项目分析与资讯3

本单元先通过“水箱水位控制电路”、“八位抢答器电路”、“一位八进制计数器”等应用实例，学习触发器、寄存器、计数器、脉冲发生器等的功能与应用方法，最后完成“八位抢答器电路”、“计数器电路”、“双音报警声响器电路”的制作与调试项目任务，掌握时序逻辑电路的设计与调试方法。

1.水箱水位控制电路

在很多生产场合都会有蓄水水箱，而对水箱水位的控制可以利用电极和数字电路配合实现。如图3-1所示为简易水箱水位控制示意图，水箱水位的检测由a、b两电极的电位状态来判断。当水位低于b点时，控制电路控制水泵向水箱注水；当水位高于a点时，控制电路控制水泵停止向水箱注水。电路设计的关键在于如何把a电极和b电极的动作与水泵的状态联系起来。

2.一位八进制计数器

如果你去参加一些限制人数的展会，在检票口往往能够看到工作人员手持一个如比赛场合中裁判用秒表形状的计数器，每进入一人，工作人员按一下按键，计数器的显示屏上就会显示出当前已进入人数。如图3-2所示为一个八进制计数器的工作示意图。如果一次计数完毕，应该用一个复位按钮让计数器清零。

在这个电路中，电路必须要及时保存按键按下之前的计数状态，也就是说，电路必须具有记忆功能。

图3-1 水箱水位控制示意图

图3-2 一个八进制计数器工作示意图

3.秒脉冲发生器

如果你常看篮球赛，一定对如图3-3所示的球场边的24秒倒计时器不陌生，持球一方需在24秒内投篮，否则会被判违例。这个小小的计时器随时准备着从24秒处开始倒数，其数值变化的速度需要用精确的秒脉冲来控制。也许你会说，拿个秒表来计时不就行了吗？如果是机械式的秒表，怎样才能和电子电路相连呢？电子电路如何能制成秒脉冲发生器？这些问题都值得研究哦！

4.数字钟

如图3-4所示的数字钟在我们的生活中已经很普及了，有没有想过自己做一个数字钟？

图3-3 倒计时器

图3-4 数字钟

有了秒发生器和计数器，就有望用它们来设计数字钟了。设计数字钟，首要考虑的是设计一个精准的秒发生器，把“秒脉冲”引入六十进制的计数器，其高位即可进位产生“分脉冲”。同样把“分脉冲”引入六十进制的计数器，可获得“时脉冲”，将“时脉冲”引入二十四进制的计数器，一天的计时就完成了。数字钟的工作原理框图如图3-5所示。想想看，你能实现吗？

图3-5 数字钟的工作原理框图