多功能计时器-课程设计
多功能计时器-课程设计
U2 74LS48
g 20,21
f 20,21
e 20,21
d 20,21
c 20,21
b 20,21
a 20,21
71 12 24 68
TCU TCD
U4 74LS192
UP DN PL MR
U8 +5V
NOT
U10
U9
NAND
NOT
3 4 5 6
A B C D
Q0 Q1 Q2 Q3
7 10
9 2 1
信息工程学院 课程设计报告书
题目: 多功能计时器
专 业： 电子信息科学学技术 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师：
2012 年 12 月 24 日
学号
设计题目
设 计 技 术 参 数
信息工程学院课程设计任务书
学生姓名 多功能计时器
专业（班级）
电子信息科学与 技术
1s 准确计时，置数范围 00 至 99 可调，显示范围 00 至 99
目录
目录................................................................................................................................................... 4 1 任务提出与方案论证...................................................................................................................5
ENP ENT LD CLK MR
RCO
多功能数字计时器
数字电子技术设计数字电子钟指导老师：唐治德小组成员：辛晓云、熊俞超目录一、设计内容简介本实验采用中小规模集成电路设计一个数字计时器。
要求可以完成计时功能，并在控制电路的作用下具有快速校分，整点报时的功能。
数字计时器是由脉冲发生电路，计时电路，译码显示电路，和控制电路等几部分组成。
其中控制电路由校分电路和报时电路组成。
二、设计要求1、设计一个脉冲发生电路，为计时器提供秒脉冲、为报时电路提供驱动蜂鸣器的脉冲信号。
2、设计一个计时电路，完成24小时的计时功能。
3、设计报时电路，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时。
4、设计校分电路，在任何时候，拨动校分开关，可以2HZ进行校分。
三、设计原理1、整体电路设计原理数字计时器是由脉冲发生电路、计时电路、译码显示电路和控制电路等几部分组成的，其中控制电路由校分电路和报时电路组成。
其中由秒脉冲电路为计时器提供1hz的计时脉冲，而计时电路则完成相应的计时功能，并由显示电路显示出来，控制电路则均与计时电路有关。
具体的原理框图如下：2、各部分电路的设计及原理（1）脉冲电路图 1 数字电子钟原理框图“分”计时信号“时”计时信号 “秒”计时信号校时信号功能：完成计时功能（3）校时电路功能：在任何时候，拨动校分开关，可以2HZ进行校分。
原理：开关打开时，正常计数：电容两端为高电平，输入秒信号的与非门被选通，输入校分信号的与非门被封锁，秒进位产生的脉冲送至分计数器的时钟端。
开关闭合时，开始校分：电容两端为低电平，输入校分信号的与非门被选通，输入秒信号与非门被封锁，校分信号（2HZ由CC4060的Q14得到）送至分计数器的时钟端。
（6）报时电路五、实验心得这次实验我收获很多。
相比于刚结束的实验，最大的不同是需要动手实际搭建电路，这对自己的动手能力有极大的提高。
实验的时间还是比较长的，我们组用了三天时间。
电路的设计与仿真设计时遇到的问题还不是很大。
但是仿真时还是遇到了不少麻烦。
首先是在仿真软件multisim中找不到所需的集成片，查询资料后后来换了几个软件后找到在proteus中进行仿真。
多功能秒表设计课程设计
多功能秒表设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多功能秒表的基本原理及其在日常生活和科学实验中的应用。
2. 学生能够掌握秒表的时间计算方法，包括计时、计次和间隔等功能的使用。
3. 学生能够通过实例分析，了解秒表中涉及的时间单位换算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并制作一个多功能秒表的模型，展示其计时功能。
2. 学生通过小组合作，提升问题解决能力和团队协作能力，能够在规定时间内完成秒表的制作和调试。
3. 学生能够运用信息技术工具，进行数据收集和分析，优化秒表设计。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对科学实验和发明创造的兴趣，增强对科技创新重要性的认识。
2. 学生通过实践活动，体验科学探究的乐趣，培养耐心、细致的科学态度。
3. 学生在学习过程中，能够尊重他人意见，学会倾听与表达，形成良好的交流与合作的价值观。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合教材内容，主要包括以下部分：1. 多功能秒表原理介绍：讲解秒表的工作原理，时间计算方法，涉及教材中“时间与运动”章节。
2. 秒表功能与应用：分析秒表计时、计次、间隔等功能在日常生活中的应用，参考教材“测量工具的使用”章节。
3. 制作多功能秒表模型：依据教材“动手制作”章节，指导学生设计并制作多功能秒表模型，包括电路设计、编程和调试等步骤。
4. 数据收集与分析：学习教材“数据处理”章节，运用信息技术工具进行实验数据收集和分析，优化秒表设计。
5. 小组合作与交流：参照教材“团队合作”章节，组织学生进行小组合作，共同完成秒表制作任务，并进行成果展示和交流。
教学内容安排与进度：1. 第一周：秒表原理学习，了解秒表的各个功能。
2. 第二周：秒表功能应用分析，讨论其在生活中的实际应用。
3. 第三周：动手制作多功能秒表模型，进行电路设计和编程。
4. 第四周：数据收集与分析，优化秒表设计。
5. 第五周：小组合作交流，成果展示与评价。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解多功能秒表的原理、功能及应用等基础知识，结合教材内容，为学生奠定扎实的理论基础。
多功能数字计时器设计
电工电子综合实验（Ⅱ）实验报告多功能数字计时器设计姓名：I、设计要求一、实验目的1.掌握常见集成电路的工作原理和使用方法。
2.培养学生分析问题解决问题的能力。
3. 提高学生设计单元电路的，调试电路的实验技能二、实验内容及要求1. 应用CD4511BCD码译码器﹑LED双字共阴显示器﹑300Ω限流电阻设计﹑安装调试四位BCD译码显示电路实现译码显示功能。
2. 应用NE555时基电路、3KΩ、1KΩ电阻、0·047UF电容和CD4040计数分频器设计，安装，调试秒脉冲发生器电路（输出四种矩形波频率 f1=1HZ f2=2HZ f3≈500Hz f4≈1000Hz）。
3. 应用CD4518BCD码计数器、门电路，设计、安装、实现00′00″---59′59″时钟加法计数器电路。
4. 应用门电路，触发器电路设计，安装，调试校分电路且实现校分时停秒功能（校分时F2=2Hz）。
设计安装任意时刻清零电路。
5. 应用门电路设计、安装、调试报时电路59′53″，59′55″，59′57″低声报时（频率f3≈500Hz）,59′59″高声报时（频率f4≈1000Hz）。
整点报时电路。
H=59′53″·f3+59′55″· f3+59′57″·f3+59′59″·f46.联接试验内容 1.—5.各项功能电路，实现电子计时器整点计时﹑报时、校分、清零电路功能。
三、实验要求设计正确、布局合理、排线整齐、功能齐全。
四、实验器材：1、集成电路：NE555 一片(多谐振荡)CD4040 一片（分频）CD4518 两片（8421BCD码十进制计数器）CD4511 四片（译码）74LS00 三片（与非）74LS20 一片（4输入与非）74LS21 两片（4输入与门）74LS74 一片（D触发）2、电阻：1KΩ一个3KΩ一个300Ω二十八个3、电容：0.047uf 一只4、共阴极双字屏两块五、器件引脚图及功能表1．CD4511图 CD4511引脚图2、共阴双字显示器3、NE555NE555功能表如下：(引脚4 )V4、CD40405、CD4518CD4518逻辑功能如表所示。
计时器课程设计
计时器 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解计时器的概念，掌握其基本工作原理；2. 学生能了解计时器在日常生活和科学技术中的应用；3. 学生能掌握计时器相关的基础知识，如时间单位换算、计时器分类等。
技能目标：1. 学生能通过实际操作，学会使用不同类型的计时器；2. 学生能运用计时器进行简单的时间测量，并完成相关计算；3. 学生能通过小组合作，设计并制作一个简单的计时器模型。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计时器的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生珍惜时间、合理安排时间的意识；3. 培养学生团队合作精神，学会在团队中发挥自己的作用。
分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为科普性质的科学课，结合实际操作，让学生在动手实践中学习知识；2. 学生特点：四年级学生具有较强的好奇心，对新鲜事物感兴趣，动手能力强，但注意力容易分散；3. 教学要求：结合学生特点，课程设计应注重趣味性和实践性，以激发学生学习兴趣，提高课堂参与度。
二、教学内容1. 计时器的基本概念：介绍计时器的定义、功能及用途；相关教材章节：第二章第一节“时间与计时器”2. 计时器的工作原理：讲解不同类型计时器的工作原理，如沙漏、机械钟表、电子计时器等；相关教材章节：第二章第二节“计时器的工作原理”3. 计时器的种类与使用方法：介绍各种计时器的特点及正确使用方法；相关教材章节：第二章第三节“计时器的种类与使用”4. 时间单位换算：学习时、分、秒的换算关系，进行实际操作练习；相关教材章节：第二章第四节“时间单位换算”5. 计时器在生活中的应用：分析计时器在日常生活、运动、科研等领域的应用实例；相关教材章节：第二章第五节“计时器的应用”6. 制作简易计时器：分组进行实践活动，设计并制作一个简易计时器；相关教材章节：第二章第六节“动手制作计时器”教学内容安排与进度：第一课时：计时器的基本概念、工作原理；第二课时：计时器的种类与使用方法、时间单位换算；第三课时：计时器在生活中的应用；第四课时：制作简易计时器，总结与评价。
计时器设计课程设计
计时器设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握计时器的基本原理和设计方法，能够运用所学知识设计和制作一个简单的计时器。
具体目标如下：1.了解计时器的基本原理和组成部分；2.掌握计时器的常用设计方法和技巧；3.熟悉计时器的使用和维护方法。
4.能够运用所学知识设计和制作一个简单的计时器；5.能够对设计的计时器进行调试和优化；6.能够对计时器进行简单的故障排除和维修。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力；2.培养学生的团队合作意识和沟通能力；3.培养学生对科学和技术的好奇心和探究精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括计时器的基本原理、设计方法和制作技巧。
具体内容包括以下几个方面：1.计时器的基本原理：介绍计时器的工作原理和组成部分，使学生了解计时器的工作原理和基本结构。
2.设计方法：介绍计时器的设计方法和技巧，包括计时器的电路设计、结构设计和程序设计等。
3.制作技巧：介绍计时器的制作技巧和注意事项，包括电路板的制作、焊接技术和组装方法等。
4.实践操作：进行计时器的制作和调试实践操作，使学生能够将所学知识应用于实际操作中。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种方法：1.讲授法：通过讲解和演示，使学生了解计时器的基本原理和设计方法。
2.讨论法：通过小组讨论和实践操作，使学生能够深入理解和掌握计时器的设计和制作方法。
3.案例分析法：通过分析具体的计时器设计案例，使学生能够了解计时器设计的实际应用和技巧。
4.实验法：通过进行计时器的制作和调试实验，使学生能够将所学知识应用于实际操作中，提高实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择一本关于计时器设计的教材，作为学生学习的基本依据。
2.参考书：提供一些相关的参考书籍，供学生进一步深入学习和参考。
计时器系统课程设计
计时器系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解计时器系统的基本概念、原理及作用；2. 掌握计时器系统中主要电路元件的功能、连接方式及应用；3. 了解计时器系统在生活中的实际应用，并能举例说明。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识设计简单计时器系统的能力；2. 提高学生动手操作、观察分析、解决问题的能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神；2. 培养学生认真细致、严谨求实的科学态度；3. 增强学生的环保意识，使其认识到科技发展与环境保护的重要性。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论与实践相结合，培养学生的实际操作能力和创新意识。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，确保每个学生都能达到课程目标。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 计时器系统基础知识：- 计时器系统概念与分类；- 计时器系统的发展历程；- 计时器系统的基本原理。
2. 计时器系统电路元件：- 电阻、电容、二极管、三极管等基本元件的功能与作用；- 集成电路在计时器系统中的应用；- 电路元件的连接方式及电路图识读。
3. 计时器系统设计与应用：- 简单计时器系统的设计方法；- 计时器系统在实际生活中的应用案例；- 计时器系统的调试与优化。
4. 教学内容的安排与进度：- 第一周：计时器系统基础知识学习；- 第二周：计时器系统电路元件学习；- 第三周：计时器系统设计与应用实践；- 第四周：总结与评价。
教材关联内容：- 《电子技术》教材第三章：计时器与定时器；- 《电子技术实践》教材第四章：计时器系统的设计与制作。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节内容，确保学生掌握计时器系统的基本知识和实践技能。
多功能计时器设计报告
多功能计时器设计报告一、引言多功能计时器是一种常见的电子设备，能够用于各种场景中的计时功能，如厨房中的烹饪计时、运动场上的比赛计时等。
它不仅能提供精确的计时功能，还能根据用户需求提供多种定时和提醒功能。
本设计报告将详细介绍多功能计时器的功能、硬件设计以及软件设计。
二、多功能计时器的功能需求1.计时功能：提供从1秒到24小时的计时功能，能够显示倒计时时间或者当前计时时间，并能精确到毫秒级。
2.定时功能：能够设置定时开关功能，例如定时闹铃功能，在预定时间到达时触发报警器。
3.计次功能：能够记录计时的次数并显示。
4.报警功能：能够提供声音或者光提示以提醒用户计时完成或者时间到达。
5.显示功能：能够清晰显示计时器的各项参数，包括当前时间、计时时间、计次次数等。
三、多功能计时器的硬件设计1.主控芯片：使用低功耗、高性能的单片机作为主控芯片，例如STM32系列。
2.显示屏：使用液晶显示屏作为主要显示界面，能够清晰显示计时器的各项参数。
3.蜂鸣器：用于提供报警功能，能够发出清晰的声音以提醒用户。
4.按钮：用于用户操作，包括启动计时、暂停计时、重置计时等。
5.电源：使用电池供电，以方便携带和使用。
四、多功能计时器的软件设计1.系统初始化：在开机时进行系统初始化，包括设置计时参数、显示界面初始化等。
2.计时功能设计：包括开始计时、计时暂停、计时重置等功能。
3.定时功能设计：允许用户设置定时时间和计时时间到达时的操作。
4.计次功能设计：记录计时次数并在显示屏上显示。
5.报警功能设计：设定报警时间到达时发出声音或者光提示。
6.显示功能设计：在液晶显示屏上实时显示计时参数，包括计时时间、定时时间、计次次数等。
五、多功能计时器的测试与改进1.功能测试：对多功能计时器进行各项功能的测试，如计时、定时、报警、显示等功能的正确性测试。
2.性能测试：对多功能计时器的性能进行测试，如计时准确性、显示清晰性等。
3.用户测试：邀请用户测试多功能计时器的易用性和实用性，并根据用户反馈进行改进。
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工
花了两个星期的时间，
作
工作字数：5000（字），
量
字符数 5517（不计空格），共 19 页
计划在两个星期内完成，完成六个主要部分组成，即控制电路、秒脉冲发生器、 工 计数器、译码显示器、置数电路以及声光报警电路，包含置数(00 至 99)、1s 倒 作 计时、开启、暂停、连续、清零以及到点声光报警等主要功能。然后再增添部分 计 功能，是设计的多功能计时器有使=实用价值。 划
1.1 任务提出...........................................................................................................................5 1.2 方案论证...........................................................................................................................5 2 总体设计.......................................................................................................................................6 2.1 总体框图...........................................................................................................................6 2.2 总体电路...........................................................................................................................7 3 详细设计.......................................................................................................................................8 3.1 秒脉冲发生器....................................................................................................................8 3.2 译码计时电路..................................................................................................................10 3.3 控制电路..........................................................................................................................13
年月日
信息工程学院课程设计成绩评定表
学生姓名： 学号： 课程设计题目：
专业（班级）： 电子信息科学与技术
多功能计时器
指导教师评语：
成绩：
指导教师： 年
月日
摘要
此多功能计时器是基于 741s48、74ls192、555 定时器、CD40161 设计的，由六个主要 部分组成，即控制电路、秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、置数电路以及声光报警电路， 包含置数(00 至 99)、1s 倒计时、开启、暂停、连续、清零以及到点声光报警等主要功能， 也能完成一个完整的系统过程，可用于各种竞赛计时，交通灯系统，及报警装置。计时范围 为 00 至 99，可智能控制。 关键词：多功能计时器、1s 倒计时、连续、 声光报警
目录
目录................................................................................................................................................... 4 1 任务提出与方案论证...................................................................................................................5
六个主要部分组成，即控制电路、秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、置数电
设 计 要 求
路以及声光报警电路，包含置数、1s 倒计时、开启、暂停、连续、清零以及到点 声光报警 ，计时范围为 00 至 99，可智能控制。能任意定时，开启和暂停及清零， 1 秒的准确延时，及到点声光报警。可用于各种竞赛计时，交通灯系统，及报警 装置。计时范围为 00 至 99，可智能控制。
[1]康华光，陈大钦. 电子技术基础—模拟部分（第五版）［M]. 北京：高等教育 参 考 出版社，2005
资 [2]谢自美. 电子线路设计（第三版）.武汉：华中科技大学出版社，2006.8 料 [3] 康华光.电子技术基础—模拟部分（第五版）［M].北京：高等教育出版社，2006
指导教师签字
教研室主任签字
信息工程学院 课程设计报告书
题目: 多功能计时器
专 业： 电子信息科学学技术 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师：
2012 年 12 月 24 日
学号
设题目
设 计 技 术 参 数
信息工程学院课程设计任务书
学生姓名 多功能计时器
专业（班级）
电子信息科学与 技术
1s 准确计时，置数范围 00 至 99 可调，显示范围 00 至 99