本书是“图解电路设计与制作系列”之一，内容分为基础篇和制作篇两部分。基础篇介绍制作数字电路所涉及的基本知识、基本方法和制作技巧；制作篇中介绍大量实用的数字电路的设计与制作，例如电子节拍器、电子计数器、万步计、速度计、秒表、电子存钱箱、断线传感器、信息灯、水位传感器、频率计数等。
本书着眼于提高学习者的数字电路实验技能，具有很强的实用性。
本书可作为电子、电气、信息科学、仪器仪表等相关专业技术人员及本科生的参考用书，亦可作为相关专业中等专科学生的数字电路实验或者自学用书。
样章试读
目录
- 基础篇
第1章 数字电路制作的基础知识3
1.1数字IC的代名词3
1.1.174系列的种类与特征3
1.1.274系列的电特性4
1.1.374系列数字IC的型号5
1.2数字IC的规则6
1.2.1数字IC的功能6
1.2.2逻辑电平7
1.2.3VIH与VIL7
1.2.4VOH与VOL7
1.2.5数字IC的管脚配置8
1.2.6数字IC的结构9
1.3数字电路图的识别方法9
1.3.1逻辑符合的意义9
1.3.2数字IC的配置方法11
1.3.3电源旁路电容器的作用11
1.4TTL与CMOS12
1.4.1电路结构上的不同12
1.4.2逻辑IC的输入输出特性14
1.4.3门延迟与消耗电流14
1.4.4门延迟与电源电压15
1.4.5门延迟与负载电容16
1.4.6门延迟与环境温度16
1.4.7消耗电流与工作频率16
1.4.8电流消耗与负载电容16
1.5门IC的作用16
1.5.1门IC16
1.5.2门的动作17
1.5.3作为逻辑器件的动作18
1.5.4把逻辑器件作为门工作18
1.5.5NAND门与NOR门19
1.6模拟IC与数字IC20
1.6.1模拟与数字的不同20
1.6.2模拟IC与数字IC21
1.6.3通用IC与专用IC22
第2章 数字电路中使用部件的选择方法23
2.1经常使用的各种结构部件23
2.1.1实验用印制电路板23
2.1.2IC插座的使用方法24
2.1.3螺钉与螺帽25
2.1.4布线的线材26
2.1.5组装用机壳26
2.2各种经常使用的电子部件28
2.2.1晶体管28
2.2.2电阻器29
2.2.3电阻值(色标)的读法31
2.2.4电容器32
2.2.5电容器容量值的读法34
2.2.6LED34
2.2.7小型可变电阻器36
2.2.8开关37
2.2.9石英振子37
2.2.10陶瓷振子38
2.2.11压电蜂鸣器38
2.2.12小型扬声器39
第3章 选择测试仪器和制作工具的方法41
3.1焊接必需的工具41
3.1.1烙铁41
3.1.2焊锡42
3.1.3镊子43
3.2加工部件和线材时使用的工具44
3.2.1剪钳和尖嘴钳44
3.2.2弯曲元器件的引线时使用的特殊尖嘴钳45
3.2.3剥皮钳45
3.3安装和加工时使用的工具46
3.3.1螺丝起子46
3.3.2钻47
3.4方便实验和测定的工具48
3.4.1带鳄鱼夹的引线48
3.4.2有测试扣的引线48
3.4.3模拟式万用表和数字式万用表50
第4章 数字电路的制作方法与技巧52
4.1加工、组装基板和机壳的方法52
4.1.1通用基板的剪切52
4.1.2剪切丙烯板53
4.1.3自制IC插座的方法54
4.1.4印制文字的方法55
4.2实装部件和导线的技巧56
4.2.1部件插在DIP插座上的方法56
4.2.2把各种元器件合理地安装在基板上57
4.2.3利用序号标记防止布线错误58
4.2.4拆卸IC或部件的方法59
4.2.5捆扎导线的方法60
4.2.6使用面包板61
4.3部件的保存方法62
4.3.1饭盒型62
4.3.2抽屉型62
4.4电路图的画法63
4.4.1门IC的表示方法63
4.4.2触发器63
4.4.3计数器和移位寄存器(MSI)64
4.4.4VDD和GND的画法65
4.4.5特别信号的画法65
4.4.6清晰地画电路图66ⅵ目录
制作篇
第1章 数字IC的基本功能71
1.1用数字IC判定电压71
1.1.1数字IC的基本功能71
1.1.2装配前的焊接练习73
1.1.3电压判定器的电路及装配74
1.1.4利用可变电阻器改变输入电压76
1.1.5电压判定器电路动作的确认77
1.2利用NAND门和NOR门判定电压77
1.2.1利用NAND门的电压判定器的实验77
1.2.2利用NOR门的电压判定器的实验79
1.3应用电压判定器的光传感器电路80
1.3.1光传感器电路80
1.3.2使用CdS的光传感器81
1.3.3确认CdS的工作82
1.3.4光传感器电路的制作与实验82
1.4数字IC电路用电源电路的制作84
1.4.1各种CMOS逻辑IC电路用电源84
1.4.2用AC适配器制作实验用电源85
1.4.3好电源与差电源86
第2章 LED闪光电路、扬声器电路的制作87
2.1微型圣诞树的制作87
2.1.1圣诞树的结构87
2.1.2使LED闪光的实验88
2.1.3制作不同颜色LED交替闪光的电路89
2.1.4在圣诞树上的应用91
2.2断线传感器电路的制作92
2.2.1断线传感器的电路结构92
2.2.2断线传感器的工作93
2.2.3节能改良型断线传感器93
2.2.4用作导通传感器或触摸传感器94
2.3水传感器电路的制作96
2.3.1水传感器的电路与结构96
2.3.2传感器部分的结构与制作方法98
2.4制作完成后进行检查的要点100
2.4.1接电源前检查的要点100
2.4.2接上电源后检查的要点100
2.4.3工作不正常时的检查方法101
第3章 接口电路的实验与制作103
3.1自行车用方向指示灯的制作103
3.1.1自行车用方向指示灯与高辉度LED103
3.1.2自行车用方向指示灯电路的制作104
3.2声控开关的制作107
3.2.1声控开关的电路与动作107
3.2.2电容型传声器的结构108
3.2.3声控开关的结构及应用
第4章 电子节拍器的制作111
4.1电子节拍器的设计111
4.1.1节拍器使人们感受音乐节奏111
4.1.2节拍器的电子化112
4.1.3设计规格112
4.2依据规格设计电路113
4.2.1电子节拍器的电路设计113
4.2.2确定振荡器的振荡频率114
4.2.3电子节拍器的结构114
4.2.4利用冲息多谐振荡器115
4.2.5把框图具体化为电路图116
4.2.6制作以及电路动作的确认118
4.3利用开关获取数据的方法120
4.3.1开关与数字电路120
4.3.2机械式开关是噪声源120
4.3.3用RC消除噪声121
4.3.4具有滞后作用的门的制作方法122
4.3.5用R?S销存器防止产生噪声123
第5章 电骰子的制作124
5.1电骰子的动作124
5.1.1骰子的作用124
5.1.2重新评价骰子的功能125
5.1.3由功能决定结构125
5.2骰子表示部分的实验126
5.3根据功能框图设计电路129
5.3.1根据基本规格设计框图129
5.3.2设计电路131
5.3.3振荡电路131
5.3.4六进制计数器131
5.3.5译码器的设计132
5.3.6译码器的输入、输出133
5.3.7使用卡诺图简化逻辑134
5.3.8LED的驱动136
5.3.9时钟控制电路136
5.3.10电骰子的电路图以及制作137
5.4利用卡诺图简化逻辑的方法139
5.4.1把布尔代数变换为逻辑139
5.4.2逻辑的简化140
5.4.3实际使用IC的电路141
第6章 电子旋转圆盘的制作143
6.1旋转圆盘游戏的玩法143
6.1.1旋转圆盘的玩法143
6.1.2把旋转圆盘置换为电子电路145
6.2根据旋转圆盘的框图设计电路146
6.2.1建立旋转圆盘的框图146
6.2.238个数字，需要制作38位的移位寄存器146
6.2.3旋转圆盘电路的设计147
6.2.4制作1位“H”的电路148
6.2.5旋转圆盘的动作150
6.3利用环形计数器制作的旋转圆盘150
6.4用数字表示器制作旋转圆盘153
6.4.1用7段数字表示器制作旋转圆盘153
6.4.2用计数器的输出表示0与00的方法154
6.4.3旋转圆盘的三十六进制计数器155
6.5移位寄存器的应用158
6.5.1数据的移动158
6.5.2什么是移位寄存器？158
6.5.3移位寄存器的工作159
6.5.4使数据滞后一定时间的方法159
6.5.5保存动作160目录ⅸ第7章电子存钱箱的制作162
7.1显示存钱额的存钱箱162
7.1.1对不同面值的硬币分类162
7.1.2按照大小对硬币分类163
7.2电子式硬币分类器163
7.2.1电子式分类硬币的大小163
7.2.2利用光断续器164
7.2.3利用光断续器判别硬币大小的过程164
7.2.4机械式与电子式检测器的不同165
7.3硬币计数器的框图166
7.3.1表示各类硬币的枚数166
7.3.2表示实际金额的技巧166
7.3.3表示合计金额167
7.3.4使用光断续器的方法168
7.4设计计数器电路169
7.4.110日元硬币用计数器169
7.4.2脉冲发生电路171
7.4.3脉冲发生的原理172
7.4.4用预置计数器产生门脉冲173
7.4.5程序化的脉冲发生器173
7.4.6对输入信号有限制174
7.4.7译码器部分的简单制作175
7.4.8总电路图176
7.4.9制作要点176
7.5译码器电路的设计方法176
7.5.1代码变换176
7.5.2译码器电路的设计177
7.5.3AND?OR门的代用179
7.5.4简单的译码器电路179
第8章 电子计数器、万步计、人数计的制作182
8.1电子计数器的制作182
8.1.1计数的动作182
8.1.2利用计数器IC 74HC160183
8.1.37段译码器/驱动器TC5002BP/TC5022BP183
8.1.4电路图与实际制作184
8.1.5计数·零·消除功能185
8.1.6调整和使用方法186
8.2电子万步计的制作186
8.2.1万步计的工作187
8.2.2检测步数的装置187
8.2.3关闭显示的方法188
8.2.4制作与调试189
8.3人数计的制作190
8.3.1光开关的动作190
8.3.2光开关的应用190
8.3.3电路设计的要点190
8.3.4制作时注意之点191
8.3.5光电计数器的使用方法193
第9章 秒表的制作194
9.1钟表的工作194
9.1.1振荡器+计数器=秒表195
9.1.2制作准确的标定时间196
9.1.3利用计数器获得基准脉冲196
9.1.4利用R?S锁存器198
9.1.5AND门和NAND门198
9.2秒表的制作与调整198
9.2.1电路工作的确认198
9.2.2改变最大计数200
9.2.3利用专用计数器IC200
9.3使用BCD计数器和十进制计数器的方法202
9.3.1十进制计数器与BCD计数器202
9.3.2适合分频的计数器203
9.3.3十进制计数器74HC390204
第10章 自行车用速度计的制作206
10.1速度计的原理206
10.1.1模拟式(指针式)速度计206
10.1.2非接触式速度检测器207
10.1.3锁存器的必要性209
10.2速度计的规格及电路设计210
10.2.1速度计的规格210
10.2.2电路设计210
10.3速度计的制作与调试212
10.3.1速度计的制作212
10.3.2准确的速度计214
10.3.3实际使用214
第11章 信息灯的制作216
11.1使用多个LED表示文字216
11.1.1使用LED灯216
11.1.2LED灯的驱动217
11.1.3用7×9点组成文字218
11.2改善显示效果的方法218
11.2.1发光顺序218
11.2.2流动文字式发光220
11.2.3依次增加式发光222
11.2.4熄灭→发光转换的方式225
11.3用一台表示器显示多种表示方式227
11.3.1组合各种发光方式227
11.3.2组装227
11.3.3连接12V蓄电池230
11.4二进制数的运算232
11.4.1二进制数的加法运算232
11.4.2半加器232
11.4.3全加器233
11.4.4加法器的串行连接234第12章频率计数器的制作236
12.1频率计数器电路的设计与动作236
12.1.1频率计数器236
12.1.2使用的部件237
12.1.3频率计数器的电路结构239
12.2频率计数器各方框的动作240
12.2.1取样时钟脉冲发生部分240
12.2.2计数器部分240
12.2.3LED显示部分241
12.2.4基准信号发生部分242
12.2.5输入放大器的构成243
12.2.6频率计数器的动作243
12.3频率计数器性能的提高245
12.3.1可变的测定周期245
12.3.2改变最高计数频率245
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