多功能定时器课程设计

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多功能定时器

多功能定时器

多功能定时器————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:应用科学学院《电子系统设计》课程设计报告姓名:杨春波ﻩ学号: 5 号专业班级:ﻩ12级嵌入式系统实验班ﻩﻩ指导教师:朱水金设计题目:基于单片机多功能定时器完成时间:2015年06月27日设计(45%) 制作(35%)实训报告(20%) 总评简易难度(15%)控制方式(10%)原理图(10%)装配图(10%)器件焊接(5%)软件控制(10%)功能实现(10%)质量评估(10%)格式(5%)内容(15%)指导教师签名:目录第一章引言 (2)1.1选题背景ﻩ21.2 内容摘要 .................................................................................................................. 21.3设计任务 ................................................................................................................ 21.4 性能指标 ................................................................................................................. 2第二章系统电路设计.. (3)2.1 系统总体设计框架 .................................................................................................. 32.2 系统硬件单元电路设计 (3)2.2.1主控单元 (4)2.2.2 时钟电路设计ﻩ42.2.3复位电路ﻩ52.2.4 键盘模块 ........................................................................................... 52.2.5 显示模块ﻩ62.2.6 蜂鸣器报警电路 (7)2.3系统原理图及pcb印刷板图 (7)2.3.1系统硬件原理图ﻩ72.3.2pcb印刷板图ﻩ92.3.3模拟图……………………………………………………………………………...92.4 实物图ﻩ11第三章系统软件设计ﻩ133.1系统软件流框图 ........................................................................................... 133.2按键扫描流程图和程序ﻩ413.3 按键处理子程序流程图和程序ﻩ5113.4系统总体软件设计代码ﻩ6第四章系统整体调试ﻩ1715.1硬件调试ﻩ75.2 软件调试ﻩ71第五章结论................................................................................................................................. 185.1 总结ﻩ185.2 系统展望 ................................................................................................................ 185.3心得体会 .............................................................................................................. 18附录一:ﻩ19第一章引言1.1 选题背景定时器已成为人们日常生活中必不可少的物品,广泛用于个人家庭以及车站,码头,剧院,办公室等公共场所,给人们的生活,学习,工作,娱乐带来极大的方便。

单片机课程设计多功能定时器

单片机课程设计多功能定时器

单片机课程设计多功能定时器一、设计目的:1、在理论学习的基础上,通过完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用;2、能够对电子电路、电子元器件、印制电路板等方面的知识进一步加深认识,在软件编程、排错调试、相关仪器设备的使用技能等方面得到较全面的锻炼和提高;3、使学生增进对单片机的感性认识,加深对单片机理论方面的理解。

使学生掌握单片机的内部功能模块的应用,如定时器/计数器、中断、片内外存贮器、I/O口、串行口通信等;4、使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现,为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。

二、设计功能说明数字钟是采用数字电路实现对时,分,秒,数字显示的计时装置,由于数字集成电路的发展和石英晶体振荡器的广泛应用,使得数字钟的精度,远远超过老式钟表,钟表的数字化给人们生产生活带来了极大的方便,而且大大地扩展了钟表的报时功能。

数字钟已成为人们日常生活中的必需品,本设计可实现如下功能:1、使用实时时钟芯片写入及读取时间2、用LCD显示,可显示年、月、日、时、分、秒、星期、农历日期、节日3、选择蜂鸣器电路,实现两个闹钟设置和事件提示功能4、实现时钟校正功能,12小时/24小时切换功能5、显示当前时间为上午时间或下午时间6、整点报时功能按键功能如下:1、对显示时间的设置按键0:进入设置模式,实现秒(S)、分(M)、时(H)、年(Y)、月(m)、日(D)、星期(W)设置的切换,并在LCD右下角显示所设置的项目,当各项目设置完毕后,再按下按键0则返回主界面正常显示时间;按键1:每按一次按键1,对所设置的时间加1,当设置的时间超过它的最大值时,该项自动为0,例如:当设置秒为59时,秒自动清零;按键2:每按一次按键:2,对所设置的时间减1,当设置的时间小于0时,该项自动为它的最大值;按键3:设置完成后的确认键并可按此键中途退出设置,时间按用户设置值正常计时;按键7:实现时钟校正功能,12小时/24小时切换功能。

基于单片机的多功能定时器设计与实现

基于单片机的多功能定时器设计与实现

基于单片机的多功能定时器设计与实现摘要:随着科技的发展,人们对于计时和定时的需求日益增长。

本文基于单片机设计了一个多功能定时器,能够实现多种定时功能。

文中首先介绍了定时器的基本原理和设计方法,然后详细阐述了硬件和软件的实现过程。

最后,通过实验验证了设计的正确性和实用性。

关键词:单片机,多功能定时器,硬件设计,软件设计,实验验证引言:定时器是现代生活中不可或缺的一部分,它广泛应用于家电、工业设备、交通工具等领域。

传统的机械式定时器虽然可以满足简单的定时需求,但其功能有限,并且不够灵活方便。

基于单片机的定时器不仅可以实现更多的定时功能,而且可以灵活地调整参数,满足不同的需求。

因此,研究和设计基于单片机的多功能定时器具有重要的实际意义。

一、定时器的基本原理和设计方法1.1定时器的基本原理定时器是一种计时装置,可以用来测量时间间隔或定时一个事件的发生。

它由时钟源、计数器、定时器中断等组成。

通过控制计数器的计数频率和初始值,可以实现不同的计时功能。

1.2定时器的设计方法二、硬件设计2.1时钟源的选择定时器的计数频率由时钟源决定,常见的时钟源有晶体振荡器、RC振荡器和外部时钟等。

根据实际需求选择合适的时钟源。

2.2计数器的选择计数器是定时器的核心部件,根据需求选择适当的计数器。

常见的计数器有8位计数器和16位计数器。

一般情况下,16位计数器可以满足大部分的定时需求。

2.3定时器中断的设置通过设置定时器中断,可以使定时器达到指定的时间后触发中断,从而实现定时的功能。

根据产品需求选择合适的中断方式,如定时器溢出中断、定时器比较中断等。

三、软件设计3.1初始化定时器在软件设计中,首先需要初始化定时器,包括选择计数模式、设置计数频率等。

根据实际需求选择适当的计数模式,如定时模式或计数模式。

3.2设置计数频率和计数值通过设置计数频率和计数值,可以实现不同的定时功能。

根据需求选择适当的计数频率和计数值,例如,设置计数频率为1MHz,计数值为1000,可以实现1ms的定时功能。

多功能定时器课程设计讲解

多功能定时器课程设计讲解

摘要在日常生活照,555定时器的应用非常广泛,我们常常用到定时控制。

在早期运用的是模拟电路设计的,它的准确性和精度都不是很理想。

然而现在基本上都是运用数字技术。

定时器可以控制一些常用电器,也可以构成复杂的工业过程控制系统。

它的功能强大,体积小且灵活,配以适当的芯片可以实现许多功能。

随着电子技术的飞速发展,家用电器逐渐增多,不同的设备需要实现不同的功能,需要自己的控制器,设计十分不便。

根据这种情况,本设计设计了一个多功能定时器,可以对许多电器进行定时。

这种具有智能化的产品有效的减轻了人们的劳动,带人们走进智能化的时代,为家庭数字化的实现提供了可能。

关键词:555定时器;多功能;电器目录1方案论证 (1)1.1方案的比较环节 (1)1.2实验方案 (1)2原理及技术指标 (2)2.1实验原理 (2)2.2实验技术指标 (2)3单元电路设计及参数计算 (3)3.1单元电路设计 (3)3.1.1控制电路 (3)3.1.2可控脉冲发生电路 (3)3.1.3延时控制电路 (5)3.1.4电源电路 (6)3.2实验的连接与处理 (7)3.2.1各部件实现功能 (7)3.2.2实验处理 (8)4电路图 (9)4.1电路图 (9)5设计小结 (10)5.1个人感悟 (10)5.2遇到问题及解决途径 (10)参考文献 (11)附录 (12)1方案论证1.1 方案的比较环节方案一:通过51单片机进行编程设计一个电路系统方案二:采用555定时器组成的多谐振荡器产生时钟脉冲。

方案三:采用晶振产生时钟脉冲。

晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定、精确的单频振荡。

比较分析:三种方案相比较,方案一需要进行编程,而我们无法在短时间内编写好完整的程序,可实现性不强。

方案二:555定时器芯片是一种广泛应用的中规模集成电路,只要外围配以几个适当的阻容元件,就可以构成无稳态触发器、单稳态触发器以及双稳态触发器等应用电路,以此为基础可设计各种实用的电路形式。

课程设计定时器

课程设计定时器

课程设计定时器一、课程目标知识目标:1. 学生能理解定时器的基本概念,掌握其工作原理和功能。

2. 学生能运用所学知识,设计并实现一个简单的定时器电路。

3. 学生了解定时器在日常生活和科技领域的应用。

技能目标:1. 学生掌握定时器电路的搭建方法,提高动手实践能力。

2. 学生学会运用科学探究方法,分析并解决定时器使用过程中遇到的问题。

3. 学生能够运用信息技术,收集和处理与定时器相关的资料。

情感态度价值观目标:1. 学生养成合作学习的习惯,学会与他人分享知识和经验。

2. 学生培养对科学技术的兴趣,激发创新精神和实践能力。

3. 学生认识到定时器在生活中的重要性,增强节能环保意识。

课程性质:本课程属于科学课,以实验和实践为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。

学生特点:五年级学生对科学知识有一定的了解,具备一定的动手实践能力,好奇心强,喜欢探索新知识。

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,培养其解决问题的能力。

课程设计要注重理论与实践相结合,让学生在实践中掌握知识,提高技能。

同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使其全面发展。

通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为后续学习打下基础。

二、教学内容1. 定时器的基本概念:介绍定时器的定义、分类及工作原理。

教材章节:第二章第三节《时间控制电路》2. 定时器电路的设计与搭建:讲解定时器电路的设计方法,指导学生进行实际操作。

教材章节:第二章第四节《定时器电路的设计与应用》3. 定时器在日常生活和科技领域的应用:分析定时器在生活中的应用实例,了解其在科技领域的作用。

教材章节:第二章第五节《定时器应用案例分析》4. 实践活动:组织学生进行定时器电路的搭建,培养学生的动手实践能力。

教材章节:第二章实践活动《定时器电路设计与制作》5. 科学探究:引导学生运用科学探究方法,分析并解决定时器使用过程中遇到的问题。

教材章节:第二章科学探究《定时器电路故障分析与排除》6. 信息技术应用:指导学生运用信息技术,收集和处理与定时器相关的资料。

《单片机技术》课程设计报告-家用多功能定时器设计与制作

《单片机技术》课程设计报告-家用多功能定时器设计与制作

吉首大学《单片机技术》课程设计报告项目名称:家用多功能定时器设计与制作专业年级:物理机电工程工程2012级学号:学生姓名:指导教师:报告完成日期2015 年7 月 1 日评阅结果评阅教师第一章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.1.1 单片机的电子技术 (1)1.1.2 定时器介绍 (1)1.2 设计要求 (2)第二章系统电路设计 (2)2.1 设计框架介绍 (2)2.2 系统硬件单元电路设计 (2)2.2.1 复位电路设计 (2)2.2.2 时钟电路设计 (3)2.2.3 按键电路设计 (4)2.3 系统硬件总电路 (4)第三章系统软件设计 (5)3.1 系统软件流程图 (5)3.2 系统程序设计 (5)3.2.1 主程序 (5)3.2.2 中断程序 (12)第四章实验结果和分析 (13)4.1 实验使用的仪器设备 (13) (13)结束语 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1 系统背景1.1.1 单片机的电子技术单片机是将CPU、RAM\ROM\定时器/计数器以及输入输出(I/O)接口等计算机的主要部件集成在一块的集成电路芯片,作为微机系统它还可以实现模/数转换、脉宽调制、计数器捕获/比较逻辑、高速I/O口和WDT各种控制功能。

通过在MCS-51系列的单片机中增设了全双工串行口I/O、片内数据存储器采用寻址范围为256kb的8位地址、均有四种工作方式的2个16位的定时/计数器、增加了中断系统、增设了颇具特色的布尔处理机、让单片机具有较强的指令寻址和运算功能这些技术,使单片机拥有了完善的外部并行总线(AB、DB、CB)具有多机识别功能的串行通信接口,规范了功能单元的特殊功能寄存器控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统,位发展具有良好兼容性的新一代单片机奠定了良好的基础。

单片机被广泛地应用在各种领域。

例如用来作家用电器中如洗衣机、电冰箱、微波炉、电饭煲、电视机、录像机以及其他视频音像设备的控制器;在办公室中用作大量通信、信息的承载体,比如磁盘驱动、打印机、复印机、电话等;它还可以来构成电子秤、收款机、仓储安全检测系统、空气调节系统等冷冻保鲜系统等的专用系统;在工业中,像工业过程控制、过程监制以及机电一体化控制等系统都是以单片机为核心火多网络系统;它还可以构成一些智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路,实现一些像存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等智能化功能,还可以构成一些电子系统中的集中显示系统、动力检测控制系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视器等的冗余网络系统。

定时器设计的课程设计

定时器设计的课程设计

定时器设计的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解定时器的基本概念、工作原理及其在电子技术中的应用。

2. 学生能掌握定时器的种类、功能及参数,并能根据需求选择合适的定时器。

3. 学生了解定时器编程的基本方法,能运用所学知识编写简单的定时程序。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识设计简单的定时器电路,并进行调试与优化。

2. 学生能够运用编程软件编写定时程序,实现特定功能。

3. 学生能够通过实际操作,培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发学习热情,形成积极的学习态度。

2. 学生在团队协作中,学会相互尊重、沟通与协作,培养集体荣誉感。

3. 学生通过学习定时器设计,认识到科技对生活的改变,增强社会责任感和创新意识。

本课程针对初高中电子技术课程,结合学生年龄特点和知识水平,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。

课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估,确保学生能够达到预期学习成果。

和教学内容二、教学内容本节课程依据课程目标,选取以下教学内容:1. 定时器基本概念:介绍定时器的定义、功能、分类及其在电子技术中的应用。

2. 定时器工作原理:讲解定时器的内部结构、工作方式,重点掌握计数器、定时器的原理。

3. 定时器电路设计:学习定时器电路的组成、设计方法,分析常见定时器电路图。

4. 定时器编程:学习定时器编程的基本方法,掌握定时器的初始化、计数和控制。

5. 定时器应用实例:分析实际应用案例,了解定时器在日常生活和工业中的应用。

教学大纲安排如下:第一课时:定时器基本概念、分类及功能。

第二课时:定时器工作原理,重点讲解计数器、定时器原理。

第三课时:定时器电路设计,分析电路图,进行电路搭建。

第四课时:定时器编程,学习编程方法,编写简单定时程序。

第五课时:定时器应用实例,分析实际应用,进行课堂讨论。

教学内容与教材章节关联紧密,确保科学性和系统性。

多功能定时器

多功能定时器

湘潭职业技术学院工学院2011届毕业设计专业:应用电子技术毕业设计课题:多功能定时器班级:姓名:指导教师:周姣2011年5月15 日毕业设计开题报告书课题:多功能定时器专业:应用电子技术班级:电子08301报告人:指导教师:周姣时间:2011年5 月湘潭职业技术学院信息工程系摘要AT89C51型单片机的多功能定时器的工作原理是利用了寄存器的溢出来触发中断的,所以在写定时器的时候就要去算计数的增量,再根据单片机的晶振的频率就可以算出确定的时间了.定时器主要用到了2个寄存器,一个为TCON,另一个为TMOD.TCON是用来控制定时器的启动与停止的.TMOD是用来设置定时器的模式的. 单片机多功能定时器产生的效果是:4合一数码管每60秒会增1,当增加到最大值时,重新从0开始递增.写单片机多功能定时器的步骤是:1,对TMOD赋值,以确定T0和T1的工作方式。

2,计算初值,并将其写入TH0、TL0或TH1、TL1。

3,中断方式时,则对IE赋值,开放中断。

4,使TR0或TR1置位,启动定时/计数器定时或计数。

关键词:单片机AT89C51、 4合一数码管、多功能定时器。

引言目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。

更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。

因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。

目录摘要..........................................................引言...........................................................第一章概述..................................................第二章单片机................................................1.1 单片机的介绍..............................................1.2 单片机的发展史.......................................1.3 单片机的应用.......................................第三章数码管.......................................第四章程序.......................................... 第五章电路的焊接与检测.............................第六章总结........................................... 第七章致谢.........................................第一章概述多功能定时器的具体功能列表如下:1、具有定时开功能、定时关功能;2、具有顺计时/倒计时切换功能;3、四位时间显示(时、分)即最长可倒计时24小时;4、具有闹铃1分钟功能5、平时显示时间,小时个位的小数点用于闪烁指示秒钟电路原理图如下:第二章单片机的介绍:单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。

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摘要在日常生活照,555定时器的应用非常广泛,我们常常用到定时控制。

在早期运用的是模拟电路设计的,它的准确性和精度都不是很理想。

然而现在基本上都是运用数字技术。

定时器可以控制一些常用电器,也可以构成复杂的工业过程控制系统。

它的功能强大,体积小且灵活,配以适当的芯片可以实现许多功能。

随着电子技术的飞速发展,家用电器逐渐增多,不同的设备需要实现不同的功能,需要自己的控制器,设计十分不便。

根据这种情况,本设计设计了一个多功能定时器,可以对许多电器进行定时。

这种具有智能化的产品有效的减轻了人们的劳动,带人们走进智能化的时代,为家庭数字化的实现提供了可能。

关键词:555定时器;多功能;电器目录1方案论证 (1)1.1方案的比较环节 (1)1.2实验方案 (1)2原理及技术指标 (2)2.1实验原理 (2)2.2实验技术指标 (2)3单元电路设计及参数计算 (3)3.1单元电路设计 (3)3.1.1控制电路 (3)3.1.2可控脉冲发生电路 (3)3.1.3延时控制电路 (5)3.1.4电源电路 (6)3.2实验的连接与处理 (7)3.2.1各部件实现功能 (7)3.2.2实验处理 (8)4电路图 (9)4.1电路图 (9)5设计小结 (10)5.1个人感悟 (10)5.2遇到问题及解决途径 (10)参考文献 (11)附录 (12)1方案论证1.1 方案的比较环节方案一:通过51单片机进行编程设计一个电路系统方案二:采用555定时器组成的多谐振荡器产生时钟脉冲。

方案三:采用晶振产生时钟脉冲。

晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定、精确的单频振荡。

比较分析:三种方案相比较,方案一需要进行编程,而我们无法在短时间内编写好完整的程序,可实现性不强。

方案二:555定时器芯片是一种广泛应用的中规模集成电路,只要外围配以几个适当的阻容元件,就可以构成无稳态触发器、单稳态触发器以及双稳态触发器等应用电路,以此为基础可设计各种实用的电路形式。

而方案三的晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号,但采用晶振需要较多的元器件,并且电路图比较麻烦,而且也不能达到锻炼思考能力、电路分析的目的。

因此,通过比较实用性,合理性,选择方案二。

1.2 实验方案电源电路采用桥式整流电路从220VAC到5VDC的整流,可控脉冲发生器采用555多谐振荡器产生秒脉冲,延时电路由6级74LS160芯片组成前两级为秒脉冲触发,不参与判断,后四级为分钟脉冲触发,用74LS160控制置位端的A,B,C,D门一个脉冲开关控制此计数器的触发连接74LS21,可通过选通来确定所需要的输出位,当满足条件就会输出一个信号通过继电器的闭合控制用电器开关。

2原理及技术指标2.1 实验原理用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲,即输出周期为1秒的方波脉冲,将该方波脉冲信号送到秒计数器74LS160的CLK脉冲端,由于设计需要调整时间达到5min-18h和55min-20h,所以是分为秒计数器和分计数器。

秒计数器为60进制,需要两级74LS160,个位计数器为十进制,十位计数器为六进制,组合而成为六十进制的秒计数器分计数器为均十进制减法计数器由于18h为1080min,20h为1200min,所以分计数器需要四级74LS192芯片,再通过调整输ABCD的位置才调整2.2 实验技术指标它既可以对应用电器进行一次定时控制,又可以对电气进行循环控制。

电路要求由电源电路、可控脉冲发生器、延时控制电路和控制执行电路组成。

1)定时和控制选用555定时器和十进制计数器;2)设计方案要有比较环节;3) 并且一次定时时间可设定5min—18h,循环定时时间55min—20h;设定控制功率为500W,自身耗电要小于1W。

4)用绘图软件绘制原理图。

3单元电路设计及参数计算3.1 单元电路设计3.1.1控制电路控制电路由开关、清零和循环按键组成,开关是通过脉冲控制器判断给秒脉冲的CLK端关图3-1控制电路AU21A74LS04D循环按键BKey = A图3-2控制电路B3.1.2可控脉冲发生电路脉冲发生电路是由555定时器组成的,555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件,电路如图3-1-2所示。

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,可在4.5V~16V工作,7555可在3~18V工作,输出驱动电流约为200mA,因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。

它的各个引脚功能如下:1脚:外接电源负端VSS或接地,一般情况下接地。

8脚:外接电源VCC,双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V,CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。

一般用5V。

3脚:输出端V o。

2脚:低触发端。

6脚:TH高触发端。

4脚:是直接清零端。

当此端接低电平,则时基电路不工作,此时不论TR、TH处于何电平,时基电路输出为“0”,该端不用时应接高电平。

5脚:VC为控制电压端。

7脚:放电端。

该端与放电管集电极相连,用做定时器时电容的放电。

在1脚接地,5脚未外接电压,两个比较器A1、A2基准电压分别为的情况下,555时基电路的功能表如表3-1-1所示。

图3-3 可控脉冲发生电路时钟信号发生器是由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器构成,通过设置合适的R1、R2和C值可以将输出频率调整为1Hz。

在精度要求相对不高的情况下,多谐振荡器的振荡频率可由下式估算:f0=1/(0.69*(R1+2R2)*C)那么,当R1=16K R2=16k,C=10μF由于R1是可调电阻,所以通过改变R1的电阻值达到改变频率可以实现可控的环节。

3.1.3延时控制电路延时控制电路又可以称为计数器电路,计数是一种最简单基本的运算,计数器就是实现这种运算的逻辑电路,计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数,以实现测量、计数和控制的功能,同时兼有分频功能,计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成,这些触发器有RS 触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。

计数器在数字系统中应用广泛,如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数,以便顺序取出下一条指令,在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数,又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。

计数器可以用来显示产品的工作状态,一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。

它主要的指标在于计数器的位数,常见的有3位和4位的。

很显然,3位数的计数器最大可以显示到999,4位数的最大可以显示到9999。

本次我们使用的74LS160本身就是一个十进制的计数器,而这次设计的四位十进制的计数器级联是通过进位端与另一个两层级联的74LS160芯片组成的六十进制计数器是CLK相连实现的计数原理与数学中的数数没多大区别,首先由秒计数器机够60进位到个位0-9,则进一位到10位,10位从0到9,则进一位到100位,当计数到999时,计数器进一位到1000.于是就实现了4位数的计数。

表3-4 延时控制电路功能由上表可知当RD'=0时计数器为全零状态。

因清零不需与时钟脉冲CP同步作用,因此称为异步清零。

当清零端RD'=1时,使能端 EP=ET=1时,预置控制端LD'=0,电路可实现同步预置数功能。

当RD'=LD'=1时只要EP与ET中的一个为0,即封锁了四个触发器的J、K端使其全为0此时无CP脉冲,各触发器状态保持不变。

当LD'=RD'=EP=ET=1时电路可实现十进制加法计数功能。

因此,采用两片74LS160芯片级联,首先构成100进制的计数器,再通过适当的与非门改造成60进制的计数器即可。

图3-5 延时电路3.1.4电源电路U1图3-6 电源电路本设计是需要一个+5V直流电源供电,但是生活中没有+5V的电压供电,然而直流电源的输入电压为220V的电网电压,所以在正常情况下,输入电压是远远的高于本设计所需的电压值,因此需要先使用变压器降压,将220V的电网电压降低到5V后,再进行下一阶段的处理。

变压器是这一电源电路起始部分,将220V的直流电压转变为所需的较低的+5V电压,才可以进行下一阶段的整流部分。

一般规定V1为变压器的高压侧,V2为变压器的低压侧,这样就可以将220V的电压降低到+5V,如图所示:图3-7变压器如图3-8,为桥式整流电路,就是将交流电网电压转换为所需电压,整流电路由四只整流二极管组成。

为了简便起见,这里所选的二极管都是理想的二极管,二极管正向导通时电阻为零,反向导通时电阻无穷大。

在V2的正半周,电流从变压器副边线圈的上端流出,经过二极管D1,再由二极管D4流回变压器,所以D1、D4正向导通,D2、D3反向截止,产生一个极性为上正下负的输出电压。

在V2的负半周,其极性正好相反,电流从变压器副边线圈的下端流出,经过二极管D2,再由二极管D3流回变压器,所以D1、D4反向截止,D2、D3正向导通。

桥式整流电路利用了二极管的单向导电性,利用四个二极管,是它们交替导通,从而负载上始终可以得到一个单方向的脉动电压。

图3-8桥式整流电路3.2 实验的连接与处理3.2.1各部件实现功能电源电路作用是220V AC变成5VDC。

74LS160实现加法计数功能,555定时器组成的多谐振荡器产生进位脉冲,一个四输入与门实现对时间进行判定,如果每个74LS160达到设定数值就会对高一级的四与门输入电路产生一个正信号,当4个四与门输入电路都为正信号也就是说达到设定的数值时候,也就是计时时间到了,通过继电器向外进行输出,控制继电器的开通与中断,达到控制的目的。

3.2.2实验处理具有数字显示的倒计时器的设计根据电路的逻辑功能主要分为四个模块组成:控制电路模块、脉冲发生电路模块、电源电路、延时电路组成。

功率计算:表3-9功率计算表计算得出电路功耗约为820mW,满足题目设计要求的1W。

4电路图4.1 电路图关图4-1 电路图将220V电网电源经过变压器转为+5V的电源给555定时器供电,计时前先设定计时时间,将与74ls160芯片连接的74ls21芯片需要的关键555定时器产生的秒脉冲和二输入与非门的另一端按键信号作用于,秒计数器的一个位芯片的c l k端。

当开始摁下去时,由于接的是高电平,则高电平通过二输入与非门变成低电平。

74ls160的clk端为低点评有效,则计数一次,当计满十次就向前进位,进位为六次时就为一分钟,向分计时器进位一次,计数1 当达到设定接线时间时会向外的四输入与门电路输出一个信号,这个信号可以驱动继电器电路达到电气控制的目的。

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