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1.概述···························································3 2.电路原理 2.1.设计要求·····················································4 2.2.设计原理框图················································4 3.芯片介绍 3.1.芯片介绍····················································4 3.2.74LS192······················································4 3.3.74LS00·······················································4 3.4.74LS48·······················································6 3.5.555定时器···················································6 4.电路设计 4.1.单元电路设计···············································8 4.2.总电路设计··················································8 4.3.电路原理说明················································8 5.电路仿真 5.1.仿真电路图··················································9 5.2.仿真结果···················································10 6.心得体会·····················································11 参考文献
概述 随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会中不可缺少的一部分,特别是在一些限时或者危险时刻作为一个提醒的一个重要工具。 本课程设计的“可预置30秒的限时报警系统”,可用于各种电气设备或者报警控制中。 本设计主要能完成: 1.预置数为30秒时,其计时间隔为1秒,从而完成30秒倒计时功能,而且及时显示时间。 2.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零和启动功能。 3.计时器递减到零时,数码显示管不灭灯,同时发出光电报警信号。
2.电路原理 2.1设计要求 30秒定时报警电路的具体功能与要求有: 能进行30秒计时,具有时间显示功能,有外部操作开关,可以控制计数器的启动与置数,计数器按递减方式进行,当计数器递减到零时,显示器显示00,计数器停止计时并发出警报。 2.2结构框图 30秒定时期的总体参考方案框图如图2.1,它包括时钟脉冲发生电路、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等部分组成。 时钟脉冲发生电路产生秒脉冲,计数器完成30秒计时,控制电路控制计时器的启动与置数,译码显示电路显示时间,报警电路完成报警功能。 图2.1 3.芯片介绍 3.1所需芯片 本次课设选用十进制加减计数器74LS192来完成设计,另外所需的芯片有二输入与非门74HC00,74LS48译码器,555定时器。 3.274LS192 74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器,其引脚图及功能表如下: 图3.2 输入 输出 MR PL CPU CPD P3 P2 P1 P0 Q3 Q2 Q1 Q0 1 x x x x x x x 0 0 0 0 0 0 x x d c b a d c b a 0 1 ↑ 1 x x x x 加数器 0 1 1 ↑ x x x x 减数器 表3.2 3.374HC00 74HC00是四个2输入与非门,其引脚图及功能表如下:
图3.3 输入 输出 A B Y L L H L H H H L H H H L 表3.3 3.474LS48 74LS48是七段数码管译码器驱动器。 其引脚图及功能表如下:
图3.4 图3.4 3.5555定时器 555定时器是一种集模拟、数字于一体的中规模集成器件,其应用极为广泛。 其引脚图及功能表如下:
图3.5 输入 输出 阀值输入(VI1) 触发输入(VI2) 复位(RD) 输出(Vo) 放电管T x x 0 0 导通 1 1 截止 1 0 导通 1 不变 不变 表3.5
4.电路设计 4.1单元电路设计 本次课程设计的定时报警电路可由十进制递减计数器、置数控制电路、时钟信号控制电路、译码显示电路、报警电路、秒脉冲发生电路等几部分组成。 4.2总电路设计 图4.2 4.3电路原理说明 时钟信号脉冲由555组成的多谐振荡器来产生,置数开关接地时,计数器置数预置数为N=(00110000)8421BCD=(30)10,显示三十秒;当开关接到电源时,计数器从三十秒开始递减计数。 BO2通过一个反相器与LED相连,计数器计数时,BO2输出高电平,LED不发光;当计数器计时到零后,BO2输出低电平,这时LED就会发光,起到报警作用。 5.电路仿真 5.1仿真电路图 图5.1
5.2仿真结果
5.2电路初始置零
5.3电路倒计时
5.4倒计时结束,LED灯亮起
5.课程设计心得 为期一周的课程设计结束了,这次的课程设计要求我们制作一个可预置的倒计时显示报警装置,虽然已经有过一次课程设计的经历,但是还是有些问题出现。 课程设计的时间刚好处于期末考试前的一段时间,处于考试复习的需要,我们都加紧时间希望快一点做完这个设计,但是欲速则不达,这中间有关电路的设计和调试都有出现一些问题,我们组的成员就在一起慢慢讨论,慢慢一点一点去探索,去寻找解决方案,正是在这个过程中,我们学到了很多东西。 本次课设这不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。 在设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。 学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。 课程设计结束了,虽然有了一定的成果出来,但是我意识到,这其实还远远不够,后面的路还很长,我要戒骄戒躁,虚心学习,不断地通过学习来充实自己,让自己变得更加强大。 只要我不断努力,我相信,我会去的更多的好成绩。
参考文献 [1]康华光电子技术基础高等教育出版社2006. [2]欧阳星明数字系统逻辑设计电子工业出版社2004. [3]罗中华数字电路与逻辑设计教程电子工业出版社2006. [4]钟文耀电路设计入门与应用清华大学出版社2000.
本科生课程设计成绩评定表 姓名 龙江游 性别 男 专业、班级 电子信息工程、1204班 课程设计题目: 可预置的定时显示报警电路 课程设计答辩或质疑记录: 1.555定时器的作用? 答: 因为本装置为倒计时定时器,需要脉冲来实现计时,555定时器可以构成多协振荡器,通过调整电阻和电容的值可以输出1Hz的脉冲,实现计时。 2.如何实现自己预定时间? 答: 预置时间可通过短接74LS192的四个输入端来实现,将要置数的时间转换成二进制,对应的0端置地就可以了。 3.LED灯报警原理? 答: 在置数及倒计时阶段,BO端输出高电平,直到计时结束,输出低电平,经反相器反相后为高电平,使LED点亮,实现报警。
成绩评定依据: 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字: 年月日 |
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