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1、一、设计题目及要求 设计题目：用电器电源自动控制电路 要求：1控制电路能使用电器的电源自动开启 X 秒，然后自动关闭 X 秒，如此周而复始的 工作2 X 可以设置，范围为 130 s；3定时范围 Y 可以调节，范围为 160 分； 4单独设置置数输入控制端实现范围调节； 5要有工作状态指示；并有分秒的倒计时显示。 二、设计过程及内容总体设计由四部分构成第部分：30count模块的设计30count 模块的功能：控制电路能使用电器的电源自动开启3 0 秒，然后自动关闭 30 秒， 如此周而复始的工作此模块主要由两个74160十进制计数器，JK触发器，三与非门，一个非门组成。将低位 的74160与
2、高位的74160接成30进制计数器，可以将低位的74160的输出1001（即十进制 中的数字9）和高位的74160的输出0010（即十进制中的2）中的1相与再取非来作为两个 计数器的置数信号，所以此处用到一个三与非门，两个计数器的置数端均接低电平，即分别 进行0置数，再将低位片的进位输出端C接到高位片的使能控制端EP和ET 上,这样当低位 片计到9时，其进位输出端C输出1,当下一个CP信号到达时，高位片开始计数状态，这 样30count模块实现从0到29共30个单位的计数功能，由于JK触发器在上升沿开始触发， 所以用到一个非门，由此使输出的电平每30 个单位一个跳变。由此便实现 30s 一亮，
3、 30s 一灭的功能。电路图与相应的波形图如下。由波形图可知，低位从0到9，而相应的高位从0到2，波形满足要求。5:AI+PLa5 II =D.-titledl 【30COIUl.-t gdf Gra.phicMdi-101IxTI :|岡回1 金|o|丿/|Asymbol Kulwigxl Ut.ili hi ms QphioylnwindowHe3麹鰹H-Aria- 匕4:HANDSnssx J 0./-CLEH-ui:B:ENT Go ENP EQO CLRN!:COL! NTER6LDNENTENF-止 CLRN门LKR8COUNTERH,-Y_TP_JT OUTPUT OUTPUTH
4、5Lrf.-_JTP_.TifOUTPUT3fJ c4週第二部分：master 模块的设计Master 模块的是实现预先设定时间然后递减的功能，并用数码管相应地显示递减的过 程。该模块主要由三个74168 同步加/减十进制计数器，以及或门，或非门，与门组成。使 74168计数器的减法计数功能有效即将U/DN端接低电平，在此模块中实现从X分59秒到0 分00秒的递减计数，其中的X表示分钟可以手动调节。由于秒的计数是从59到00,此处应 用两个74168减法计数器来实现，并用一个八输入端或门来实现此两个计数器的置数，将第 一片计为1001（即十进制中的9），第二片计为0101（即十进制中的5），再
5、将第二片的进位 端TCN信号接入第三片的时钟输入信号CLK,将第三片的输出端用一个四输入或门实现置数, 置数端设置四个输入门（以此来实现分钟可调），这样，当一二片计数器从59递减为00时， 第二片产生一个一个进位信号，使第三片的时钟信号工作，产生一个脉冲，第三片便从 X 递减为X-1，以此类推。当三片计数器均减为 0 时，为了不使其不断循环，还需要一个控制端，此处将两个置数 信号用一个二输入或非门连接，为了实现控制信号的翻转功能，需要用到一个T触发器，由 于该触发器是默认输出0信号，所以为了使与其相与的脉冲信号有效，应在T触发器的输出 端再加一个反相器。电路图和相应的仿真波形图如下由波形图分析
6、可知，电路符合设计要求。MAX+plus II - h:myprogrammaster - master.gdf - Graphic Editor、一- 日握 MAX+plus II File Edit View Symbol Assign Utilities Options Window HelpD厲IB剖 抽釧亀|号|k?必區匾越裁盛 圍園鑫 屬闻園 气糜翌銮卜询 B|B 園雪咼|VIA 二31011药劉2PIJIPef: 880.0nsMAX+plus II - h:myprogrammaster - master.scf - Waveform Editor包2亘01 1 1 1 1II
7、III354JK31X09F8船7J；6壯20.0ns第部分：scan模块的设计scan 模块的功能是实现对 master 模块的扫描，并以此将递减的时间显示出来，扫描信 号取得较高的话，再加上人眼的视觉暂留效应，便给人一种个数字（即“分”一位“，秒” 两位）是一同显示的感觉。该模块主要由一片74161十六进制计数器，一片 7449 七段译码器，四片 74151 八选一数 据选择器组成。由于在需要显示的数字只有个，所以用两个地址端来实现该功能（因为两 个地址端可以选择四个数字），故将 74161 接成四进制计数器；由于个数字用二进制数字 表示共12位，所以四片74151八选一数据选择器每片只需
8、要三个输入端（即分别从D0到 D2）,再将四片74151的输出端Y从低到高依次接入7449七段译码器。电路图如下第四部分： rate 模块的设计rate 模块的功能是将实验室中不符合要求的时钟信号进行分频处理。在实验室中有6MHz/211的时钟信号，为了将其该为1Hz，用一个74161来实现三分频，以此来实现1Hz （即1s）的时钟输入。电路图如下最后将上述四个模块接成总电路如下课后心得体会：在最初接到题目的时候，有些茫然，不知道题目让做些什么，更不知从何下手，在查阅 了一些资料和请教老师之后有了一些头绪，在简单地熟悉了一下软件之后，便开始着手设计。 一开始打算将控制LED灯的30s的控制器和
9、递减显示计数器设计成一个模块，但是在波形 仿真中总是出现一些问题，所以最终放弃了这个方案，而是将其分开来设计，这样便只需分 别用一个30进制的加法计数器和一个设计好初始值的减法计数器来实现两个功能，最终成 功。在这两个模块设计完之后，便是扫描电路的设计，该模块其实就是利用人眼的视觉暂留 效应来将表示分和秒的数字一起呈现在观察者的眼前，经过仔细分析之后，该模块也很容易 地实现了，由于实验室中没有提供 1Hz 的时钟信号，所以只得设计一个分频信号。最后在 试验箱上下载设计的总模块，按照软件提供的接线接好之后发现数字的显示有些问题，有的 二极管始终不发光，询问老师之后，得知很可能是某些线接触不良或者已经损坏，所以对连 接七段数码管的接线进行逐一检查，最终发现一条不导电，替换之后，发现数字显示正常。 当时感到很欣慰。通过为期两周的 EDA 课程设计，不仅使我对数字电路的认识更加深入，还增强了自我 的动手能力。从一开始的茫然无助，到实验中的困惑不解，都得到了指导老师的指点和讲解， 在此，感谢老师的悉心指导。
