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1、1 数字电子技术数字电子技术 课程设计报告课程设计报告 题题 目 目 3600 秒倒计时器 学学 院 院 沈阳工业大学工程学院沈阳工业大学工程学院 专专 业 业 测控技术与仪器测控技术与仪器 班班 级 级 0801 姓姓 名 名 康崇康崇 学学 号 号 220080317 指导教师 指导教师 李斌李斌 起止日期 起止日期 2010 年年 12 月月 20 日 日 2010 年年 12 月月 24 日日 2 目目 录录 1 课程设计目的 3 2 课程设计题目和要求 3 3 设计内容 4 4 设计总结 7 参考书目 9 附录 10 3 报告正文部分 报告正文部分 要求 正文部分一律用小四号字 宋体
2、 1 5 倍行距 一级大标题四号字靠 左 加粗 二级大标题小四靠左 加粗 三级大标题小四不加粗 实习报告的内容如下实习报告的内容如下 1 1 课程设计目的课程设计目的 1 电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节 主要让学生通过 自己设计并制作一个实用电子产品 巩固加深并运用在 电子技术基础 课程 中所学的理论知识 2 经过查资料 选方案 设计电路 撰写设计报告 答辩等 加强在电子 技术方面解决实际问题的能力 基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法 设计步骤和设计工具 提高模拟电子线路的设计 制作 调试和测试能力 3 课程设计是为理论联系实际 培养学生动手能力 提高和培养创新能力 通 过
3、熟悉并学会选用电子元器件 为后续课程的学习 毕业设计 毕业后从事生 产和科研工作打下 2 2 课程设计题目和要求课程设计题目和要求 设计并制作一个 3600 秒倒计时器 使执行机构按一定的程序工作 要求如下 1 按下开关时开始计倒计时 再次按下时恢复成 3600 的状态 2 用显示器显示工序控制器的时间 用倒计时方式 3 用显示器显示加工步数 设计要求 设计思路清晰 给出整体设计框图 且设计各单元电路 给出 具体设计思路 电路器件 设计各单元电路 并给出具体设计思路 电路器件 总电路设计 安装调试电路 写出设计报告 4 3 3 设计内容设计内容 3 13 1 设计方案的选定与说明设计方案的选定
4、与说明 分析设计任务 该系统包括脉冲发生器 计数器 7 段式译码器 控制电路部 分组成 其中 计数器和控制电路是系统重要的组成部分 计数器完成倒计时 功能 而控制电路具有直接控制器清零 启动和暂停 译码显示电路的显示与 灭灯及光电报警等功能 为满足设计要求 设计控制电路及控制开关时 应该 正确处理各信号之间的时序关系 在操作直接清零时 要求计数器清零 当启 动开关闭合时 控制电路应该封锁时钟信号 CP 同时计数器开始计数功能 当 开关断开时 计数功能停止 用 555 电路构成的的振荡器来产生频率为 10MHZ 的脉冲 即输出周期为 0 1 秒的方波 再将该脉冲信号加到由 74LS161 构成周
5、期为一秒 接着将信号送到 计数器的 CP 计数端 再通过译码器把输入的码经过 翻译 成七段 a b c d e f g 输出 这样由 74LS161 后输出的脉冲频率为 1HZ 显示十进 制数 然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零 启 动和暂停 译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能 光电报警发光二极 管来代替 灯亮代表报警 这是方案一 也可以用 555 多谢振荡器直接产生频 率为 1MHZ 的脉冲 这是方案二 由于第一个方案的 161 是加法计数器 实现的 功不相同 为了确保输出脉冲的稳定 这里采用第二种方案 以下所述均针对方 案二 3 23 2 设计方案的图表设计方
6、案的图表 5 3 33 3 论述方案的各部分工作原理论述方案的各部分工作原理 本设计采用 555 构成的多谐振荡电路 即脉冲产生电路 如图 1 通过计算 可以确定参数的取值 R1 51K R2 47K C2 1uF C1 10nF 因此产生的脉冲周期 为 T 2 R1 2R2 C2 0 1s 之后经过 74LS161 用异步清零法十分频 使得 74LS161 的脉冲周期为 1s 图 1 十进制可逆计数器 74LS192 引脚图管脚及功能表如图 2 74LS192 是同步十进制可逆计数器 它具有双时钟输入 并具有清除和置数 等功能 其引脚排列及逻辑符号如下所示 6 图 2 74LS192 的引脚
7、排列及逻辑符号 a 引脚排列 b 逻辑符号 从 74LS192 功能表中可以看出 CPU 为加计数时钟输入端 CPD 为减计数端 LD 为预置输入控制端 异步预置 CR 为复位输入端 高电平有效 异步清除 CO 为进位输出 3600 状态后负脉冲输出 BO 为借位输出 0000 状态后负脉冲输 出图 3 是 74LS48 是常用的 2 输入四与非门集成电路 他的作用很简单顾名思义 就是实现一个与非门 Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y 14 13 12 11 10 9 8 Y AB 2 输入四正与非门 74LS00 1 2 3 4 5 6 7 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND
8、 74LS00 真值表 A 1 B 1 Y 0 A 0 B 1 Y 1 7 A 1 B 0 Y 1 A 0 B 0 Y 1 图 3 3 43 4 相关的计算相关的计算 利用 555 定时器组成的秒信号发生器 因为 T 0 7 R1 2R2 C 而 且该电路的振荡周期 T 为 1s 令 C1 10nF R1 51 k 则 R2 47 k 选固定 电阻 40 k 与 7 k 的电位器串联代替电阻 R2 在调试电路时 调节电位器 RP 使输出脉冲周期为 1s 电路中 电容充电到或放电到所需的时间 CC V32 CC V31 T1和 T2 分别为 T1 0 7 R1 R2 C 正脉冲宽度 T2 0 7
9、R2 负脉冲宽度 3 53 5 编写设计说明书编写设计说明书 在这几周的交通信号灯控制器课程设计期间 我遇到了平时从未有过的困 难 因为课程设计不是某一方面的知识就可以完成的 而是多个知识点的结合 再与平时所学的理论知识相衔接 又因为自己所学的知识有限 要设计出此电 路需要花费大量的时间去查找资料 一个人真的很难完成 但经过几周的艰苦 努力 终于还是完成了课程设计的任务 在 1 秒的秒脉冲设计电路中运用了 555 定时器的相关知识 555 定时器是通的集成器 件 是一种将模拟功能与逻辑功能合二为一的时基电路 它的主要工作方式是振荡器和单 稳态 4 4 设计总结设计总结 在此次的课程设计过程中
10、还参考一些电子设计书籍和互联网上的有关器 件及集成电路等方面的资料和借鉴了一些电子钟的设计方法 通过这一系列的 步骤使我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的 使用方法 也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题 的习惯 虽然这只是一次简单的课程设计 但通过这次课程设计我们了解了课 程设计的一般步骤 和设计中应注意的问题 设计本身并不是有很重要的意义 而是同学们对待问题时的态度和处理事情的能力 至于设计的成绩无须看的太 过于重要 而是设计的过程 设计的思想和设计电路中的每一个环节 电路中 8 各个部分的功能是如何实现的 各个芯片能够完成什么样的功能 使用芯
11、片时 应该注意那些要点 同一个电路可以用那些芯片实现 各个芯片实现同一个功 能的区别 另外 我们设计要从市场需求出发 既要有强大的功能 又要在价 格方面比同等档次的便宜 虽然我们现在作的不可能到市场上去销售 但我们 要为以后作设计培养出好的习惯 9 参考书目参考书目 李玲远 刘时进编 电子技术基础教程 湖北科学技术出版社 2000 年 9 月第 1 版 王锁萍主编 电子设计自动化 教程 电子科技大学出版社 2000 年版 陈兆仁主编 电子技术基础实验研究与设计 电子工业出版社 2000 年版 明海 张国平 光电子技术 中国科学技术大学出版社 1998 年版 康华光 邹寿彬 亲臻 电子技术基础 华中科技大学电子技术课程组 10
