毕业论文：手动式公共汽车报站显示电路的设计

这样，电容如此周而复始地充电和放电，电路便产生了振荡，输出矩形波。

其振荡频率可通过改变和的大小来调节。

由于采用的是施密特触发器，而且则根据图的电压波形得到计算振荡周期的公式为般情况下，当时，取，。

参数计算及器件的选择秒脉冲产生电路如图所示，由施密特触发器和定时电路构成。

这里采用的可变电阻，可根据需要调节的大小，从而改变彩灯移动的时间间隔。

根据式，已知。

若取则㏑这个结果与实际设计要求存在些偏差，但本次设计对秒脉冲电路的精确度并不是很高要求，对于发光二极管的闪烁足以用肉眼观察到，因此此误差不影响设计本身。

由以上估算可知，秒脉冲产生电路的脉冲宽度为。

单稳态触发电路的设计单稳态触发电路是常用的脉冲整形电路。

它有个稳定状态和个暂稳态。

在外加触发脉冲的作用下﹐经段时间后，又自动返回到原来的稳定状态。

芯片介绍是个四输入与非门电路﹐即在块集成电路含有四个的与非门。

每个与非门有个输入端。

芯片符号及引脚排列如图所示。

芯片符号引脚排列图芯片符号及引脚排列示意图其真值表如表所示。

表的真值表输入输出单稳态触发电路的工作原理及功能单稳态触发电路由系列与非门和定时电路组成。

输出和输入之间为直接耦合﹐输出和输入之间采用微分电路耦合。

为使电路在输入电压为高电平时处于开通关闭的稳定状态﹐要求小于。

如图所示是构成的单稳态触发电路。

教师批阅此处讲述与图，与实际设计电路不符，改正之图单稳态触发电路十进制计数器电路的设计根据总体电路的设计，需要个十进制计数器的状态来控制译码器，此电路由片和个发光二极管构成。

个发光二极管用来模拟公交路线的站站数。

芯片介绍为十进制计数电路，其管脚功能见图所示。

图的引脚图注计数脉冲输出端进位脉冲输渊时钟输入端清除端禁止端。

芯片的真值表见表所示。

表十进制计数电路管脚功能表时钟时钟允许复位输出状态不变不变计数器复位，↑进到下级不变↑不变进到下级十进制计数电路的工作原理及功能它是片十进制计数分频器，该器件具有关个译码输出端，每个译码输出端通常处于低电平，具在时钟脉冲由低到高的转换过程中依次进入高电平，每个输出在高电平维持个时钟周期中的个时钟周期，输出进入低电平后进位输出由低电平转到高，并能与时钟允许端连成级。

当输入低电平时，用来模拟公交总站数的发光二极管以每隔的时间循环亮当输入由低电平转换到高电平时，发光二极管停止不往下循环，表示这站有乘客上下车当由高电平转换到低电平时，发光二极管又以每隔的时间循环亮。

其电路如图所示。

图十进制计数器计数显示原理示意图译码与显示驱动电路的设计译码与显示驱动是由和七段共阴数码管组成的电路，下面分别加以叙述。

芯片的介绍十进制同步加减计数器为可预置加减可逆计数器，该器件主要由四位具有同步时钟的型触发器具有选通结构，提供型触发器功能构成。

具有可预置数加减计数器和多片级联使用等功能。

具有复位，置数控制并行数据加减控制时钟和进位等输入。

为高电平时，计数器清零。

当为高电平时，上的数据置入计数器中，控制计数器的计数操作，时，允许计数。

此时，若为高电平，在时钟上升沿计数器加计数反之，在时钟上升沿减计数。

除了四个输出外，还有个进位错位输出。

其中，芯片脚为，脚而，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为，脚为。

其管脚排列如图所示。

图管脚排列芯片的真值表见表所示。

表集成电路逻辑功能表工作状态进制计数器用于产生发光二极管的循环信号，此信号提供公共汽车到站的原始信号。

最后，由和数码管构成的译码驱动电路，将得到的信号公共汽车到站的站点即输出到数码管上，实现所需功能。

第三章电路的安装及调试到这里为止，手动式公共汽车报站显示电路的设计基本完成，但此只鉴于所学理论基础上完成，将设计的电路图变成印刷板，再将电路的元件焊接在印刷板上，形成个完整的电子产品，这过程非常重要。

实际过程中还有很多问题待解决。

如设计方案的验证调试过程中遇到的难题等，都需要进步研究。

设计方案验证目前最常用的验证方法是仿真软件验证和实验台验证，在设计前期投入了大量的时间查找资料做准备，这验证环节也相关重要。

为了更好的做到学以致用，更为便于后期制作，决定先在仿真软件验证，电子仿真软件功能十分强大，能胜任电路分析模拟电路数字电路高频电路电路电力电子及自控原理等各方面的虚拟仿真并提供多达种基本分析方法。

图是本次设计方案电路，在环境下仿真示意图，最终仿真显示本设计方案可行。

图软件下的设计电路仿真原理图通过了仿真软件验证，说明理论上的设计方案是成功的，但是实验器件不同于理想元件，它会因为所处环境不同，会受到这样那样的干扰，更不排除元器件自身的制造工艺有缺陷。

使实际设计无法达到预期效果。

所以实验台验证必不可少。

本设计用到的芯片较多，考虑到时间及学校实验室的开放情况等诸多因数，又基于仿真软件的验证成功，对自己设计的电路有较大的信心，决定直接制板调试。

电路板的制作有了以上的验证，汽车到站控制电路的设计算基本完成，接下要完成的是汽车到站控制电路的硬件制作。

对于电子产品来说，电路板的设计是从电路原理图变成个具体产品的必经之路，电路板设计的合理性与产品的生产及产品的质量密切相关。

目前，我们所学过的是电子线路软件，是公司近年来致力于平台开发的最新结晶，能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析验证和设计数据管理。

共分个模块，分别是原理图设计设计包含信号完整性分析自动布线器原理图混合信号仿真设计。

现有强大的功能，其完善的设计确立了在电路板设计领域出类拔萃的地位。

所以以下介绍的是通过软件制作电路板的过程。

原理图在软件中画出原理图，见图所示。

图中毕业设计电路的原理图软件中，切换在窗口下，然后单击右键，打开，双击即建立了文件。

图标，即进入其设计窗口，找出各元件的封装代号，在中对其所有元件进行封装，确定无误后导成板。

学校条件有限，毕业设计按要求只能作成单面印刷板，所以布局及走线的设计很重要，最后的印刷板如图所示。

有几根线实在布不过去，采用跳线方式。

图手动式公共汽车报站显示电路的板将图打印到热转印纸上，将打印好的转印纸平铺在覆铜板上，通过转印机就把图印在覆铜板。

铜板用三氯化铁溶液腐蚀，溶液的配比为三氯化铁占，水占左右。

溶液的温度以较好，温度太底，腐蚀速度慢，在腐蚀过程中最好用线吊住铜版边缘来回晃动，以加快腐蚀速度，整个腐蚀过程应在瓷盘，塑料盘中进行。

当覆铜板上没有保护部分的铜箔都以腐蚀掉时，应立即取出覆铜板，马上用清水冲洗，冲洗干净擦干水迹，用清洁球擦去保护漆。

腐蚀好的印刷板要及时钻孔，印刷电路板孔径，对般元器件选直径钻头，集成电路孔径选直径钻头，因钻头细小，钻孔时不得用力过猛，否则会弄断钻头。

再次处理，为了美观起见，要尽量将多余的板去掉，四个角磨成原弧状。

涂刷保护膜，其目的是保护印刷电路板的覆铜面不再被氧化和提高可焊性。

保护膜选用松香液，松香液的配方是松香粉，纯酒精，松香液蒸发很快，在涂刷过程中要快速刷好，不要来回刷，干燥后方可使用。

根据原理图将相应的元件安装在印刷板上，并进行焊接。

焊接过程要注意虚焊和假焊问题。

故障分析及解决在手动式公共汽车报站显示电路的调试过程中，故障的存在是正常的，关键在于我们是如何进行故障的排除。

因为之前的电路是经过验证的，所以本次调试过程中没有出现很大的电路原理问题，调试过程也较顺利，只出现下面两个小问题。

接上电源后，拨动开关，发光二极管没反应这个故障的产生，原因有很多，但是最大的可能是脉冲电路有问题，在实验室用示波器对脉冲电路进行检测即的引脚，没有预想中的方波出现，证明脉冲产生电路存在问题。

确定故障所在之后就要解决，对脉冲电路的原理是通过仿真软件验证的，应该是不会出错的，参数的理论计算也是成功的，检查原理图，发现个发光二极管没有接地线，用导线将发光二极管与地线连接，理想中的方波终于产生，发光二极管亮，问题解决。

发光二极管隔盏才会亮脉冲电路的问题解决以后，发现接上电源之后，发光二极管仍然有两个不亮，断开电源，重新检查电路，发先二极管附近的电路有段是没连好的，用焊丝焊上去以后，问题解决，发光二极管正常工作。

这个问题是在制板过程中出现的，可能是腐蚀的过久，把铜线给腐蚀掉了也可能是在清洗过程中，清洁球擦的太用力，那里的铜线又是比较细的，导致铜线断开。

结论经过这么长段时间的工作，本次设计也接近尾声，我想这次设计，让我系统的整理了自己大学期间所学过的知识，首先选定课题确定设计方案，我进行了大量资料的收集选择及整合。

其次通过电脑软件画出板到最后的调试成功，整个过程让我有了思考及解决问题的能力，对于自己所设计的公共汽车报站显示电路有了更深层次的认识。

本次设计的难点是在于各个单元电路的连接及电路的细节设计，需要有个很清楚的条理，才能把所学过的知识串联起来，使整体电路设计完整。

整个过程，遇到很多问题，特别是调试不出来的时候，心中总是有点灰心，更是有放弃的冲动，但是，最后还是坚持下来，静下心来，仔细查找原因。

本次设计主要涉及到些中小规模集成电路芯片，运用集成电路的知识实现公共汽车报站显示的功能。

不足之处是对实际情况考虑不够，设计还存在定的偏差，如现实情况中的语音报站现象。

手动式公共汽车报站显示电路在今天这个环境污染日益严重的社会扮演着很重要的角色，值得我们去研究。

通过本次设计，收益非浅，深深的体会就是学电子切记好高鹜远，凡是都得亲历亲为。

对于自己花心血做出来的东西，的确有很大的成就感。

毕业在即，这次设计对今后的工作做了个很好的铺垫。

参考文献潘永雄，沙河电子线路实用教程西安电子科技大学生出版社，蒋黎红，黄培根，朱维婷模电数电基础实验及仿真浙江大学出版社，黄培根，奚慧平绘制印刷电路板实用技术浙江丽水学院，杨志忠，卫桦林数字电子技术高等教育出版社，数量不够，要篇以上，致谢经过几个月的学习和工作，我终于完成了手动式公共汽车到站显示电路的研制。

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