电工电子实训项目化教程课件：六进制计数器电路组装与调试

六进制计数器电路

组装与调试学习目标知识目标1.认识六进制计数器电路中所使用的元件以及文字图形符号；2.能说出电路中的各个芯片的功能，会看其功能表，知道其型号、作用；3.了解电路的组成，会分析电路工作原理，会安装电路，能调试电路的功能。能力目标1.能说出电路中元件作用，知道其功能以及使用方法，会识别管脚；2.会使用Multisim软件绘制并仿真六进制计数器电路功能；3.具备完成六进制计数器电路安装与调试的能力；4.培养学生线上使用职教云、抖音、微信等在线课程平台的能力。思德目标1.在任务实施过程中注重提升学生操作规范、责任心养成、团队协作的工作习惯；2.引导学生课下通过多种渠道完成相关知识的自主学习，培养学生自主探究的学习能力。任务描述生活中计数器使用十分广泛，常见的计数器芯片有2进制、8进制、10进制、16进制等，本任务就是在现有16进制芯片74LS161的基础上，实现一个六进制的计数器电路。通过本任务的学习，掌握改变进制的方法，实现不同进制的电路设计。知识准备

六进制计数器电路中包括六进制计数电路、数码管译码显示电路、六进制进位以及存储电路等部分组成。1.认识六进制计数器电路组成（1）六进制计数电路：六进制计数器是让电路实现六进制的计数方式，即包括0-5六个数字，到6进位，本任务中可以实现一位六进制计数器以及进位。由16进制芯片74LS161芯片以及与非门芯片74LS00配合实现，74LS161芯片在计数到6时，由74LS00反馈电平促使74LS161芯片清零；11.认识六进制计数器电路组成（2）数码管译码显示电路：计数器的状态使用一位共阴数码管显示，使用共阴数码管驱动芯片CD4511芯片作为数码管的译码和驱动芯片。1.认识六进制计数器电路组成（3）六进制进位以及存储电路：六进制计数器在计数达到六时需要清零并进位，任务中使用一位D触发器作为计数进位的存储电路，并使用一个发光二极管指示进位状态。1.认识六进制计数器电路组成74LS161是一种常用的4位同步二进制加法计数器，除了同步计数功能外，芯片还具有同步预置功能。预置和计数功能的选择是通过在每个D触发器的输入端的2选1数据选择器实现的。四个D触发器可以实现0000-1111一共16个状态，所以74LS161是十六进制计数器。2.认识计数芯片74LS16174LS161芯片一共16管脚，其中P0-P3为并行数据输入端，Q0-Q3为并行数据输出端，异步清零当它为低电平时，无论其他输入端是何种状态，都使芯片内的所有触发器状态置0，称为异步清零。时钟脉冲CLK是技术脉冲输入端，也是芯片内四个触发器的公共时钟输入端。并行预置使能需要在CLK上升沿之前保持低电平，数据输入端D3-D0的逻辑值便能在CLK上升沿到来后置入芯片内四个触发器中。2.认识计数芯片74LS161

清零

预置

使能时钟

预置数据

输出

ENP、ENTCLKP3P2P1P0Q3Q2Q1Q0RCO0××××××××0000010××↑DCBADCBA0110××××××保持011×××××××保持0111×↑××××计数0111×↑××××状态码加11只有当清零端

=

=ENP=ENT=1时，CP脉冲上升沿作用后，74LS161工作在计数状态。74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=Q0·Q1·Q2·Q3·CET。2.认识计数芯片74LS16174LS161具有异步清零功能，在其计数过程中，不管它的输出处于哪一状态，只要在异步清零输入端加一低电平电压，使=0,74LS161的输出立即从哪个状态回到0000状态。清零信号（=0）消失后，74LS161又从0000状态开始重新计数。2.认识计数芯片74LS161六进制计数器的设计就是在此基础上，采用与非门74LS00芯片作为反馈清零信号，当Q3-Q0分别为0110时，与非门输出一个低电平用来给74LS161芯片清零，Q3-Q0为0110的状态只是一个暂态。2.认识计数芯片74LS161

七段数码显示器abcdefg七段笔画再加一个圆形的点状二极管，就可以显示带小数点的数码，也称八段数码管。3.认识显示电路

数码管通过a~g七个发光二极管的不同组合来表示0~9十个数字。这就要求译码器把十组8421BCD码翻译成用于显示的七段二进制代码信号。CD4511是一块用于驱动共阴极数码管显示的七段码译码器，与数码管驱动端相连，就能实现对LED显示器的直接驱动。3.认识显示电路

①A3～A0为4线输入（8421BCD码），a～g为七段输出，输出高电平有效；

②功能端

是消隐输入控制端，当

=0时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字；

③

脚是测试输入端，当

=1，

=0时，不管输入如何译码输出全为1；

④LE为锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。3.认识显示电路电路上电以后，74LS161芯片复位初始状态，此时芯片处于计数模式，操作按键可作为74LS161芯片的计数脉冲信号。4.分析六进制计数器电路由于计数芯片74LS161的输出状态通过与非门反馈给，使计数器处于六位计数状态。计数器74LS161Q3-Q0并行输出的BCD码通过译码芯片CD4511，将计数状态显示在数码管上。4.分析六进制计数器电路电路中还添加了一位进位信号，每当74LS161芯片计数达到6以后，与非门反馈的信号作为脉冲给到一个D触发器，用来存储作为进位信号。

4.分析六进制计数器电路任务实施分类名称型号与规格单位数量工具电工工具电烙铁、镊子、吸锡器、验电笔、螺钉旋具（一字和十字）电工刀、尖嘴钳等套1仪表万用表MF47型或自定块1示波器XC4320型台11.任务准备分类名称型号与规格单位数量电子元件万能板15cm×9cm块174LS161芯片

个174LS00芯片

个174LS74芯片

个1DIP16插座

个1DIP14插座

个2数码管共阴极个1电阻10KΩ个1电阻470Ω个8按键

个1LED红色个1辅助材料焊锡丝0.8mm

若干松香

若干连接导线

若干1.任务准备（1）按照给定的原理图，完成电路的绘制；（2）调整输入电源电压为DC5V，验证电路功能。1.任务准备（1）先绘制元件位置及焊盘格数，必备铅笔，尺子，橡皮等工具，注意元件引脚所在的焊盘要重点涂黑；（2）电路中元件的位置尽量按照原理图位置布置；（3）元件排布要大小合适，电路布局合理，紧凑；（4）连接导线，用粗线连接，连接导线不能交叉；（5）写上元件流水标号，并检查所有图纸，是否有漏画或画错。2.绘制元件布置布线图1.焊接步骤（1）根据元件明细表配齐元件并检测；（2）清除元件引脚处的氧化层；（3）考虑元件在万能板上的整体布局；（4）根据接线图将元件从左到右焊接在万能板上；（5）检查焊接正确与否，是否有虚焊、漏焊。2.注意事项（1）发光二极管、电解电容、数码管、74LS161、74ls74、CD4511等元件需要区分极性注意管脚的次序；（2）芯片的位置需要焊接底座，芯片安装在底座上；（3）按照图接线不能出现虚焊漏焊现象；（4）走线要求横平竖直，不能走斜线板子上的走线要求贴板；（5）引入引出线或连接导线的线头处长度不能超过1MM；（6）测量电压时，须选择适宜的量程而且注意交流与直流的区别，测直流时正负极不能接错。。3.线路安装与调试3.安装过程的安全要求（1）正确使用电烙铁、螺丝刀、尖嘴钳等工具，防止在操作过程中出现安全事故；（2）正确连接电源，以免短路或烧坏；（3）使用仪表带电测量时，一定要按照仪表使用的安全规程进行。4.通电调试要求（1）上电之前检查元件的走线是否正确；（2）检查有极性的元件是否安装正