可预置30S的定时显示报警系统课设
可预置报警器课程设计
可预置报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解可预置报警器的基本工作原理，掌握相关的电子元件功能和使用方法。
2. 学生能够描述可预置报警器的电路连接方式，并解释各部分电路的作用。
3. 学生掌握可预置报警器的编程方法，能够根据需求调整报警参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成可预置报警器的组装和调试。
2. 学生能够运用问题解决策略，对可预置报警器进行故障排查和修复。
3. 学生能够通过小组合作，进行项目实践，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生通过学习可预置报警器，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和安全意识。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队精神和集体荣誉感。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够在掌握基本电子知识的基础上，提高创新实践能力，增强安全意识，为未来的学习和生活奠定坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合电子技术教材第五章“传感器与执行器”相关内容，组织以下教学大纲：1. 理论知识：a. 介绍可预置报警器的基本原理和功能。
b. 分析常见的报警器类型及其应用场景。
c. 讲解传感器（如红外传感器、震动传感器等）的原理及其在报警器中的应用。
2. 实践操作：a. 介绍并展示可预置报警器的电路图，解释各部分电路的功能。
b. 指导学生进行报警器的组装，包括电子元件的焊接和电路连接。
c. 教授编程方法，使学生能够根据实际需求调整报警参数。
3. 教学安排与进度：a. 理论部分：共计4课时，分别介绍基本原理、传感器原理及应用、报警器类型及功能。
b. 实践部分：共计6课时，包括报警器组装、调试、编程及故障排查。
4. 教材关联：a. 教材第五章“传感器与执行器”第1-3节，涉及传感器原理及应用。
课设报告要求(30S计时器)1111
30秒计时器课设报告要求一、设计目的1.掌握30秒计时器的设计，调试方法。
2.熟悉相应中规模集成电路的应用和工作原理。
二、设计要求：1.具有显示30秒的功能2.设置操作开关，控制计时器的清零，启动和暂停。
3.计时器为30秒减计时，其计时间隔为一秒4.计时器减计时到零时，数码显示不能灭灯，同时发出光电报警三、原理框图四、单元电路的设计及工作原理1.脉冲产生电路555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
故本实验用555定时器产生1kHz的方波信号。
以下为其电路结构：555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为0，可使 RS 触发器置 1 ，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将RS 触发器置 0，使输出为0 电平。
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 o2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。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。
数字电子课程设计 可预置的定时显示报警系统
数字电子课程设计课题名称：可预置的定时显示报警系统所在院系：班级学号：姓名：指导老师：时间：目录第一章：引言………………………………………………………第二章：总体框图……………………………………………………第三章：单元电路的设计与说明……………………………………第四章：总电路图的设计与说明……………………………………第五章：元器件清单…………………………………………………第七章：设计小结…………………………………………………第八章：参考资料……………………………………………………数字电子技术课程设计任务书姓名：班级：指导老师：教研室主任签字： 2009年 1月 1日一、引言二十一世纪的新中国，科技日新月异，各行各业的发展可谓气象万千，其中电子技术也突飞猛进的发展就是一个典型的代表之一，电子产品铺天盖地,并且在电子领域取得了不少新成果，如当今社会每个人几乎手里的手机，手提电脑等，我国也在生产电子产品方面的发展有了新突破，而且电子产品也正逐渐被应用到生活、生产的各个领域，甚至是自动化发展中不可或缺的部分，电子的发展起着推动全社会及全世界进步的重大作用。
可预置定时报警系统的设计也是实现无人看守，自动化程度高明的一个重要表现，如某电台无须人员参与，就能自动的定时的开启和关闭，这对人们的生活带来了很大的方便，那设计可预置定时报警系统的设计要做些什么器件呢？这就是我们要思考的问题，电路中我们必须用到加入了计数器，显示器，锁存器等，给出了一种可预置的定时显示报警系统设计的方案, 对系统的组成及其设计原理进行了详细地讨论。
电子技术应用的广泛性和灵活性, 给设计和制作具体实用电路带来了方便, 可预置的定时显示报警系统, 可用于任何定时系统。
例如, 通常篮球比赛规则中规定: 一方队员持球时间不能超过30s, 则可设计预置30s, 且定时显示0s,5 s,10 s, ⋯, 到30s 报警, 给运动员和裁判员以准确的信号。
数字电路课程设计-可预置的定时显示报警电路
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：可预置的定时显示报警电路初始条件：具备电子电路的基础知识和设计能力；具备查阅资料的基本方法；熟悉常用的电子器件；熟悉电子设计常用软件的使用；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、设计定时显示报警电路；2、预置时间最大30S；3、数码管显示时间；4、掌握数字电路的设计及调试方法；5、撰写符合学校要求的课程设计说明书。
时间安排：十九周一周，其中2天原理设计，3天电路调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.电路原理设计····················································1.1设计要求·····················································1.2原理框图·····················································2.芯片介绍························································2.1 74LS192······················································2.2 74LS00·······················································2.3 74LS48·······················································2.4 555定时器····················································3.单元电路设计····················································3.1 递减计数器··················································3.2 置数控制电路················································3.3 时钟信号控制电路············································3.4 译码显示电路················································3.5 报警电路····················································3.6 秒脉冲发生电路··············································4.电路图设计······················································4.1 电路原理图··················································4.2 电路原理介绍················································5.电路仿真························································5.1 绘制电路图··················································5.2 元件设置····················································5.3 仿真结果····················································6.制作电路························································6.1 生成材料清单················································6.2 焊接电路····················································7.课程设计心得体会················································参考文献··························································1 1 1 2 2 2 3 4 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 10 101011121.电路原理设计1.1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。
(完整版)可预置定时器显示报警系统设计
一、 概述在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。
早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的换代之物。
随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。
小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。
它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
设计一个任意预置的定时显示报警系统，运用这个系统可以实现自动控制。
例如，在篮球比赛中，队员的持球时间有一定的限制，超过这个限制时间就需要报警。
某电台早上无人时自动启动机组播音。
在各种报警电路中，数字电路应用的非常广泛，而且报警效果通常都很好，不管是从报警时间的准确度还是电路设计的简单性都有很鲜明的优点。
按照本次课设技术指标要求，设计一个可预置的30秒显示报警系统，每隔5秒显示一次时间，当倒计时为0秒时发出声光报警。
外部控制开关可以实现直接清零、预置功能。
根据任务要求，基本的设计思路如下：首先利用555定时器组成多谐振荡器产生周期为1s脉冲连接到计数器down端进行减一操作，任务中要求每5秒显示一次时间，则用数值比较器74ls85对个位数进行检测，检测到是0或5时输出高电平输送到锁存器使能端，此时使能端有效输出数据并锁存起来，且在数码管上显示出来，其他情况则不输出不显示，从而达到了每隔5秒显示一次时间。
报警电路用发光二极管代替，当减到0时十位计数器的借位端输出高电平，把借位输出端与发光二极管、分压电阻串联接地即可完成要求，简单且有技巧性。
二、 方案论证方案一：利用分立式元器件，运用数字电路技术可以设计出报警系统。
电路可读性强，逻辑关系和电路设计思路清晰，所用到的元器件比较常用，且稳定性也还可以，性价比较高，操作简单。
30秒定时器课程设计报告
安康学院电子技术课程设计报告书课题名称：30秒定时器的设计姓名：学号：院系：电子与信息工程系专业：电子信息工程指导教师：时间：2011年月日设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)、系统方案论证 (1)、模块电路设计 (2)四、系统调试与结果 (4)五、主要元器件与设备 (9)六、课程设计体会与建议 (10)、设计体会 (10)、设计建议 (10)七、参考文献 (10)一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解减计数显示电路的组成及工作原理。
5、熟悉减计时显示电路的设计与制作。
二、设计思路1、设计秒脉冲电路。
2、设计减计数电路。
3、设计译码和数码显示电路。
4、设计时序控制电路。
5、设计整体框图及连接电路图三、设计过程、系统方案论证30秒定时器总体方框图如图1所示。
图1 30秒定时器总体方框图其工作原理为：计数器完成30秒计时功能，而控制电路是直接控制计数器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。
操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数。
3.2、模块电路设计秒脉冲电路如图2所示用555定时器与一个双D触发器相连，通过调节电阻R1、R2的阻值大小使其输出1Hz的秒脉冲。
图2 秒脉冲电路30秒减计数电路如图3所示计数器74HC192是具有异步清零、异步置数功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当B接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当B接地时，CR为低电平，LD’为低电平时，D0到D3端输入的数据d0到d3被置入计数器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0,当CR为低电平，LD’为高电平时，如果CPd为高电平，由CPu输入计数脉冲，进行加计数；如果CPu为高电平，有CPd端输入计数脉冲，则进行减计数；如果CPu 和CPd 端都为高电平时，计数状态器保持不变。
可预置的定时显示报警系统课设
沈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姓名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日止沈阳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姓名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1．设计题目：可预置的定时显示报警系统设计目的：（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。
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。
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：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范围内任选1-2个方向：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；设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；3．报告的基本要求：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。
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）、致谢、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
4.时间进度安排：2014-9-1沈阳工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：学生姓名：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。
电子技术课程设计可预置的按时显示报警系统4
目录课程设计（论文）任务书 ........................................................... 错误!未定义书签。
课程设计（论文）成绩评定表 ................................................... 错误!未定义书签。
中文摘要 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
1 设计任务描述 ........................................................................... 错误!未定义书签。
设计目的....................................... 错误!未定义书签。
大体要求....................................... 错误!未定义书签。
发挥部份....................................... 错误!未定义书签。
2 设计思路 ......................................... 错误!未定义书签。
3 设计方框图 ....................................... 错误!未定义书签。
4 各部份电路设计及参数计算 ......................... 错误!未定义书签。
显示器......................................... 错误!未定义书签。
译码器......................................... 错误!未定义书签。
锁存器......................................... 错误!未定义书签。
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表 4.4
其波形如图4.9所示
图 4.9
4.6 译码器
7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。 7448的功能表如表4.5所示，它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：
0.3
5
4
3
2
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JKFF，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。
（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，完成置数功能。
（4）计数。当Rd=Ld=Ep=Et=1时，输入计数脉冲CP，电路状态二进制自然序依次递增1，直到QdQcQbQa=1111时，进位输出端RCO输出高电平进位信号RCO=1。
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
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。
3
2014.9.03
逻辑原理图；书写设计报告
打分
4
2014.9.04
总体逻辑图
打分
5
2014.9.05
答辩、报告
打分
2014-9-1
沈 阳 工 程 学 院
系（部）：自动化学院班级：学生姓名：
指 导 教 师 评 审 意 见
评价
内容
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。
SR锁存器是一种具有简单功能的双稳态存储电路，电路有两个输入端，其中S端为置1端，R端为复位端或清零端。SR锁存器的功能表如表4.3所示
S
R
Q
状态
0
0
不变
不变
保持
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
不确定
表4.3
该电路锁存器整体构成如图4.8所示
图 4.8
其整体的功能表如表4.4所示
A3
A2
A1
A0
s
0
0
0
图 4.5
图4.5所示的十进制计数器，是借助74LVC161的异步清零功能实现的。74LVC161从0000状态开始计数，当第十个CP脉冲上升沿到达时，输出 =1010，通过一个与非门译码后，反馈给 端一个清零信号，立即使 返回到0000状态。此刻，产生清零信号的条件已消失， 端随之变为高电平，74LVC161重新从0000状态开始新的计数周期。这样就跳过了1010--1111六个状态，构成十进制计数器。需要说明的是，电路是在进入1010状态后，才立即被置成0000状态的，即1010状态会在极短的瞬间存在。
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
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）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。
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，
0.2
5
4
3
2
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。
0.2
5
4
3
2
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，书写工整规范。
0.5
计数器波形如图4.6所示
图 4.6
其功能表如表4.2所示
CP
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
0
1
0
0
5
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0
1
6
0
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0
0
9
1
0
0
1
表 4.2
此时74161计数器为十进制计数器，可进行十进制的计数。
4.4
报警电路利用的是BJT放大信号，将放大信号传给报警器。
报警器。计数器的输出接BJT基极放大，另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，根据老师上课所讲内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
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
关键词可预置，显示，报警
1.1
1.2
（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范围内任选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
（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；
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0.143μF，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 =24.7kΩ， =10kΩ
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）、致谢、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 内 容
备注
1
2014.9.01
主要设计内容，原始框图
打分
2
2014.9.02
框图及初步原理图完成情况
打分
（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．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范围内任选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。