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项目五 设计制作流水灯

项目五 设计制作流水灯. 任务一 选通锁存电路. 目前 , 抢答器及开关电路一般是由较多的基本门电路构成 , 故线路比较复杂 , 且可靠性不高 , 成本也不低。而广泛使用的 4D 、 8D 锁存器 CD4042 和 74LS373 因具特有的功能 , 可用于“音频开关电路和智力抢答器”中作核心器件 , 使电路的制作变得简单 , 而且性能可靠 , 价格低廉。. 【 知识准备 】. 集成寄存器功能及应用 寄存器：用来暂时存放二进制数码的逻辑部件 寄存器按功能分：数码寄存器 移位寄存器

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项目五 设计制作流水灯

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Presentation Transcript

  1. 项目五 设计制作流水灯 任务一 选通锁存电路

  2. 目前,抢答器及开关电路一般是由较多的基本门电路构成,故线路比较复杂,且可靠性不高,成本也不低。而广泛使用的4D、8D锁存器CD4042和74LS373因具特有的功能,可用于“音频开关电路和智力抢答器”中作核心器件,使电路的制作变得简单,而且性能可靠,价格低廉。目前,抢答器及开关电路一般是由较多的基本门电路构成,故线路比较复杂,且可靠性不高,成本也不低。而广泛使用的4D、8D锁存器CD4042和74LS373因具特有的功能,可用于“音频开关电路和智力抢答器”中作核心器件,使电路的制作变得简单,而且性能可靠,价格低廉。

  3. 【知识准备】 • 集成寄存器功能及应用寄存器：用来暂时存放二进制数码的逻辑部件 寄存器按功能分：数码寄存器 移位寄存器 • 数码寄存器：具有接受、暂时存放和清除原有数码器件称为数码寄存器，简称寄存器。 • 移位寄存器：是在数码寄存器的基础上发展而成的，它除了具有存放数码的功能外，还具有移位的功能，“移位”是指在移位脉冲的作用下，能把寄存器的数码依次左移或右移。

  4. 数码寄存器功能：接收数码、保存、清除数码等数码寄存器功能：接收数码、保存、清除数码等

  5. CP作为接收数码控制端，D0～D3作为数据输入端，Q0～Q3作为数据输出端 。工作过程不需预先清零。有寄存指令时CP端加正脉冲，各触发器输出状态就和输入信号D3～D0一致。

  6. 常用4D型触发器CD4042简介

  7. CLK 时钟脉冲输入端 • POL 时钟方式控制端 • D0—D3 数据输入端 • Q0—Q3 原码数据输出端 • -- 反码数据输出端

  8. 内部为四个主从结构的D触发器

  9. 工作原理： • 当POL=0 时,锁存器在CP的低电平期间开通,DO一D3的数据分别 传送到Q0一Q3端,当CP的上升沿来到时数据被锁存,所 以这时锁存的是CP上升沿来到前瞬问的数据;反之,当 POL=1时,锁存器在CP的高电平期间开通,当CP的下降 沿来到时数据被锁存,这时锁存的是CP下降沿来到前 瞬间的数据。其逻辑功能如附表所示

  10. 认识电路 一、电路组成 整个电路由选通控制及锁存电路。选通控制及锁存电路的核心是一块CMOS集成电路4042。S1一S4是4个按钮，用来输入切换命令.R1一R4是各路D端的下拉电低电平。D1一D4和R5组成二极管或门，当S1一S4中有任一个被按下时，从D1一D4二极管的公共端(负端)输出高电平;C1和R6组成微分电路，C1的左端当由低到高的变化时，C1的右端输出一个正向尖峰脉冲。L1一L4为锁存指示灯(LED), R7一R10为其限流电阻。

  11. 二、工作原理 • 当S1一S4中有一个按下时，相应的D触发器输入端为高电平，同时二极管或门输出高电平而使微分电路输出一个正向的尖峰脉冲.，尖峰脉冲的上升沿解除原锁存状态，下降沿则把D1一D4二极管的状态锁存在D1-D4中，实现切换。例如:当S2按下时，D1-D4状态为0100,微分电路输出的尖峰脉冲上升沿解除原锁存，下降沿把Q1-Q4锁存为0100。则-相应的状态为1011，因为低电平，所以发光二极管L2亮。

  12. 设计安装 • 实验仪器 • 工具：万用表 电烙铁 斜口钳 镊子 • 仪器：直流稳压电源 示波器

  13. 一、元器件的检测 • 元器件的质量决定电路功能的是否正常实现，所以安装前应对相应的元器件进行检测，特别是集成电路的逻辑功能验证。 • 二、根据原理图安装元器件。 • 根据电路原理图，用下图万能板搭建电路

  14. 根据电路原理图，用下图万能板搭建电路

  15. (安装元器件的位置可根据自己设计的思路安装)(安装元器件的位置可根据自己设计的思路安装)

  16. 电路搭接 • 根据安装的元器件进行焊接 • 一、要求： • ▼电路布局合理 • ▼走线美观 • ▼连线要横平竖直 • ▼尽量少用短接线 • ▼电路不要有交叉线

  17. 功能调试 • 具体步骤 • 第一步：通电前检测 • 首先检查电路各部分接线是否正确，有无漏焊、虚焊，检查电源、地线、信号线、元器件引脚间有无开路、短路等现象，器件有无接错。 • 第二步：通电检查 • 接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象，如出现异常，应立即断电，待排除故障后再重新接电。 • 第三步：对功能进行检测 • ▼观察按钮按下时相应的灯是否亮。 • ▼示波器测出CD4042的CLK端的波形输出。 • ▼测出当按下任意按钮，此时CD4042输出端的电平的高

  18. ☆思考题: • 电路中二极管和其电阻构成什么电路，起到什么作用? • 其中C1—C4和R1—R4在电路中起到什么作用，如果去掉对电路是否有影响？

  19. 【总结巩固】 • 本任务通过制作与测试电路，了解了由CD4042集成数码寄存器构成的锁存电路，掌握了数码寄存器的应用。巩固和提高了焊接技能，电子仪器的使用。学习中互相评价，交流，增强学习积极性和团队合作精神。通过拓展知识的学习，了解由D触发器构成的可控的简单数码寄存器电路结构、电路的工作原理，数码寄存器74LS373的功能作用，为今后学习打下良好的基础。

  20. 习题： • 1、试用两片CD4042组成八路抢答器。要求完成电路的设计和装配，调试。

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