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1、 阳 工 程 学 院课 程 设 计设计题目： 可预置30S的定时显示报警系统 系 别 自动化学院班级 测本学生学号 指导教师职称 讲师 起止日期：2014年9月1日起至 2014年9月5日止工程学院课程设计任务书课程设计题目： 可预置30S的 定时显示报警系统 系 别 自动化学院 班级 学生学 号 指导教师 职称 讲师课程设计进行地点：F303任 务 下 达 时 间：2014 年8 月31 日 起止日期：2014 年9月1日起至9 月5 日止教研室主任 2014年8 月31 日批准目录课程设计（论文）任务书I阳工程学院II数字电子技术课程设计成绩评定表II中文摘要11.1设计题目：可预置的显示
2、报警系统之二21.2 设计要求21.2.1 设计目的21.2.2 基本要求21.2.3 发挥部分22 设计思路33 设计方框图44 各部分电路设计及参数计算54.1 振荡器54.2 分频器64.3 计数器74.4 报警电路94.5 锁存器94.6 译码器114.7 显示器135 工作过程分析146 元器件清单157 主要元器件介绍167.1 555定时多谐振荡器167.2 计数器177.3 译码器18小结20致21参考文献22附录 A1 逻辑电路图23 / 课程设计（论文）任务书1设计题目：可预置的定时显示报警系统1.1设计目的：（1）掌握可预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法； （2
3、）熟悉集成电路的使用方法。1.2基本要求：（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；（2）要求预置30秒减到0秒报警（也可预置0秒加到30秒报警）；（3）每隔5秒显示一次时间（30秒、25秒，0秒显示），系统能准确地预置和清零；（4）可控制的计数、（锁存、）译码、显示系统。1.3发挥部分：（1）双报警电路（启动与到时各报警一次）； （2）单报警电路（到时报警一次）； （3）其他。2设计过程的基本要求：2.1基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的或自己寻找的资料围任选1-2个方向： 2.2符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；2.3设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告
4、一起上交；3报告的基本要求：3.1 蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写，不允许用圆珠笔。项目齐全、字迹工整，有条件的可以打印，不少于3000字，有条件的可打印，不允许复印。3.2装订顺序：封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文（正文的具体要求按老师讲课要求）、致、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。4.时间进度安排：顺序阶段日期计 划 完 成 容备注12014.9.01主要设计容，原始框图打分22014.9.02框图及初步原理图完成情况打分32014.9.03逻辑原理图；书写设计报告打分42014.9.04总体逻辑图打分52014.9.05答辩、报告打分2014-9-1 阳 工
5、 程 学 院数字电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自动化学院班级：学生：指 导 教 师 评 审 意 见评价容具 体 要 求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名：年 月 日评
6、阅 教 师 评 审 意 见评价容具 体 要 求权重评分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名：年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分中 文 摘 要我设计的是一个30S定时显示报警系统，该电路主要由振荡器，分频器，计数器，报警器，锁存器，译码器，显示器组成。其中振荡器采用555定时器，由于其频率高故需分频，分频器采用JK
7、FF，分频后的输出频率为1Hz，振荡器和分频器相当于信号源，为电路提供脉冲信号。分频器输出端连接计数器输入端，本电路计数器采用的是74LVC161，计数器每遇到一个上升沿时计数一次，个位的计数器为十进制，十为计数器为3进制。个位计到9后变为0，十的计数器加1，十位计到2后变为0，如此便使计数器从00到29循环计数。计数器输出端通过或非门连接到报警电路，当计数器各位均为0时，报警器报警。报警电路由电源，三极管放大器以及报警器组成。计数器输出端另接锁存器，锁存器采用两个或非门，一个或门和一个RS锁存器共同组成，当计数器为0或5时，RS锁存器的Q端输出高电势，输出高电势的Q端与7448译码器使能端连
8、接，故计数器每计数5S，译码器使能端输入一次高电势，显示器就能每隔5S显示一次。关键词 可预置，显示，报警1.1设计题目：可预置的显示报警系统之二1.2 设计要求（1）基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的或自己寻找的资料围任选1-2个方向：（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；1.2.1设计目的（1）掌握可预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。1.2.2 基本要求（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；（2）要求预置30秒加到0秒报警；（3）每隔5秒显示一次时间（30
9、秒、25秒，0秒显示），系统能准确地预置和清零；（4）可控制的计数、（锁存、）译码、显示系统。1.2.3 发挥部分（1）双报警电路（启动与到时各报警一次）；（2）单报警电路（到时报警一次）； （3）其他。2 设计思路可预置30S的定时显示报警系统设计的整体思路，首先需要一个能产生方波脉冲的信号源为电路提供输入信号，然后是计时用的计数器，接下来就需要显示特定时间，并使报警器在30S时报警。信号源的确定。查找资料发现555定时器可产生方波脉冲，但由于其频率为1Hz时不能起振，故需要根据555定时器频率计算公式调整合适的电阻，使之能够起振。但发现此时的频率过大，不能使计数器准确计时，故需要分频器将频
10、率降低到1Hz。发现JK触发器的JK端均接1时，每一个下降沿都会翻转一次，实现二分频，多个JK触发器串连在一起便可实现四分频，八分频根据计算最终确定R1为24.7k，R2为10k，C为0.143F，串联八个JK触发器。计数器的确定。查找资料及听讲的上课容可决定计数器用74LVC161，根据74LVC161计数器的特点可连接成一个00至29的30S计数器。但若直接接在显示器则没一个数值均会由显示器显示出来，故需要一个锁存器选择输出到译码显示器的数值，查资料可决定用门电路和RS锁存器共同组成锁存部分，当计数器为0或5时，锁存器输出高电势，译码器接通显示数值。报警器。计数器的输出接BJT基极放大，另
11、两端接电源和报警器组成报警电路。译码显示器的确定。译码显示器种类很多，根据老师上课所讲容以及所查资料决定用7448译码器。3 设计方框图4 各部分电路设计及参数计算4.1 振荡器用555定时器组成的多谐振荡器如图4.1所示，波形如图4.2所示。接通电源后，电容C1被充电，当上升到2Vcc/3时，使为低电平，同时放点三极管T导通，此时电容C1通过和T放电，下降。当下降到Vcc/3时，反转为高电平。电容C1放电所需的时间为当放电结束后，T截止，Vcc将通过向电容器C1充电，由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为当上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。由此周而复始，于是，在电路的输出端就得到
12、一个周期性的矩形波。电路的振荡频率为图 4.1图 4.2 根据频率计算公式，可使电容为0.143F，为了使振荡器能够起振且频率不太大，减少分频器的使用取=24.7k，=10k4.2 分频器JK触发器的JK端均接1时，CP端每遇输入波形的下降沿时会翻转一次，从而进行分频，在电路中的连接方式如图4.3，波形如图4.4图 4.3图 4.4JK触发器的功能表如表4.1所示 CPJK00不变01010111翻转 表 4.1由JK触发器的功能表可看出，当J=1，K=0时，触发器的下一状态将被置1；当J=0，K=1时，将被置0；J=K=0时，触发器状态保持不变；J=K=1时，触发器翻转。在所以类型的触发器中
13、，JK触发器具有最强的逻辑功能，它能执行置1，置0，不变和翻转四种操作，并可用简单的简单的附加电路转化为其他功能的触发器，因此在数字电路中有较广泛的应用。本分频器根据振荡器的频率进行分频，当串联8个JK触发器时，可使输出端输出的频率为1Hz，故这里采用8个JK触发器进行分频。4.3 计数器161是可预置、可保持同步的四位二进制加法计数器。161有TTL系列中的54/74161、54/74LS161和54/74/F161以及CMOS系列中的54/74HC161、54/74HCT161等。（1）清0。当清0端Rd=0时，使计数器清0，即使QaQbQcQd=0000。（2）置数。当预置端Ld=0，而Rd=1时，在置数输入端A、B、C和D预置某个外加数。 （3）当CP上升沿到达时，可将数据A、B、C、D送到相应触发器输入端，使QaQbQcQd=ABCD，完
