联一些电阻进行分流或降压,从而测出电路中的电流、电压和电阻。
下面分别介绍。
测直流电流原理 如图1a,在表头上并联一个适当的电阻(叫分流电阻)进行分流,就可以扩展电流量程。
改变分流电阻的阻值,就能改变电流测量范围。
测直流电压原理 如图1b,在表头上串联一个适当的电阻(叫倍增电阻)进行降压,就可以扩展电压量程。
改变倍增电阻的阻值,就能改变电压的测量范围。
测交流电压原理 如图1c,因为表头是直流表,所以测量交流时,需加装一个并、串式半波整流电路,将交流进行整流变成直流后再通过表头,这样就可以根据直流电的大小来测量交流电压。
扩展交流电压量程的方法与直流电压量程相似。
测电阻原理 如图1d,在表头上并联和串联适当的电阻,同时串接一节电池,使电流通过被测电阻,根据电流的大小,就可测量出电阻值。
改变分流电阻的阻值,就能改变电阻的量程。
万用表的表盘(以MF50型为例)如上图所示。
通过转换开关的旋钮来改变测量项目和测量量程。
机械调零旋钮用来保持指针在静止处在左零位。
“Ω”调零旋钮是用来测量电阻时使指针对准右零位,以保证测量数值准确。
测量电阻:先将表棒搭在一起短路,使指针向右偏转转,随即调整“Ω”调零旋钮,使指针恰好指到0。
然后将两根表棒分别接触被测电阻(或电路)两端,读出指针在欧姆刻度线(第一条线)上的读数,再乘以该档标的数字,就是所测电阻的阻值。
例如用R*100挡测量电阻,指针指在80,则所测得的电阻值为80*100=8K。
由于“Ω”刻度线左部读数较密,难于看准,所以测量时应选择适当的欧姆档。
使指针在刻度线的中部或右部,这样读数比较清楚准确。
每次换档,都应重新将两根表棒短接,重新调整指针到零位,才能测准。
测量直流电压:首先估计一下被测电压的大小,然后将转换开关拨至适当的V量程,将正表棒接被测电压“+”端,负表棒接被测量电压“-”端。
然后根据该挡量程数字与标直流符号“DC-”刻度线上的指针所指数字,读出被测电压的大小。
如用V250伏档测量,可以直接读0-250的指示数值。
测量直流电流:先估计一下被测电流的大小,然后将转换开关拨至合适的mA量程,再把万用表串接在电路中。
同时观察标有直流符号“DC”的刻度线,读出被测电流数值。
测量交流电压:测交流电压的方法与测量直流电压相似,所不同的是因交流电没有正、负之分,所以测量交流时,表棒也就不需分正、负。
读数应看标有交流符号“AC”的刻度线上的指针位置。
求制作万用表的感想.
我觉得要从万用表的电路图上做文章,比如怎么计算各个电阻的阻值啊什么的,就说通过制作万用表使自己对灵活使用公式有提高等.对焊接工艺也有提高等...其实也就是这些,写不出花儿来.(提高了动手能力啊)再多说就更是编了,如出一个错,经过分析现象,最后查到了,解决了...哈哈
希望有点启发
制作万用表实训小结
题 目: 数字钟的设计心得学 年: 学 期: 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师及职称: 时 间: 一、设计目的1. 熟悉集成电路的引脚安排。
2. 掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。
3. 了解面包板结构及其接线方法。
4. 了解数字钟的组成及工作原理。
5. 熟悉数字钟的设计与制作。
二、设计要求1.设计指标时间以24小时为一个周期;显示时、分、秒;有校时功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;计时过程具有报时功能,当时间到达整点前5秒进行蜂鸣报时;为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。
2.设计要求画出电路原理图(或仿真电路图);元器件及参数选择;电路仿真与调试;PCB文件生成与打印输出。
3.制作要求 自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
4.编写设计报告 写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
三、设计原理及其框图1.数字钟的构成数字钟实际上是一个对标准频率(1HZ)进行计数的计数电路。
由于计数的起始时间不可能与标准时间(如北京时间)一致,故需要在电路上加一个校时电路,同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。
通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。
图 3-1所示为数字钟的一般构成框图。
图3-1 数字钟的组成框图⑴晶体振荡器电路 晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Hz的方波信号,可保证数字钟的走时准确及稳定。
不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。
⑵分频器电路 分频器电路将32768Hz的高频方波信号经32768()次分频后得到1Hz的方波信号供秒计数器进行计数。
分频器实际上也就是计数器。
⑶时间计数器电路 时间计数电路由秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器及时个位和时十位计数器电路构成,其中秒个位和秒十位计数器、分个位和分十位计数器为60进制计数器,而根据设计要求,时个位和时十位计数器为12进制计数器。
⑷译码驱动电路 译码驱动电路将计数器输出的8421BCD码转换为数码管需要的逻辑状态,并且为保证数码管正常工作提供足够的工作电流。
⑸数码管 数码管通常有发光二极管(LED)数码管和液晶(LCD)数码管,本设计提供的为LED数码管。
2.数字钟的工作原理1)晶体振荡器电路晶体振荡器是构成数字式时钟的核心,它保证了时钟的走时准确及稳定。
图3-2所示电路通过CMOS非门构成的输出为方波的数字式晶体振荡电路,这个电路中,CMOS非门U1与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路,U2实现整形功能,将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。
输出反馈电 阻R1为非门提供偏置,使电路工作于放大区域,即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。
电容C1、C2与晶体构成一个谐振型网络,完成对振荡频率的控制功能,同时提供了一个180度相移,从而和非门构成一个正反馈网络,实现了振荡器的功能。
由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性,从而保证了输出频率的稳定和准确。
晶体XTAL的频率选为32768HZ。
该元件专为数字钟电路而设计,其频率较低,有利于减少分频器级数。
从有关手册中,可查得C1、C2均为30pF。
当要求频率准确度和稳定度更高时,还可接入校正电容并采取温度补偿措施。
由于CMOS电路的输入阻抗极高,因此反馈电阻R1可选为10MΩ。
较高的反馈电阻有利于提高振荡频率的稳定性。
非门电路可选74HC00。
图3-2 COMS晶体振荡器2)分频器电路通常,数字钟的晶体振荡器输出频率较高,为了得到1Hz的秒信号输入,需要对振荡器的输出信号进行分频。
通常实现分频器的电路是计数器电路,一般采用多级2进制计数器来实现。
例如,将32768Hz的振荡信号分频为1HZ的分频倍数为32768(215),即实现该分频功能的计数器相当于15极2进制计数器。
常用的2进制计数器有74HC393等。
本实验中采用CD4060来构成分频电路。
CD4060在数字集成电路中可实现的分频次数最高,而且CD4060还包含振荡电路所需的非门,使用更为方便。
CD4060计数为14级2进制计数器,可以将32768HZ的信号分频为2HZ,其内部框图如图3-3所示,从图中可以看出,CD4060的时钟输入端两个串接的非门,因此可以直接实现振荡和分频的功能。
图3-3 CD4046内部框图3)时间计数单元时间计数单元有时计数、分计数和秒计数等几个部分。
时计数单元一般为12进制计数器计数器,其输出为两位8421BCD码形式;分计数和秒计数单元为60进制计数器,其输出也为8421BCD码。
一般采用10进制计数器74HC390来实现时间计数单元的计数功能。
为减少器件使用数量,可选74HC390,其内部逻辑框图如图 2.3所示。
该器件为双2—5-10异步计数器,并且每一计数器均提供一个异步清零端(高电平有效)。
图3-4 74HC390(1\\\/2)内部逻辑框图秒个位计数单元为10进制计数器,无需进制转换,只需将QA与CPB(下降沿有效)相连即可。
CPA(下降没效)与1HZ秒输入信号相连,Q3可作为向上的进位信号与十位计数单元的CPA相连。
秒十位计数单元为6进制计数器,需要进制转换。
将10进制计数器转换为6进制计数器的电路连接方法如图3-5所示,其中Q2可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的CPA相连。
图3-5 10进制——6进制计数器转换电路分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同,只不过分个位计数单元的Q3作为向上的进位信号应与分十位计数单元的CPA相连,分十位计数单元的Q2作为向上的进位信号应与时个位计数单元的CPA相连。
时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同,但是要求,整个时计数单元应为12进制计数器,不是10的整数倍,因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行12进制转换。
利用1片74HC390实现12进制计数功能的电路如图3-6所示。
另外,图3-6所示电路中,尚余-2进制计数单元,正好可作为分频器2HZ输出信号转化为1HZ信号之用。
图3-6 12进制计数器电路4)译码驱动及显示单元计数器实现了对时间的累计以8421BCD码形式输出,选用显示译码电路将计数器的输出数码转换为数码显示器件所需要的输出逻辑和一定的电流,选用CD4511作为显示译码电路,选用LED数码管作为显示单元电路。
5)校时电源电路当重新接通电源或走时出现误差时都需要对时间进行校正。
通常,校正时间的方法是:首先截断正常的计数通路,然后再进行人工出触发计数或将频率较高的方波信号加到需要校正的计数单元的输入端,校正好后,再转入正常计时状态即可。
根据要求,数字钟应具有分校正和时校正功能,因此,应截断分个位和时个位的直接计数通路,并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。
图3-7所示即为带有基本RS触发器的校时电路,图3-7 带有消抖动电路的校正电路6)整点报时电路一般时钟都应具备整点报时电路功能,即在时间出现整点前数秒内,数字钟会自动报时,以示提醒。
其作用方式是发出连续的或有节奏的音频声波,较复杂的也可以是实时语音提示。
根据要求,电路应在整点前10秒钟内开始整点报时,即当时间在59分50秒到59分59秒期间时,报时电路报时控制信号。
报时电路选74HC30,选蜂鸣器为电声器件。
四、元器件1.实验中所需的器材5V电源。
面包板1块。
示波器。
万用表。
镊子1把。
剪刀1把。
网络线2米\\\/人。
共阴八段数码管6个。
CD4511集成块6块。
CD4060集成块1块。
74HC390集成块3块。
74HC51集成块1块。
74HC00集成块5块。
74HC30集成块1块。
10MΩ电阻5个。
500Ω电阻14个。
30p电容2个。
32.768k时钟晶体1个。
蜂鸣器。
2.芯片内部结构图及引脚图图4-1 7400 四2输入与非门 图4-2 CD4511BCD七段译码\\\/驱动器图4-3 CD4060BD 图4-4 74HC390D 图4-5 74HC51D 图4-6 74HC303.面包板内部结构图面包板右边一列上五组竖的相通,下五组竖的相通,面包板的左边上下分四组,每组中X、Y列(0-15相通,16-40相通,41-55相通,ABCDE相通,FGHIJ相通,E和F之间不相通。
五、个功能块电路图1. 一个CD4511和一个LED数码管连接成一个CD4511驱动电路,数码管可从0---9显示,以次来检查数码管的好坏,见附图5-1。
图5-1 4511驱动电路2. 利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00连接成一个十进制计数器,电路在晶振的作用下数码管从0—9显示,见附图5-2。
图5-2 74390十进制计数器3. 利用一个LED数码管,一块CD4511,一块74HC390,一块74HC00和一个晶振连接成一个六进制计数器,数码管从0—6显示,见附图5-3。
图5-3 74390六进制计数器4. 利用一个六进制电路和一个十进制连接成一个六十进制电路,电路可从0—59显示,见附图5-4。
图5-4 六十进制电路5. 利用两个六十进制的电路合成一个双六十进制电路,两个六十进制之间有进位,见附图5-5。
图5-5 双六十进制电路6. 利用CD4060、电阻及晶振连接成一个分频——晶振电路,见附图5-6。
图5-6 分频—晶振电路7. 利用74HC51D和74HC00及电阻连接成一个校时电路,见附图5-7。
图5-7 校时电路8. 利用74HC30和蜂鸣器连接成整点报时电路。
见附图5-8。
图5-8 整点报时电路9. 利用两个六十进制和一个十二进制连接成一个时、分、秒都会进位的电路总图,见附图5-9。
图5-9 时、分、秒的进位连接图六、总接线元件布局简图,见附图6-1七、芯片连接图见附图7-1八、总结1. 设计过程中遇到的问题及其解决方法。
1) 在检测面包板状况的过程中,出现本该相通的地方却未通的状况,后经检验发现是由于万用表笔尖未与面包板内部垂直接触所至。
2) 在检测CD4511驱动电路的过程中发现数码管不能正常显示的状况,经检验发现主要是由于接触不良的问题,其中包括线的接触不良和芯片的接触不良,在实验过程中,数码管有几段二极管时隐时现,有时会消失。
用5V电源对数码管进行检测,一端接地,另一端接触每一段二极管,发现二极管能正常显示的,再用万用表欧姆档检测每一根线是否接触良好,在检测过程中发现有几根线有时能接通,有时不能接通,把接触不好的线重新接过后发现能正常显示了。
其次是由于芯片接触不良的问题,用万用表欧姆档检测有几个引脚本该相通的地方却未通,而检测的导线状况良好,其解决方法为把CD4511的芯片拔出,根据面包板孔的的状况重新调整其引脚,使其正对于孔,再用力均匀地将芯片插入面包板中,此后发现能正常显示,本次实验中还发现一块坏的LED数码管和两块坏的CD4511,经更换后均能正常显示。
3) 在连接晶振的过程中,晶振无法起振。
在排除线与芯片的接触不良问题后重新对照电路图,发现是由于12脚未接地所至。
4) 在连接六进制的过程中,发现电路只能4、5的跳动,后经发现是由于接到与非门的引脚接错一根所至,经纠正后能正常显示。
5) 在连接校正电路的过程中,出现时和分都能正常校正时,但秒却受到影响,特别时一较分钟的时候秒乱跳,而不校时的时候,秒从40跳到59,然后又跳回40,分和秒之间无进位,电路在时、分、秒进位过程中能正常显示,故可排除芯片和连线的接触不良的问题。
经检查,校正电路的连线没有错误,后用万用表的直流电压档带电检测秒十位的QA、QB、QC和QD脚,发现QA脚时有电压时而无电压,再检测秒到分和分到时的进位端,发现是由于秒到分的进位未拔掉所至。
6) 在制作报时电路的过程中,发现蜂鸣器在57分59秒的时候就开始报时,后经检测电路发现是由于把74HC30芯片当16引脚的芯片来接,以至接线都错位,重新接线后能正常报时。
7) 连接分频电路时,把时个位的QD和时十位的1脚断开,然后时十位的1脚接到晶振的3脚,时十位的3脚接到秒个位的1脚,所连接的电路图无法正常工作,时十位从0-9的跳,时个位只能显示一个0,在这个电路中3脚的分频用到两次,故无法正常显示,因此要把12进制接到74HC390的一个逻辑电路空出来用于分频即可,因此把时十位的CD4511的12、6脚接地,7脚改为接74HC390的5脚,74HC390的3、4脚断开,然后4脚接9脚即可,其中空出的74HC390的3脚就可用于2Hz的分频,分频后变为1Hz,整个电路也到此为正常的数字钟计数。
2.设计体会在此次的数字钟设计过程中,更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。
在连接六进制、十进制、六十进制的进位及十二进制的接法中,要求熟悉逻辑电路及其芯片各引脚的功能,那么在电路出错时便能准确地找出错误所在并及时纠正了。
在设计电路中,往往是先仿真后连接实物图,但有时候仿真和电路连接并不是完全一致的,例如仿真的连接示意图中,往往没有接高电平的16脚或14脚以及接低电平的7脚或8脚,因此在实际的电路连接中往往容易遗漏。
又例如74HC390芯片,其本身就是一个十进制计数器,在仿真电路中必须连接反馈线才能正常显示,而在实际电路中无需再连接,因此仿真图和电路连接图还是有一定区别的。
在设计电路的连接图中出错的主要原因都是接线和芯片的接触不良以及接线的错误所引起的。
3.对该设计的建议此次的数字钟设计重在于仿真和接线,虽然能把电路图接出来,并能正常显示,但对于电路本身的原理并不是十分熟悉。
总的来说,通过这次的设计实验更进一步地增强了实验的动手能力。



