《电子电路30秒定时器设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子电路30秒定时器设计（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、30秒定时器的设计郑州大学毕业设计（论文） 题 目 多功能音乐盒设计 学生姓名 申东峰 指导教师 李飞涛 所 属 系 电子工程 专 业 电子工程 年 级 09级 学 号 010410201029 2多功能音乐盒设计摘 要随着时代的进步，电子行业技术的不断发展，定时器的应用也越来越发广泛。但传统的定时器都是发条驱动方式、电机转动式或电钟式等机械定时器。电子定时器相对传统定时器来说，体积小、重量轻、造价轻、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便，适于频繁使用。满足对电器的电源进行控制，同时要方便用户对电子定时器的操作，具有广阔的应用前景，并开始得到广泛应用。本论文详细介绍了定时器的发展前景、基本原
2、理，并从实际出发，进行计数器、译码器和主芯片的选型，设计出一种基于555定时器的30秒定时器，最大时间能达到30S。本论文还介绍了555定时器的结构特征、控制方法，以及定时的过程，秒脉冲发生器、时序控制电路、74HC192为计数器、LED七段数码管为数码显示器和译码显示电路构成的30秒定时器的电路组成、工作原理作了详细介绍。关键词 555定时器/时序控制电路/74HC192/译码显示电路THE 30 SECOND TIMER DESIGNABSTRACTWith the progress of the times, the electronics industry technology dev
3、elopment, application of the timer is more and more widely. But the traditional timer is a clockwork drive, motor rotation type or a clock type mechanical timer. Compared with the traditional electronic timer timer, small volume, light weight, cost, high precision, long life light, safe and reliable
4、, convenient adjustment, suitable for frequent use. To meet the electrical power control, at the same time to facilitate the users of electronic timer operation, and has wide application prospect, and has been widely applied.This paper describes in detail the development prospect of timer and basic
5、principle, and from set out actually, counter, decoder and the main chip selection, design method based on 555 timer of 30 seconds timer, the maximum time to achieve 30S. The paper also introduces the structure characteristics of 555 timer, control method, and the timing of the process, a second pul
6、se generator, a time sequence control circuit, counter, 74HC192 LED seven digital tube digital display and the decoding display circuit 30 seconds timer circuit composition, working principle is introduced in this paper.KEY WORDS 555 timer / timing control circuit / 74HC192 / decoding display circui
7、目 录摘 要IABSTRACTII1 引言11.1 课题研究的目的和意义11.2 电子定时器的应用11.3 电子定时器的发展前景12 定时器的系统设计方案33 定时器43.1 555定时器概述43.2 555内部电路结构53.3 555定时器的基本逻辑功能73.4 555定时器的应用举例83.4.1 构成施密特触发器83.4.2 构成单稳态触发器103.4.3 构成多谐触发器124 模块电路设计154.1 秒脉冲电路154.2 减计数电路154.3 译码和数码显示电路164.3.1 译码器164.3.1 数字显示译码器164.4 时序控制电路194.4.1 时序逻辑电路概述194.4.2 时序
8、控制电路204.5 整机框图电路205 系统调试225.1 系统调试要点225.2 系统调试结果226 性能测试与分析237 结论与心得24致谢25参考文献261 引言 1.1 课题研究的目的和意义定时器是生活中比较常见的电子仪器的功能之一。 我们在日常生活中，经常碰到一些需要定时的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零点几秒的时间，洗衣机洗涤衣物需要定在几分钟到几分钟的时间，电风扇需要定在数十分钟的时间等。完成这种定时的定时器有多种多样，在家用电器中采用机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的，这种定时器虽然结构简单，成本低，维修也方便，但是，它的触头频繁接触和断开，大大的缩减了它的使用寿命
9、，也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器一定会逐步取而代之，这是不言而喻的。本设计的目的研究与开发出结构简单、体积小、重量轻、造价轻、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、精度高、显示直观特点的30秒定时器。由于所设计的系统将具有电路结构简单、精度高等许多优点，所有可广泛应用在不同场合，有很强的实际应用意义。该设计也是我对大学所学到的东西做的一个综合应用，同时将增强我的动手能力和提出问题，分析问题，解决问题的能力，可以巩固自己的专业知识，为以后的进一步工作学习打下扎实的基础。 1.2 电子定时器的应用 电子定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于
10、：收音机、电视机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于：照相定时曝光、定时闪光、定时放大、定时调速、定时烘箱、冰箱门开定时报警、水位定时报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。例如：空调中的定时器，在工作一段时间之后便能自动切断电源停止工作。夏季夜间使用，入睡前先顶好时间，等睡熟后到了预定时间，空调自动关机，方便节能。定时器除了应用于家用电器外，还广泛地用于工业农业生产和服务设施，甚至军事等。 1.3 电子定时器的发展前景 传统的定时器绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，部分电子器械中也有是用时间继电
11、器的。相对于传统的定时器，电子定时器的体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。所以电子定时器的发展必定大有前途。同时随着现代电子技术的发展，电子定时器也在不断的进步，朝向着更多用途、更高精度、更小体积发展着。例如：一个可编程电子定时器，它可以设置20组开、关电源设置，可以当时钟使用，还也可以按星期组合让它在一周内的任意一天或几天按设置程序工作。而且它只有长 12.5cm宽 5.5cm厚5cm大小。且它的功耗特别小只有3W。可以说是小巧玲珑，节能省电。2 定时器的系统设计方案30秒定时器的原理框图如图2-1：图2-1 30秒定时器原理框图30秒定时器主要由秒
12、脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示器电路四部分组成。技术器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关时能够时计数器清零并且使数码显示器显示00，当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（脉冲信号），同时计数器完成计数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数：当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数1。3 定时器 定时器电路在数字电路中有着广泛的应用，既可以用于脉冲的产生，也可以用于电路的控制与检测。 集成定时器
13、的典型代表是555定时器，它将模拟电路和数字电路集成与一体，可以方便的构成施密特触发器，单稳态触发器和多谐振荡器，并且带负载能力较强。3.1 555定时器概述555定时器是一种电路结构简单、使用方便灵活、用途广泛的多功能电路。只要外部配接少数几个阻容元件便可组成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器等电路。国内外生产的555定时器有双极型产品，也有CMOS产品。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，还有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，双极性555定时器为5V16V，CMOS555定时器为318V，输出驱动电流约为200m
14、A，因而其可以提供与TTL及CMOS数字电路兼容的接口电平。555定时器还可输出一定的功率，可驱动微电机、指示灯、扬声器等。它在脉冲波形的产生与变换、仪器与仪表、测量与控制、家用电器与电子玩具等领域都有着广泛的应用。555定时器可以分为两类：l 双极型定时器：例如5G1555；l CMOS定时器：例如CH7555。 二者结构和功能相同，双极型定时器负载电流较大，而CMOS定时器功耗较低。 555定时器的特点：l 555定时器成本低，性能可靠，计时精确度高。l 只需要外接几个电阻，电容，就可以实现多谐振荡器，单稳态触发器和施密特触发器等脉冲产生和变换电路。l 其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。555定时器引脚介绍：555集成电路是8脚封装，双列直插型，其引脚排列如图3-1所示：1脚（GND）:地； 2脚（）:触发输入端，触发2脚和6脚是互补的，2脚只对低电平起作用，高电平对它不起作用，即电压小于1Vcc/3，此时3脚输出高电平； 3脚（OUT）:输出端，它有0和1两种状态，由输入端所加的电平决
