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设计五：多功能可调反应测试器

2018年06月19日 18:20 叶俊南赵尧松点击：[]

设计五：多功能可调反应测试器

(姓名：叶俊南学号：20061042135 姓名：赵尧松学号：20061042139 )

摘要：本实验巧妙的利用了74LS04和CD4017的功能，外加几个相关的阻容元件及LED指示灯构造了能够测试人反应能力的装置。本装置通过可调频指示灯来测试人的反应能力可以用频率指示，这个频率在测试之前可人为的设置，而CD4017的十个输出端Q1-Q10恰好是依次循环改变的，每循环一次，计数指示灯就被点亮一次，通过设置计数与可调指示灯的频率，可以将人的反应能力用相对应的频率表示出来。

事先设置好调频指示灯每一秒闪一次，即1HZ频率，此时计数指示灯闪一次，如果被测试者能够准确的定位在L1-L10之间任意的位置，则说明此人的反应能力为10HZ（因为计数指示灯每亮一次Q1-Q9完成一次循环,试验中三极管所连接自动循环灯有双项功能，其一，测试反应能力时可以作为定位基准灯。其二，自动循环灯利用前面所加电阻器的不同可以使此灯由熄灭-微亮-较亮-最亮四种状态的循环）。如果计数指示灯在一秒内闪三次，被测试者依然能够在L1-L10中准确定位则此人的反应能力为30HZ。

关键词：振荡电路、可调频、可循环切换、反应测试器

实验器材：芯片74LS04、芯片74L4011、电阻、电容、三极管、二极管

R1=100K，R2=100K，R3=220K，R4=47K, R5=10K ,C1=C2=10uF

实验设计

1、十进制计数／分频器CD4017，其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是O0、O1、O2、…、O9依次出现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。

CD4017有10个输出端（O0～O9）和1个进位输出端。每输入10个计数脉冲，进位输出端就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时钟信号。

CD4017有3个输入端（MR、CP0和~CP1），MR为清零端，当在MR端上加高电平或正脉冲时其输出O0为高电平，其余输出端（O1～O9）均为低电平。CP0和～CPl是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由CP0端输入；若要用下降沿来计数，则信号由～CPl端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便，可驱动更多二极管发光。

由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，故可直接用作顺序脉冲发生器。

2、运用4017组成灯流控制电路

计数器CD4017的y0、y1 y2三个输出端的控制。

Clock：计数脉冲（时钟脉冲）输入端，上跳沿有效。

EN：计数允许输入端，当该端加低电平时，芯片才能计数，加高电平时计数功能停止，保持原来的计数值不变。

Clear：复位输入端，该端加高电平时计数器复零。

Carry：进位输出端，每输入10个时钟脉冲，得到一个进位脉冲，可作为下一级计数器的时钟信号。

Y0-Y9:译码后的10线输出端。

当计数值为0时，输出高电平，其余均输出低电平；当计数值为1时，输出高电平，其余输出低电平……，当计数值为9时，输出高电平，其余均输出低电平。因此从Clock端每输入一个计数脉冲，y0～y9线上的高电平就会移过一根线，其顺序是:y0-y1-y2-y3-y4-y5-y6-y7-y8-y9-y0-y2、、、、、。

本应用中将输出接至端，因此输出高电平只在之间循环，于是三极管就轮流导通，导通的时间间隔就是端计数脉冲的间隔（周期），并随着端计数脉冲的不断输入，这种“轮流”就周而复始地一直循环下去，体现为A、B、C三组灯泡的循环轮流点亮。如果接回到Clear端的是Carry，输出的高电平就在y1～y9之间轮流出现，当高电平轮流至Y3→y4→……y9期间时，所有的灯泡是熄灭的，所以灯流会有一段时间的全灭状态。如在EN端加一控制信号，使它间断地接向高电平，那么计数就会间断地停止计数，从而使灯流在EN为高电平期间停止流动，给人以“流动－停止－流动……”的感觉。