新聞中心

EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > 簡易函數(shù)信號發(fā)生器與計數(shù)器設計合二為一

簡易函數(shù)信號發(fā)生器與計數(shù)器設計合二為一

作者: 時間:2008-11-20 來源:南華大學 南京農(nóng)業(yè)大學 收藏

1 引言

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/89686.htm

    工廠計量部門、科研院所、大學物理實驗室使用計量、維修、實驗和教學,但大多是把作為兩種儀器,為了方便科研教學,合二為一,把設計成一臺儀器。

2儀器設計

    圖1是具有函數(shù)信號發(fā)生器和計數(shù)器的儀器電路結(jié)構(gòu)框圖,它是由ICL8038函數(shù)發(fā)生器、方波輸出接口、三角波輸出接口、正弦波輸出接口、1秒閘門單穩(wěn)態(tài)開關(guān)電路、1 Hz振蕩器、十進制計數(shù)器、微分器、單穩(wěn)態(tài)控制音頻電路、音頻振蕩器、電源電路組成。


 

 

2.1 1 Hz振蕩器

    振蕩器E1是由NE555、VR1、R1、R2、C1、C2組成的自激多諧振蕩器,在電源接通的瞬間,C2電容電壓未突變,E1的2引腳處于低電平,使E1的3引腳和7引腳電壓處于高電平,3引腳的高電平電壓通過R1和VR1對C2允電積分,當積分到E1的6引腳復位電平時,振蕩器復位,使7引腳和3引腳電壓處于低電平,這時電容C2上的電壓通過VR1和R1對3引腳放電,當C2電壓放電到2引腳的閾值電壓時,E1翻轉(zhuǎn)使7引腳和3引腳變?yōu)楦唠娖剑@樣完成了一次振蕩。該振蕩器輸出脈沖通過K1波段開關(guān)的1檔送給計數(shù)電路計數(shù),發(fā)光二極管D1和R3用于指示振蕩信號輸出。

2.2十進制計數(shù)器

    十進制計數(shù)器電路由BCD碼可預置數(shù)、可逆計數(shù),BCD七段鎖定譯碼驅(qū)動和LED七段顯示數(shù)碼管組成5位十進制計數(shù)器,如圖2所示。BCD碼可預置數(shù)、可逆計數(shù),采用CD4510和CD4511集成電路,CD4510B的6、11、14、2引腳作為BCD碼(8421碼)輸出到CD4511B的7、1、2、6引腳;計數(shù)脈沖信號山15引腳通過E1和K1的一檔輸人,CD4510B的10引腳接加、減選擇開關(guān)K4,高電平為加法計數(shù),低電平為減法計數(shù),第5引腳是進位輸入,第7引腳是進位輸出,當?shù)臀挥嫕M10后向高位計數(shù)器輸入一個進位數(shù)脈沖信號。CD4510B的1引腳接預置數(shù)選擇開關(guān)K3,當其為高電平時,可以用BCD碼通過第3、4、12、13引腳輸入預置數(shù),K3置低后,由15引腳CLK輸入的脈沖數(shù),存該預置數(shù)上進行加減。

    CD4511B的BCD七段鎖定譯碼和驅(qū)動器的7、1、2、6引腳接收CD4510B輸出的BCD碼,經(jīng)該電路譯成七段顯示碼,并驅(qū)動FR105七段LED數(shù)碼管,顯示記錄的十進制數(shù)值。設置一個預置數(shù),該數(shù)為1~99 999,然后存此數(shù)基礎(chǔ)上倒計數(shù)。如果不沒預置數(shù),可用復位開關(guān)清零,從99 999倒計數(shù)。AN2是復位開關(guān).高電平時復位CD4510B的9引腳。該計數(shù)器采用5V供電,其VSS端與公共地相連。該計數(shù)器有3個輸入信號端,第一個輸入信號通過K1波段開關(guān)的1檔接入E1的脈沖信號;第二個信號通過K1波段開關(guān)的2檔,接收來自ICL8038的脈沖信號;第三個輸入信號通過K1波段開關(guān)的3檔接入外部脈沖信號。

2.3微分電路

    計數(shù)器從0開始計數(shù),當計數(shù)到100時,CD4510B的11引腳和2引腳輸出高電平,兩信號的高電平反饋到74LS38與非門輸入端的1引腳和2引腳,輸出低電平,C3和R6組成微分電路,由于C3電容電壓不突變,正向微分信號對E2單穩(wěn)態(tài)的2引腳觸發(fā)無效,輸入變化的負向微分信號觸發(fā)E2單穩(wěn)態(tài)的2引腳,使E2的3引腳輸出高電平,以控制CD4066的6引腳,達到CD4066的8引腳和9引腳開路和短接。

2.4單穩(wěn)態(tài)控制音頻電路

    集成電路E2是由NE555、C4、C5、C6、C7、VR7、R5、D2組成單穩(wěn)態(tài)延時電路,在電源接通的瞬間,由于C4電容上的電壓不突變,E2的4引腳處于強行復位狀態(tài),E2的3引腳輸出0 V,同時E2的7引腳內(nèi)部的三極管處于灌電流狀態(tài),所以C6無電壓,等待2引腳的負向微分信號觸發(fā),當輸入變化的負向微分信號觸發(fā)E2單穩(wěn)態(tài)2引腳時,C4電壓積分至高電平,已為觸發(fā)作好準備,這時E2的3引腳和7引腳為高電平,7引腳內(nèi)部的三極管處于開路狀態(tài)。電源電壓通過R7和VR2對C6積分,當積分電壓達到E2的復位電壓時,E2翻轉(zhuǎn)為復位狀態(tài),即3引腳和7引腳處于低電平,C6電壓瞬間對7引腳放電,實現(xiàn)單穩(wěn)態(tài)電路延時功能,輸出一個脈沖,并等待F一個微分信號觸發(fā)。脈沖信號的寬度由時間常數(shù)C6(R7+VR2)決定。

2.5音頻振蕩器

    集成電路E3是由NE555、C7、C8、R10、R11、VR3組成音頻多諧振蕩器。電源接通瞬間,C8電容電壓不突變,E3的2引腳處于低電平,使E3的3引腳和7引腳電壓都處于高電平,3引腳的高電平電壓通過R10和VR3對C8充電積分,當積分到E3的6引腳復位電平時,振蕩器復位,使7引腳和3引腳電壓處于低電平,這時電容C8上的電壓通過VR3和R10對3引腳放電,當C8電壓放電到2引腳的閾值電壓時,E3翻轉(zhuǎn)使7腳和3引腳變?yōu)楦唠娖?,這樣完成一次振蕩。該音頻振蕩器輸出的詠沖信號加到集成電路CD4066模擬開關(guān)的第8引腳,當E2的單穩(wěn)態(tài)脈沖加到CD4066模擬開關(guān)的第6引腳時,音頻信號才能從模擬開關(guān)的8引腳送到9引腳輸出給揚聲器發(fā)出聲響。發(fā)出聲響的長短由E2輸出的脈沖寬度決定。也就是每計100個脈沖,便發(fā)出響聲。

塵埃粒子計數(shù)器相關(guān)文章:塵埃粒子計數(shù)器原理


評論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉