电子设计基础教程

1、1电子设计与制作2目目 录录第1章 模拟电子线路设计第2章 数字电子线路设计3第第1章章 模拟电子线路设计模拟电子线路设计1.1 常用模拟集成电路介绍常用模拟集成电路介绍1.1.1 模拟电路简介的分类模拟电路简介的分类 模拟电路是一种能够处理模拟信号的电子电路，其输出信号一般是输入信号的线性函数。处理的信号在时间和幅值上都是连续的。构成模拟电路的主要器件有源器件，主要有三极管、场效应管和线性集成电路等。按频率分类，有直流电路、低频电路、高频电路和全频带电路等。4 集成电路分为单片线性集成电路和混合集成电路。线性集成电路按用途可分为运算放大器、功率放大器、集成稳压器和高频放大器等。1.1.2 集

2、成运算放大器集成运算放大器1、集成运算放大器简介 集成运算放大器基本实现了标准化，只要功能相同，参数相近的同型号器件，不论是何公司的产品，都可以互换，能否为各种各样的模拟电路选择最合适的运算放大器代表了一个电子工程师能力的强弱和水平的高低。5 通用双极性运算放大器有：A741、LM301等。双运放有RC4558等。 低噪声运算放大器适合用作放大器的前级放大，如：NE5532、NE5534等。 高输入运算放大器分BiFET运算放大器和BiMOS运算放大器，如：TL081、CA3140等。 高速宽带运算放大器的压摆率为10MV/s、带宽为10MHZ以上的运算放大器，如：LM318和HA2500等。

3、6 高精度运算放大器具有低失调电压和低失调电压温飘，适用于放大热电偶输出的微弱信号，如：A725、OP07、AD625等 低功耗运算放大器通常有两类：一类是不需要采取外围措施就能达到低功耗，如：PC253；另一类是通过外部设定的可编程型。 运算放大器的工作电压大多使用15V电源，输出电流在5mA25mA之间。高压运算放大器的工作电压上限为30V40V。72、集成运算放大器产品数据手册的使用（1）输入失调电压VIO和输入失调电流IIO；（2）输入偏置电流；IIB （3）最大额定值，有：最大电源电压，如18V；最高工作温度，如70；（4）共模抑制比，CMRR = |AVD| / |AVC|；（5）

4、温度漂移，有输入失调电压温飘VIO / t和输入失调电流温飘IIO / t；（6）开环差模电压增益；AVD8（7）输入、输出阻抗；（8）转换速率SR =（dVO / dt）和单位增益带宽BWG 。3、运算放大器构成的常用模拟电路（1）反相、同相放大电路；（2）加法电路；（3）减法电路；（4）低通滤波器和高通滤波器；（5）比较电路；（6）滞回比较电路；9（7）仪用放大电路；（8）输出电流增大电路；（9）交流直流变换电路；（10）电流检测电路；（11）峰值检测电路。1.1.3 集成功率放大电路集成功率放大电路1、集成功率放大电路简介2、集成功率放大电路产品数据手册的使用10（1）电源电压范围；（2

5、）静态电源电流；（3）频带宽度3、集成功率放大电路构成的常用模拟电路（1）基本功率放大电路；（2）高电压增益功率放大电路。111.1.4 集成稳压电路集成稳压电路1、集成稳压电路简介 线性集成稳压电路是电子电流中常用的一种稳压电路，具有结构简单，调节方便，输出电压稳定性高和纹波电压小的特点。只有输入、输出和公共端，称为三端稳压器。12（1）三端固定输出集成稳压器 78：输出正电压 79：输出负电压 输出电压等级10个（对应）： 05、06、08、09、10、12、15、18、 （20）、24V 输出电流等级： L：0.1A，例：78L05，5V 0.1A M ：0.5A 例：78M12，12V

6、 0.5A13 N：1.0A 无标：1.5A 例：7915，15V 1.5A T ：3A H ：5A P：10A注：使用中一定要注意功耗不能超过允许的最大值，功耗较大时，要外加散热片。14（2）三端可调输出集成稳压器 LM117217317：输出正电压 LM137237337：输出负电压 输出电压范围：1.2V37V 输出电流等级：L（0.1A）、M （0.5A）、 无标（1.5A）例：LM317：1.2V37V 1.5A、 LM317M：1.2V37V 0.5A、 LM337L： 1.2V37V 0.1A152、集成稳压电路产品数据手册的使用（1）输入输出压差，一般要求大于3V；（2）电压和

7、负载调整率（3）最小负载电流，LM317在使用中，最小负载电流应大于5mA。3. 集成稳压电路构成的常用模拟电路（1）78XX和79XX典型应用电路；（2）LM317典型应用电路；（3）程序控制稳压电路。161.2 模拟电路设计举例模拟电路设计举例 1.2.2 简易浴室水温控制电路简易浴室水温控制电路1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个简易浴室水温控制电路。该电路能够将水温控制在一个合适的范围，并能够手动调温。（2）设计要求17 要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。设温度范围是t1t2，当t t1时，两根电阻丝都加热；当t1 t t2时，两根电阻丝都不加热； 要求电路在t1、t2

8、两个温度点不能出现跳闸现象，即加热抖动现象； 要求电路能显示电阻丝通电与否； 画出系统框图，写出设计过程 利用Protel工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。182、系统组成框图3、主要单元电路设计（1）水温监测电路和水温范围测量电路；（2）电阻丝开关电路和显示电路；（3）电源电路。4、电路原理图5、元器件清单6、特别说明19 水温控制电路水温控制电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:25-Feb-2008Sheet of File:F:SQC2KCSJWK.DDBDrawn By:D9D8D3D2J2J1Q2Q1R15R14

9、P1567U1BLM35832184U1ALM358D1R13R12R11R10R8R7R6R5R4R3R2U2R1R9RT1Vin1GND2Vout3U37812C2C3C4C5D4D5D6D7T1RL1RL2+12VIBVIAVR1VR2VS201.2.3 简易声控延时照明电路简易声控延时照明电路1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个简易声控延时照明电路。（2）设计要求 要求电路能够通过声强对照明灯开关的控制，达到控制照明灯的亮灭； 要求电路在照明灯点亮后延时t后自动关断，延时时间t手动可调； 要求电路在照明灯点亮后又有新的声源出现，能够重新通电t时间；21 画出系统框图，写出设计过程

10、 利用Protel工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。2、系统组成框图3、主要单元电路设计（1）声强监测电路和声强信号处理电路；（2）延时控制电路和照明灯开关电路；（3）电源电路。224、电路原理图5、元器件清单6、特别说明23 简易声控延时照明简易声控延时照明11234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:11-Mar-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsjSK.DDBDrawn By:R1R2R3R4R9R11R10R5R6R7R8Q1Q2Q3Q5Q4C1C2C4C5C6D1D2D8D3T1D4D5D6D7C7C1

11、0C8C9K1Vin1GND2Vout3U27812L1M1C3VCC8Q3THR6GND1D7C5TR2R4U1555+12VIAVIB24 声、光控延时照明电路声、光控延时照明电路21234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:12-Mar-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsjSK1.DDBDrawn By:R1R2R3R4R9R11R11R5R6R7R8Q1C1C2C5D1D2D9D3T1D8D5D6D7C7C10C8C9K1Vin1GND2Vout3U27812L1M1C3+12VIAVIB567U1BLM324109

12、8U1CLM324121314U1DLM324321411U1ALM324R9R10D3D4R12R13R14R15RG1R17R16251.2.4 简易电池自动恒流转恒压充电电路简易电池自动恒流转恒压充电电路（另做设计方案）（另做设计方案）1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个简易电池自动恒流转恒压充电电路，当电池的电量尚未充足阶段，采用恒流方式充电，当电池的电量充足后自动转入恒压涓流方式充电。（2）设计要求26 要求电路能够检测电池的端电压； 若电池的端电压低于额定值，采用恒流方式充电； 若电池的端电压达到额定值，自动转入恒压涓流方式充电； 画出系统框图，写出设计过程 利用Protel

13、工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。272、 系统组成框图3、主要单元电路设计（1）变压、整流、滤波电路；（2）充电电流检测电路和充电状态指示电路；（3）输出电压监视电路和充足状态指示电路。4、电路原理图5、元器件清单6、特别说明28 电池自动恒流转恒压充电电路电池自动恒流转恒压充电电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:23-Jan-2007Sheet of File:F:kcsjHL-3.DDBDrawn By:U2TL431567U1BLM35832184U1ALM358R8R5R7R6R3R2R1R4R9L1D2D1Q2

14、Q1C1T2D4D3D5D6VIVOAC1AC2GNDVR291.2.5 简易家用瓦斯报警电路简易家用瓦斯报警电路1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个简易瓦斯报警电路，当空气中危险气体的含量较大时能够自动报警，当危险气体的含量大到对人体有害时，自动切断危险气体的气源。（2）设计要求 要求电路能够检测出空气中是否含有煤气灯危险气体；30 当空气中危险气体的含量较大时能够自动报警； 当危险气体的含量大到对人体有害时，自动切断危险气体的气源； 画出系统框图，写出设计过程 利用Protel工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。2、 系统组成框图3、主要单元电路设计（1）危险气体监测电路和

15、检测电路；31（2）声光报警电路；（3）自动切断电路。（4）电源电路。4、电路原理图5、元器件清单6、特别说明32 瓦斯报警电路瓦斯报警电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:17-Mar-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsjQK.DDBDrawn By:R10Y1T1Vin2GND1Vout3U27912C9C8C7C6D5D4D3D2C5C4C3C2Vin1GND2Vout3U37812R7C1AC1AC2VO3GND4QMQM-N10L1567U1BLM35832184U1ALM358R6R5R4R3R2R1T

16、2VCC8Q3THR6GND1D7C5TR2R4U4555C10C11R8R9Q4D1+12D5Q1CLK3Q2R4S6U5A4013D9Q13CLK11Q12R10S8U5B4013R11R12R13R14S1S2C12C13Q5Q6S3R15R16Z1M1+12-12D6VIAVIB+12VGND-12VBJ2FWBJ1BJXWFWXW331.2.6 简易自来水自动感应开关电路简易自来水自动感应开关电路1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个简易自来水自动感应开关电路，当人需要用水的时候，通过感应装置自动打开自来水开关，人体离开后，延时一段时间，自动关断。（2）设计要求 要求电路能够通过

17、感应装置（红外线检测器）自动打开自来水开关； 34 人体离开后，延时一段时间，自动关断； 能够调节延时时间； 画出系统框图，写出设计过程 利用Protel工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。2、系统组成框图3、主要单元电路设计（1）红外线脉冲发射电路；（2）红外线接收电路；35（3）时间延时电路；（4）自来水开关电路；（5）电源电路。4、电路原理图5、元器件清单6、特别说明36 自来水自动感应开关电路自来水自动感应开关电路C70.1UQ19013+12R1710KR1447KR16220KR1522KD74004L2L1Q28050VCC+12C40.1UU278L12C50.01U

18、D24004R13150KC11000U+12C6220UC347U121314U1DLM324R72W15R62KR11330KR222KR12100K1098U1CLM324567U1BLM324321411U1ALM324R147KC810UR422KR322KR101MR91MR82W15D14148R5470KT115VD34004D44004D54004D64004C20.1UR1810K1DC12VAC2AC1VCCGND+12VABCDESJ-537自来水自来水自动感应自动感应PCB电路版图电路版图38第第2章章 数字电子线路设计数字电子线路设计2.1 常用数字集成电路介绍常用

19、数字集成电路介绍2.1.1 数字集成电路使用与注意事项数字集成电路使用与注意事项 数字集成电路按制造工艺分为双极性集成电路（如TTL等）和单极性集成电路（如CMOS等）。1、TTL数字集成电路（1）TTL与非门电路的主要参数39 电流参数（标准系列） IiL：低电平输入电流，约1.6mA IiH：高电平输入电流，约50A IoL：低电平输出电流，约12mA IoH：高电平输出电流，约 0.4mA 电压参数 UiL：低电平输入电压，最大值0.8V UoL：低电平输出电压，最大值0.4V UnL：低电平噪声容限，约0.4V UiH：高电平输入电压，最小值2V40 UoH：高电平输出电压，最小值2.

20、4V UnH：高电平噪声容限，约0.4V 电源（VccGND） 54系列：50.5V 74系列：50.25V 速度与功耗 5474：10ns10mW 54H74H：6ns22mW 54L74L： 33ns1mW41 54S74S：3ns19mW 54LS74LS： 9.5ns2mW 54ALS74ALS： 3.5ns1mW 54AS74AS ： 3ns8mW 54F74F： 3.4ns4mW 扇出系数：8（2）74系列为商用级TTL电路，工作环境温度为070；54系列为军用级TTL电路，工作环境温度为55 125； 42（3）TTL电路使用注意事项 电源电压VCC，74系列工作电压范围为5V5

21、，54系列工作电压范围为5V10。 输入端的处理，对于“与”、“与非”逻辑关系的器件，多余的输入端可以直接与电源VCC相连，也可以经过一只几百欧姆的电阻与电源VCC相连；对于“或”、“或非”逻辑关系的器件，多余的输入端只能接地。 输出端的处理，除三态（TS）门、集电极开路（OC）门外，其他的逻辑电路的输出端不允许直接并联使用。输出端也不允许直接接电源或地，否则极易损坏器件。432、CMOS数字集成逻辑电路（1）CMOS数字集成逻辑电路的特点与分类 CMOS电路式互补金属氧化物绝缘栅场效应管集成电路的简称，利用NMOS管与PMOS管组合的数字逻辑电路，其特点是：功耗低（W级）、电源电压范围宽（3

22、18V）、抗干扰能力强、输入阻抗高（大于100M）、带负载能力强，通用的CMOS电路有4000/4500标准系列、74HC和74HCT高速CMOS系列等。 44（2）CD4000 MC14500系列参数 电压参数 UiL：低电平输入电压， VDD5V时，最大值1.5V VDD15V时，最大值4V UiH：高电平输入电压 VDD5V时，最小值3.5V VDD15V时，最小值11V45 UoL：低电平输出电压，最大值约0.05V UoH：高电平输出电压 VDD5V时，最小值4.95V VDD15V时，最小值14.95V 电流参数 IoL：低电平输出电流 VDD5V时，最小值0. 5mA VDD15

23、V时，最小值3.4mA46 IoH：高电平输出电流 VDD5V时，最大值0. 5mA VDD15V时，最大值 3.4mA 输入电流：0.1A 0.3A 电源（VDDVSS）：3V18V 功耗 ：与电源电压、工作速度有关 静态功耗：微瓦级；工作速度：100ns 扇出系数：5047 54HC74HC系列电压参数 （VDD 5V） UiL：低电平输入电压 HC系列，最大值0.9； HCT系列，最大值0.8V UiH：高电平输入电压 HC系列，最小值3.15V HCT系列，最小值2V48 UoL：低电平输出电压，最大值约0.1V UoH：高电平输出电压，最小值4.4V 电流参数 IoL：低电平输出电流

24、，最小值4mA IoH：高电平输出电流，最小值4mA 静态功耗：微瓦级；工作速度：8ns 扇出系数：5049（3）CMOS电路使用注意事项 电源电压VDD绝不能接反，VDD接电源正极，VSS接电源负极，在电源电压515V范围较好。 输入端的处理，绝不能悬空开路，多余的输入端最好不要并联使用。对于“与”、“与非”逻辑关系的器件，多余的输入端可以直接与电源VDD相连，也可以经过一只几百千欧姆以下的电阻与电源VDD相连；对于“或”、“或非”逻辑关系的器件，多余的输入端可以经过一只几百千欧姆以下的电阻或直接接地；低频工作时，可以在输入端串联一只限流电阻（10100k）； 50 输出端的处理，除三态（T

25、S）门、集电极开路（OC）门外，其他的逻辑电路的输出端不允许直接并联使用。输出端也不允许直接接电源或地，否则极易损坏器件。 锁定效应的保护，当CMOS电路的输入端施加的电压过高，超过VDD或过低，小于VSS，或输入的信号电压超前于电源电压的建立，或输入的信号电压滞后于电源电压的撤除，或电源电压突然大范围的变化，都会引起电源电流迅速增加，造成电路的永久损坏。所以必须保证输入信号的数值在VDD与VSS之间，输入端加钳位保护电路，电源与地之间加退耦电容。513、TTL电路与CMOS电路的接口（1）用TTL电路驱动CMOS电路 在TTL电路的输出端加上拉电阻； 使用带电平移位的CMOS接口电路，如40

26、109等； TTL电路可以直接驱动74HCT系列CMOS电路。（2）用CMOS电路驱动TTL电路 标准CMOS电路可以直接驱动一个TTL电路； 74HCT或74HC系列CMOS电路可以直接驱动TTL电路； 用专用的CMOS电路驱动TTL电路，如4009、4010、4049、4050等。524、集成逻辑门电路的基本应用（1）门电路构成的时钟源；（2）门电路构成的触发器。2.1.2 常用数字集成电路常用数字集成电路1、 常用组合集成电路介绍（1）优先编码器74LS148；（2）二进制译码器74LS138等；（3）BCD码7段显示、译码、驱动器74LS48、74LS247等 532、常用时序集成电路

27、介绍（1）计数器 74LS163 74LS191（2）移位寄存器 74LS164 74LS194（3）锁存器 74LS373542.1.3 集成集成V/F和和F/V变换器的特点与应用变换器的特点与应用 电压频率（Uf ）变换器，将输入电压转换成输出脉冲，两者保持线性关系，实际上也是一种A D转换器。代表电路有LM331。 Uf 变换器的优点： 接口简单，占有计算机资源少 频率信号输入灵活 Uf 转换过程是对输入信号积分，抗干扰性能好 便于远距离传送1、LMX331系列Uf和fU变换器介绍55 满量程频率范围位1HZ100k HZ； 低的线性度位0.01； 双电源或单电源工作（440V） 最大失

28、调电压为14mV； 工作电流为8mA，功耗低，当电源电压为5V时；功耗为5mW； 稳定性好，温度系数为50106； 动态范围宽（10kHZ量程下最小值为100dB）； 脉冲输出与所有逻辑形式兼容。 56（1）LM331的管脚排列和功能说明2. LMX331系列Uf和fU变换器的应用电路（1） Uf变换器应用电路 简单的Uf变换器； 高精度Uf变换器； 高速Uf变换器；（2） fU变换器应用电路 简单的fU变换器； 高精度fU变换器。572.1.4 555集成定时器原理特点与应用集成定时器原理特点与应用1、555定时器的工作原理（1）LM555的管脚排列和功能说明2、典型应用（1）单稳态触发器；

29、（2）多谐振荡器；（3）施密特触发器；（4）简易水位报警器（5）时钟脉冲发生器（6）简易电子门铃。582.2 数字电路设计举例数字电路设计举例 2.2.1 数码显示八路抢答器的设计数码显示八路抢答器的设计1、设计任务和要求（1）设计任务 利用数字电路的特点，合理设计一套智力竞赛抢答器电路。（2）设计要求 每路设置一个抢答按钮；59 具有第一抢答信号鉴别和锁存功能，同时声响报讯； 电路具有自锁功能； 具有抢答席位指示功能。 利用Protel工具画出完整的电路原理图，列出全部元器件清单。2、工作原理和系统组成框图3、 电路设计（1）输入电路；60（2）锁存器控制电路；（3）运算电路；（4）数码显示

30、电路；（5）声响电路4、电路原理图5、元器件清单6、总结61 数码显示八路抢答器数码显示八路抢答器1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:20-Apr-2007Sheet of File:F:kcsj8LU-1.DDBDrawn By:L9R32Q28050R31R21R1210KY1D7R22C4D9Q13CLK11Q12R10S8U2B4013D6D5D4D3T1R20R19R18R17R16R15R14A7B6C4D2E1F9G10DP5COM28COM13U8LEDS1S2S3S4S5S6S7S8D03Q02D14Q15D27Q26D

31、38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11VCC20GND10U174LS373Q19013D5Q1CLK3Q2R4S6U2A401312345611128U374LS30L8L7L6L5L4L3L2L1R8390R7R6R5R4R3R2R1VCC01011121231341526374EI5EO15A9B7C6GS14VCC16GND8U474LS148A15S14A23S21A314S313A412S410B16B22B315B411C07VCC16GND8U574LS283A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G

32、14VCC16GND8U64511R9L10S9S10R11C1R13VCC+12U77805C3D1D2R10C2R23R24R25R26R27R28R29R301k10VMRLEGND+12V+5VAC2AC162 八路抢答器附加违规抢答电路八路抢答器附加违规抢答电路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Nov-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsj8LU-11.DDBDrawn By:D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1L

33、E11U174LS373D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U974LS373VCCR22S1D5Q1CLK3Q2R4S6U2A4013R9R11S9D7Y1R21R24Q19013Q28050S10R12R10GNDR25L18L1112345611128U?74LS30Q39013D?R21D1D263 分图分图1：锁存、席位指示、声响电路：锁存、席位指示、声响电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:20-Apr-2007Sheet of Fil

34、e:F:kcsj8LU-1.DDBDrawn By:L9R32Q28050R31R21R1210KY1D7R22C4D9Q13CLK11Q12R10S8U2B4013D6D5D4D3T1R20R19R18R17R16R15R14A7B6C4D2E1F9G10DP5COM28COM13U8LEDS1S2S3S4S5S6S7S8D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11VCC20GND10U174LS373Q19013D5Q1CLK3Q2R4S6U2A401312345611128U374LS30L8L7L6L5L

35、4L3L2L1R8390R7R6R5R4R3R2R1VCC01011121231341526374EI5EO15A9B7C6GS14VCC16GND8U474LS148A15S14A23S21A314S313A412S410B16B22B315B411C07VCC16GND8U574LS283A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U64511R9L10S9S10R11C1R13VCC+12U77805C3D1D2R10C2R23R24R25R26R27R28R29R301k10VMRLEGND+12V+5VAC2AC164分图分图2：译码显

36、示驱动、电源电路：译码显示驱动、电源电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:20-Apr-2007Sheet of File:F:kcsj8LU-1.DDBDrawn By:L9R32Q28050R31R21R1210KY1D7R22C4D9Q13CLK11Q12R10S8U2B4013D6D5D4D3T1R20R19R18R17R16R15R14A7B6C4D2E1F9G10DP5COM28COM13U8LEDS1S2S3S4S5S6S7S8D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616

37、D718Q719OE1LE11VCC20GND10U174LS373Q19013D5Q1CLK3Q2R4S6U2A401312345611128U374LS30L8L7L6L5L4L3L2L1R8390R7R6R5R4R3R2R1VCC01011121231341526374EI5EO15A9B7C6GS14VCC16GND8U474LS148A15S14A23S21A314S313A412S410B16B22B315B411C07VCC16GND8U574LS283A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U64511R9L10S9S10R1

38、1C1R13VCC+12U77805C3D1D2R10C2R23R24R25R26R27R28R29R301k10VMRLEGND+12V+5VAC2AC1652.2.2 交通信号灯控制电路设计交通信号灯控制电路设计1、设计任务和要求（1）设计任务 设计一个十字路口交通信号灯控制电路。（2）基本要求 在十字交叉路口的每个入口处设置红、绿、黄三色信号灯。 主、支干道交替通行，主干道每次放行8T，支干道每次放行6T（如T4s），可根据需要更改； 每次绿灯变成红灯时黄灯亮T（此时，另一方向干道上的红灯不变）； 66 要有数字显示，作为时间提示，时间显示以秒为单位，倒计时方式；2、工作原理和系统组成框

39、图（1）设计要点；（2）工作原理；3、电路设计（1）秒脉冲发生器电路；（2）分频电路；（3）控制电路；（4）显示电路。4、整体电路原理图5、元器件清单6、总结67 交交 通通 信信 号号 灯灯123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Nov-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsj5s-61.DDBDrawn By:CIN11COUT9COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143U14060CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36U2A4518A1B2Q03Q1

40、4Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U374HC164123U4A74HC08456U4B74HC088910U4C74lHC08111213U4D74HC0812U5A74HC0434U5B74HC0456U5C74HC0489U5D74HC041011U5E74HC041213U5F74HC04P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U674HC192P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U774HC192A7B1C2D6LT3BI4LE5A13

41、B12C11D10E9F15G14U84511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U94511R110MR2150KCY132.768kC151PC251PGNDG1Y1R1G2Y2R2R3390R4390R5390R6390R7390R8390L1LG1L2LY1L3LR1L4LG2L5LY2L6LR2GNDR910KR1010KR1110KD1D2R1210KabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS1DPY_7-SEG_DPabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS2DPY_

42、7-SEG_DPR13 R14R15R16R17R18R19R20R21R22R23R24R25R26RST12U11A74HC1434U11B74HC1456U11C74HC1489U11D74HC141011U11E74HC141213U11F74HC14C30.1UC40.1UR3210KR3110KD4D3R2910KC510UR3010KVCCR27R28C?CAPC?CAPD6D5D7R3310kD8GND68分图分图1:时钟、红、黄、绿灯时钟、红、黄、绿灯123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Nov-2008She

43、et of File:F:孙其昌文件kcsj5s-61.DDBDrawn By:CIN11COUT9COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143U14060CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36U2A4518A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713CLK8MR9U374HC164123U4A74HC08456U4B74HC088910U4C74lHC08111213U4D74HC0812U5A74HC0434U5B74HC0456U5C74HC0489U5D74HC041011U5E74HC041213U5F74H

44、C04P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U674HC192P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U774HC192A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U84511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U94511R110MR2150KCY132.768kC151PC251PGNDG1Y1R1G2Y2R2R3390R4390R5390R6390R7390R8390L1LG1L2LY1L3LR1L4

45、LG2L5LY2L6LR2GNDR910KR1010KR1110KD1D2R1210KabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS1DPY_7-SEG_DPabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS2DPY_7-SEG_DPR13 R14R15R16R17R18R19R20R21R22R23R24R25R26RST12U11A74HC1434U11B74HC1456U11C74HC1489U11D74HC141011U11E74HC141213U11F74HC14C30.1UC40.1UR3210KR3110KD4D3R

46、2910KC510UR3010KVCCR27R28C?CAPC?CAPD6D5D7R3310kD8GND69分图分图2：倒计时指示灯：倒计时指示灯123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:15-Nov-2008Sheet of File:F:孙其昌文件kcsj5s-61.DDBDrawn By:CIN11COUT9COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143U14060CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36U2A4518A1B2Q03Q14Q25Q36Q410Q511Q612Q713

47、CLK8MR9U374HC164123U4A74HC08456U4B74HC088910U4C74lHC08111213U4D74HC0812U5A74HC0434U5B74HC0456U5C74HC0489U5D74HC041011U5E74HC041213U5F74HC04P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U674HC192P015P11P210P39CU5CD4Q03QB2QC6QD7TCU12TCD13PL11MR14U774HC192A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U84511

48、A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14U94511R110MR2150KCY132.768kC151PC251PGNDG1Y1R1G2Y2R2R3390R4390R5390R6390R7390R8390L1LG1L2LY1L3LR1L4LG2L5LY2L6LR2GNDR910KR1010KR1110KD1D2R1210KabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS1DPY_7-SEG_DPabfcgdeDPY76421910abcdefg5dpdpcom3com8DS2DPY_7-SEG_DPR13 R14R15R16R1

49、7R18R19R20R21R22R23R24R25R26RST12U11A74HC1434U11B74HC1456U11C74HC1489U11D74HC141011U11E74HC141213U11F74HC14C30.1UC40.1UR3210KR3110KD4D3R2910KC510UR3010KVCCR27R28C?CAPC?CAPD6D5D7R3310kD8GND702.2.3 数字电子钟设计数字电子钟设计1、设计任务和要求（1）设计任务 用中、小规模数字集成电路设计一台能显示时、分、秒的数字电子钟。（2）基本要求 时钟功能，采用LED数码管显示即时时间； 校时功能，能快速地校准时、

50、分、秒； 71 整点报时功能，要求整点前鸣5次低频（500HZ）；整点事鸣1次高频（1000HZ），鸣号间隔1秒； 计时准确，每天误差不超过10s。2、工作原理和系统组成框图（1）设计要点； 设计一个精确的秒脉冲信号发生电路； 设计60进制、24电路进制计数器； 设计操作方便的校时电路； 设计整点报时电路。72（2）工作原理；3、电路设计（1）高精度秒脉冲信号发生器；（2）时、分、秒计数器电路；（3）显示译码电路；（4）校时电路；（5）整点报时电路。4、整体电路原理图5、元器件清单6、总结73 数字电子钟数字电子钟1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA

51、4Date:20-Apr-2007Sheet of File:F:kcsjZHONG-1.DDBDrawn By:C3VDDR50D7E1VCCR49Q19013VDDR53R52D64148D5D4D3R5120kR48R47R46R45R44R43R42R41R40R39R38R37R36R35R34R33R32R31R30R29R28R27R26R25R24R23R22R21R20R19R18R17R16R15R14R13R12R11R10R9390R8R7R6VCCD1D2R72R73R74R75R77R76R66R65R68R67R69R70R71R64R63R62R61R60R59

52、R58R5R4R3S3S2S1CY1C2C1R2R1A7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L6LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L5LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L4LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L3LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L2LEDCIN11COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143VDD16GND8U14060D5Q1CLK3Q2R4S6U2A4013X012X113Y02Y11Z05Z13

53、INH6A11B10C9VEE7X14Y15Z4VDD16GND8U34053CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD16GND8U4A4518CLK9EN10R15Q011Q112Q213U4B4518CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD16GND8U5A4518CLK9EN10R15Q011Q112Q213U5B4518CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD16GND8U6A4518CLK9EN10R15Q011Q112U6B4518A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U74511A7B1C2D6LT3B

54、I4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U84511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U94511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U104511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U114511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U124511A7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L1LEDR54R55X012X113Y0

55、2Y11Z05Z13INH6A11B10C9VEE7X14Y15Z4VDD16GND814A4082910111213U14B4082R5610kQ28050R57D8VCCY1C4GNDVCC50Q050Q25Q05Q340Q040Q24Q04Q340Q040Q24Q04Q35Q05Q350Q050Q2VDD1S4CP5CP6CP74分图分图1：计时电路：计时电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:20-Apr-2007Sheet of File:F:kcsjZHONG-1.DDBDrawn By:C3VDDR

56、50D7E1VCCR49Q19013VDDR53R52D64148D5D4D3R5120kR48R47R46R45R44R43R42R41R40R39R38R37R36R35R34R33R32R31R30R29R28R27R26R25R24R23R22R21R20R19R18R17R16R15R14R13R12R11R10R9390R8R7R6VCCD1D2R72R73R74R75R77R76R66R65R68R67R69R70R71R64R63R62R61R60R59R58R5R4R3S3S2S1CY1C2C1R2R1A7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L6LEDA7B6

57、C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L5LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L4LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L3LEDA7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L2LEDCIN11COUT10RST12Q47Q55Q64Q76Q814Q913Q1015Q121Q132Q143VDD16GND8U14060D5Q1CLK3Q2R4S6U2A4013X012X113Y02Y11Z05Z13INH6A11B10C9VEE7X14Y15Z4VDD16GND8U34053CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD

58、16GND8U4A4518CLK9EN10R15Q011Q112Q213U4B4518CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD16GND8U5A4518CLK9EN10R15Q011Q112Q213U5B4518CLK1EN2R7Q03Q14Q25Q36VDD16GND8U6A4518CLK9EN10R15Q011Q112U6B4518A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U74511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U84511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12

59、C11D10E9F15G14VCC16GND8U94511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U104511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U114511A7B1C2D6LT3BI4LE5A13B12C11D10E9F15G14VCC16GND8U124511A7B6C4D2E1G10DP5COM28F9COM13L1LEDR54R55X012X113Y02Y11Z05Z13INH6A11B10C9VEE7X14Y15Z4VDD16GND814A4082

60、910111213U14B4082R5610kQ28050R57D8VCCY1C4GNDVCC50Q050Q25Q05Q340Q040Q24Q04Q340Q040Q24Q04Q35Q05Q350Q050Q2VDD1S4CP5CP6CP75分图分图2：时钟和校时电路：时钟和校时电路1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:20-Apr-2007Sheet of File:F:kcsjZHONG-1.DDBDrawn By:C3VDDR50D7E1VCCR49Q19013VDDR53R52D64148D5D4D3R5120kR48R47R46R45