可预置定时电路设计3

合集下载

可预置的定时显示报警系统4

可预置的定时显示报警系统4

可预置的定时显示报警系统4可预置的定时显示报警系统1设计任务描述1.1设计题目:可以预置的表明报警系统1.2设计题目1.2.1设计目的(1)掌握可任意预置时间的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。

1.2.2基本建议(1)设计一个可预置30秒的显示报警系统;(2)时间表明系统为按秒加法或乘法计数均可;当计数至第30秒时表明的时间数字上开始闪烁(闪烁频率为4hz),直到归零为止;(3)计数归属于零时发出声音报警信号并能够精确地预置和清零。

1.2.3发挥部分内要5秒表明一次时间(0秒、5秒,??,30秒表明),系统能够精确地预置和清零。

-1-沈阳工程学院课程设计(论文)2设计思路我设计的可以预置定时表明报警系统就是由脉冲发生器(我用的就是两个74121共同组成的多谐振当器)、分频地电路、计数电路、锁存电路、比较电路、译码电路、表明电路,等七大部分形成的.当引爆控制器,输出掌控信号,即为所谓的脉冲信号,此系统可以步入计时状态,当时间减少至我们的30秒后报警系统已经开始报警,我采用了74193五十进制的功能并使显示器时期能内要5秒显示器表明一次,当个位和十位的输出信号与我们在所存器原订的信号相同,输入1,报警系统已经开始响。

因为报警系统就是由脉冲产生的,须要1hz的方波,我采用了74121多谐振荡器,并使其产生10000hz的方波,我们须要的就是1hz的方波,就必须用分频器去同时实现,我采用了4个同步10十进制的74160分频,就能够产生1hz的方波,然后再通过十进制对称计数器74290去同时实现乘法计数,我运用了7447,用它去掌控显示器,这样就能够叫做显示器内要五秒表明一下时间。

此系统中比较器我选用的是7485,它的作用就是用来实现我们预制的时间,当计数器的时间到与比较器设定的时间相同时,比较器输出高电平信号,输入报警器的触发器端,使报警其能够及时报警.-2-可预置的定时显示报警系统3设计方框图显示器显示器驱动器驱动器译码器译码器扬声器锁存器锁存器计数器计数器比较器振荡器-3-振荡器沈阳工程学院课程设计(论文)4各部分电路设计及参数排序4.1秒脉冲产生电路vcc10kvccncnrextcextrinncqnca1a2bqgnd0.7uf0.7ufqnca1a2bqgnd10kvccncnrextcextri nnc74121单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形输入脉冲,例如利用这个矩形脉冲做为定时信号回去掌控某电路,可使起至在tw时间内动作(或不动作).比如,利用单稳输入的矩形脉冲做为与门输出的掌控信号,则只有这个矩形波的tw时间内,信号va才有可能通过与门.74121单稳态触发器的延时作用不难从下图所示的工作波形可看出.图中输出端vo1的上升沿相对输入信号v1的上升沿相对输入信号v1的上升沿延迟了tw一段时间.74121单稳态触发器的延时作用常被应用于时序控制.利用两个74121单稳态触发器可以形成多偕振荡器,注的控制器s为振荡器的掌控控制器.设当电路处于q1=0,q2=0时,将开关s打开,电路开始振荡,其工作过程如下:在起始时,74121单稳态触发器1的a1为低电平,开关s打开瞬间,b端产生正跳变,单稳1被触发,q1输出正脉冲,其脉冲宽度为0.7r1c1,当单稳1暂稳态结束时,q1的下跳沿触发单稳2,q2端输出正脉冲,此后,q2的下跳沿又触发单稳1,如此周而复始的产生振荡,其振荡周期为t=0.7(r1c1+r2c2)在我设计的这个电路中,要求发出10000hz的脉冲,即t=1/10000,要满足这个要求,我采用r1=r2=10kc1=c2=0.7uf代入方程:0.7x2x10000x0.7=1/10000-4-74l2174l21可预置的定时显示报警系统74121单稳态触发器的波形图4.2分频器电路crcpabcds1gndcrcpabcds1gndcrcpabcds1gndvccqccqaqbqcqds2ldvccqccqaqbqcqds2ldvcc qccqaqbqcqds2ldqnca1a2bqgnd10kvccncnrextcextrinnccrcpabcds1gndvccqccqaqbqcqds2 ld74ls16074ls16074ls16074ls160其中用了非门7404,它就是二输出二输入.我采用四个74160作为分频器,74160是十进制加法计数器,是异步清零,同步置数,我将第一个74160的q非端作为下一个计数器的cp脉冲,因为q非端是进位脉冲输出端,由于我们需要它的下降沿,但74160的cp是上升沿,所以我在每两个之间加个非门,实现上述要求.它的工作过程就是首先提一清零信号rd=0,并使各触发器的状态为零,即为计数器清零.rd边为一后,加如一置数信号ld=0,而因信号须要保持至下一个时钟脉冲的也已LBP到来后。

可预置30S的定时显示报警系统课设之欧阳德创编

可预置30S的定时显示报警系统课设之欧阳德创编

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I沈阳工程学院II数字电子技术课程设计成绩评定表II中文摘要11.1设计题目:可预置的显示报警系统之二21.2 设计要求21.2.1 设计目的21.2.2 基本要求21.2.3 发挥部分22 设计思路33 设计方框图44 各部分电路设计及参数计算54.1 振荡器54.2 分频器64.3 计数器74.4 报警电路94.5 锁存器94.6 译码器114.7 显示器135 工作过程分析146 元器件清单157主要元器件介绍167.1 555定时多谐振荡器167.2 计数器177.3 译码器18小结20致谢21参考文献22附录 A1 逻辑电路图23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。

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。

可预置时间的显示播音系统的正文

可预置时间的显示播音系统的正文

1 设计任务描述1.1设计题目:可预置时间的显示播音系统的设计1.2 设计主要内容及要求1.2.1 设计目的(1)掌握可预置时间的显示报警系统的设计电路的构成、原理与设计方法;(2)熟悉集成电路的使用方法。

1.2.2 基本要求(1)某电台23时30分停止播音,第二早4时30分开机准备播音,要求早晨无人时自动启动机组播音;(2)晶体振荡电路及分频电路;(3)可控制的计数、锁存、译码、显示系统。

1.2.3 发挥部分时、分显示电路;2 设计思路可预置定时显示播音系统是由脉冲发生器、分频地电路、计数电路、锁存电路、比较电路、译码电路、显示电路,等七大部分构成的。

所谓的脉冲信号,此系统可以进入自动计时状态,当时间到与我们预置的相同后电台就开始自动播音,用一个了290六进置计数器和一个290十进制的计数器组成的一个六十分频电路的功能使显示器时期能够能够每隔60秒显示器显示一次,当时钟个位和分钟十位的输入信号与我们在所存器预定的信号相同,输出00,播音系统开始响。

因为播音系统是由脉冲产生的,需要1HZ的方波,我选用了555多谐振荡器,使其产生10000HZ的方波,我们需要的是1HZ的方波,就必须用分频器来实现,我选用了4个同步10进制的74160分频,就能产生1HZ的方波,然后再通过六十进制和二十四进制计数器实现秒分时电路加法计数。

此系统中比较器我选用的是7485,他的作用就是用来实现我们预制的时间,当计数器的时间与比较器设定的时间相同时,比较器输出高电平信号,输入扬声器的触发器端,使扬声器其能够及时播音,还有就是在显示器上面把消引端接上高电平使显示器随时都亮着。

3 设计方框图555振荡器分频器计数器锁存器译码器驱动器显示器比较器扬声器4 各部分电路设计及参数计算4.1振荡器图4.1 555多谐振荡器的逻辑电路555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器,脚2与脚6直接相连。

电路没有稳态,仅存在两个暂稳态,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过R1、R2向C充电,以及C通过R2向放电端放电,使电路产生振荡。

可预置定时显示报警系统设计

可预置定时显示报警系统设计

可预置定时显示报警系统设计摘要:可预置定时显示报警系统是一种用于定时显示报警、提醒和提示的设备。

本设计旨在实现一个具有人性化设置功能、精确报警时间以及多种显示方式的报警系统。

通过将系统与电子时钟和显示屏结合,用户可以根据需要设置报警时间,到达指定时间时系统将自动发出报警,并通过显示屏提示用户相关信息。

关键词:定时显示报警系统、人性化设置、精确报警时间、显示屏1.引言在日常生活中,我们经常需要定时提醒或提醒其他人。

传统的报警方式多为声音报警,然而对于一些特殊场景和个人需求来说,声音报警并不够直观。

因此,本设计采用可预置定时显示报警系统,以便用户根据需求进行精确设置并通过显示屏进行提示。

2.系统设计2.1硬件设计本系统的硬件包括电子时钟、显示屏、按钮等。

电子时钟用于实时显示当前时间,并提供设置时间的功能。

显示屏用于显示报警信息。

按钮用于设置和确认相关参数。

2.2软件设计2.2.1设置功能用户可以通过按钮对系统进行设置。

通过长按按钮进入设置菜单,在菜单中可设置报警时间、报警方式和显示方式等参数。

设置完成后,系统将保存设置并返回主界面。

2.2.2报警功能用户设置的报警时间到达后,系统将自动触发报警。

报警方式可以根据用户的需求进行设定,如声音报警、闪烁报警等。

同时,系统将在显示屏上显示报警信息,以便用户快速了解报警内容。

2.2.3显示功能系统可以通过显示屏显示当前时间、报警时间和其他相关信息。

显示方式可以根据用户需求进行切换,如数字显示、时分秒显示、24小时制显示等。

通过调整显示方式,用户可以更加方便地了解时间和报警信息。

3.实施方案本系统可以采用单片机作为控制核心,通过编程实现相关功能。

电子时钟可以通过单片机的定时器和时钟模块来实现。

显示屏可以选择液晶显示屏或LED显示屏,根据需求可以选择合适的显示方式。

按钮可以通过IO口和中断机制相连,实现设置和确认功能。

4.总结通过可预置定时显示报警系统的设计,用户可以方便地对报警时间进行设置,并通过显示屏直观地获取报警信息。

四位可预置位选倒计时器课程设计报告

四位可预置位选倒计时器课程设计报告

四位可预置位选倒计时器课程设计报告一、选题背景随着科技的不断发展和应用,计时器在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

尤其是倒计时器,它可以帮助我们精确地掌握时间,有效地提高工作效率和生活质量。

本次课程设计选择了四位可预置位选倒计时器作为研究对象,旨在通过设计一个实用性强、功能齐全的倒计时器来满足人们对时间管理的需求。

二、选题目的本次课程设计主要有以下几个目的:1.了解四位可预置位选倒计时器的原理和工作方式;2.掌握倒计时器电路设计方法;3.学习数字电路中常用元件的使用方法;4.培养学生动手能力和创新思维。

三、课程设计内容本次课程设计主要分为以下几个部分:1. 倒计时器原理及工作方式介绍2. 倒计时电路设计3. 数字元件使用方法介绍4. 倒计时器实现5. 实验结果及分析四、倒计时器原理及工作方式介绍1. 倒计时器原理倒计时器是一种计时器,它可以在特定的时间内向后倒计时。

其原理是利用数字电路中的计数器和时钟信号来实现。

当倒计时开始时,计数器开始减少,直到减为零时,发出一个信号来提示倒计时结束。

2. 倒计时器工作方式倒计时器的工作方式分为两个阶段:预置阶段和计数阶段。

预置阶段:在这个阶段中,我们需要将所需的倒计时时间通过数字元件输入到倒计时器中。

这个过程称为预置操作。

计数阶段:在这个阶段中,倒计时器会根据预置的时间开始向后减少,并且在每次减少一个时间单位(如秒)后更新显示屏上的数字。

五、倒计时电路设计1. 倒计时电路设计原理本次课程设计采用74LS192集成电路作为主要控制芯片,并通过74LS47集成电路驱动共阳极LED数字显示管。

其中74LS192集成电路可以实现二进制下的加法和减法运算,因此可以方便地实现倒计时功能。

2. 倒计时电路设计步骤(1)确定所需的位数和精度;(2)选择合适的集成电路;(3)设计时钟电路;(4)设计倒计时电路;(5)设计数字显示电路。

六、数字元件使用方法介绍1. 74LS192集成电路74LS192是一种四位可预置位二进制同步计数器。

毕业设计108可预置的定时显示报警系统(论文)

毕业设计108可预置的定时显示报警系统(论文)

毕业设计(论文)题目可预置的定时显示报警系统学院电子工程学院专业通信工程学生姓名指导教师答辩日期摘要本文介绍的是一个由单片机构成的应用系统,它具有一个走时精确的实时钟,可以任意预置时间,时间表的转换,执行报警系统的打铃和时钟的显示功能等。

可以通过按键操作和数字显示。

文中对硬件和软件做了详细介绍。

用单片机做定时控制,可充分发挥单片机体积小,价格便宜,功耗低,可靠性好等特点。

本文介绍的可预置的定时显示报警系统由8051单片机和少量其它器件组成。

本机的时间由6个LED显示,中间的发光二极管表示间隔。

本机可存储农历时间表和阳历时间表,用一个按键切换,用红绿发光二极管分别表示。

在单片机开发过程中,经常要求控制装置能够完成多项功能,所以合理的时间分配和准确的时间定时功能便成为开发成功与否的关键。

本文介绍的应用软件的方法,即在MCS-51片内的RAM存储器位寻址区,设置各功能模块的软件标志,定时时间到,定时中断服务程序置此标志位为1,当主程序查询到此标志位是就会执行相应的功能。

关键词:单片机数码管控制AbstractA applied system constituted by singechip is introducted in this text, it has a real time clock that goes exactly,the time and the schedule can be intercalated at will,it can jow when the time comes to the fixed time,also,it can control the work of the heater and the job of display.All these jobs can be controlled by the key-press.Zhe hardware and the software are both introduced in the text in detail.When the singechip is used to timming controlling ,the characteristics of it can be seen clearly,such as:the small volume, the low price,the low consume and the well security.This system introduced in this text is composed by 8051 singechip and some other parts of an apparatus.The display of the time is composed by six LED,the red abbr among them show the distance.Two tables can be storaged in thie system.The change of them is done by the switch and the difference is showed by different abbrs.During the process of the exploitation of the singschip , many functions is requested in the apparatus of controlling,and the key of all the process is the rational timing distribution and the veracious timing . The software introducted in this text is intercalate the sign of every module in the digit seeking site section of the RAM of the signechip.When it comes to the time ,the sign will turn to one,so the main program will enforc ol e the relevant function .Keywords: singechip number canal control目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................... I I 第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 课题来源 (2)1.3 本章小结 (2)第2章MCS-51单片机的结构 (3)2.1 控制器 (3)2.1.1 程序计数器PC(Program Counter) (3)2.1.2 指令寄存器IR、指令译码器及控制逻辑电路 (4)2.2 存储器的结构 (4)2.3 并行I/O口 (6)2.4 时钟电路与时序 (7)2.5 单片机的工作方式 (7)2.6 单片机的性能特点 (10)2.7 单片机的应用领域 (10)2.8 本章小结 (11)第3章电路的硬件设计 (12)3.1 复位电路 (12)3.2 时钟电路 (13)3.3 按键电路 (13)3.4 报警控制电路 (14)3.5 数码管显示电路 (16)3.6 电源电路设计 (17)3.7 本章小结 (17)第4章电路的软件设计 (18)4.1 软件程序内容 (18)4.2 软件流程图 (18)4.3 定时程序设计 (22)4.3.1实时时钟实现的基本方法 (22)4.3.2 实时时钟程序设计步骤 (23)4.4 MCS-51的中断 (23)4.5 程序说明 (26)4.6 本章小结 (27)第5章电路仿真 (28)5.1 仿真结果 (28)5.2 仿真中出现的问题及解决办法 (28)第6章结论与展望 (29)6.1 结论 (29)6.2 单片机的发展趋势 (29)参考文献 (31)附录 (32)致谢 (41)第1章绪论1.1 课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始,迄今已有二十多年了。

智力竞赛抢答器指导书

智力竞赛抢答器指导书

智力竞赛抢答器一、设计目的1. 掌握智力竞赛抢答器电路的设计、组装和调试方法;2. 进一步熟悉中小规模集成电路的综合应用;3. 通过对抢答器电路调试,完善设计,提高学生的动手能力和综合应用能力。

二、设计任务与要求1. 设计一个智力竞赛抢答器,可同时供4名选手或4个代表队参加比赛,他们的编号分别是1、2、3、4,各用一个抢答按钮,按钮的编号与选手的编号相对应。

2. 给节目主持人设置一个控制开关,用来控制抢答的开始和系统的清零。

3. 抢答器具有数据锁存和显示的功能。

抢答开始后,若有选手按动抢答按钮,编号立即锁存,数码管上显示出选手的编号,同时扬声器给出音响提示。

此外,要封锁输入电路,禁止其他选手抢答,优先抢答选手的编号一直保持到主持人将系统清零为止。

4. 抢答器具有定时抢答的功能,且一次抢答的时间可由主持人设定(如30秒)。

当主持人启动“开始”键后,要求定时器立即进行减计时,并用显示器进行显示。

5.在主持人启动“开始”键前,选手提前抢答,抢答无效,系统报警提示。

6. 参赛选手在设定的时间内进行抢答,抢答有效,定时器停止工作,显示器上显示选手的编号和抢答时刻的时间,并保持到主持人将系统清零为止。

7. 如果定时抢答的时间已到,却没有选手抢答时,本次抢答无效,系统报警提示,封锁输入电路,禁止选手超时抢答,定时显示器上显示00。

8. 选手抢答回答的问题后,主持人根据回答问题的正确与否,对其加分或减分,成绩评定结果用数码管显示。

三、设计原理1. 分析要求,画出原理框图抢答器的工作过程:接通电源时,节目主持人将开关置于“清除”位置,抢答器处于禁止工作状态,编号显示器灯灭,定时显示器显示设定的时间,当节目主持人宣布抢答题目后,说一声“抢答开始”,同时将控制开关拨到“开始”位置,抢答器处于工作状态,定时器进行倒计时。

当定时时间到,却没有选手抢答时,系统报警,并封锁输入电路,禁止选手超时抢答。

当选手在定时时间内按动抢答键时,抢答器要完成以下四项工作:①优先编码电路立即分辨出抢答者的编号,并由锁存器进行锁存,然后由译码显示电路显示编号;②扬声器发出声响,提醒节目主持人注意;③控制电路要对输入编码电路进行封锁,避免其他选手再次进行抢答;④控制电路要使定时器停止工作,定时显示器上显示剩余的抢答时间,并保持到主持人将系统清零为止。

根据51单片机的厨房定时器(可预置分秒倒计时装置)

根据51单片机的厨房定时器(可预置分秒倒计时装置)

基于51单片机的厨房定时器设计报告学院:信息光电子科技学院专业:光电信息科学与工程年级:姓名:学号:一、设计报告概述日常生活中熬个汤、煮个蛋……都需要预定一定的时间,设计一个厨房定时器,用户预设倒计时的时长,启动后系统开始倒计时,当时间为0后,启动蜂鸣器报警。

本设计报告中的厨房定时器,是以单片机(STC89C52),四位七段数码管、按键开关和蜂鸣器等组成的综合设计系统电路。

上电,电源指示灯点亮,数码管显示为0000,用户可以通过按键开关预设定时时间,启动后系统开始倒计时,当时间为0后,蜂鸣器报警。

数码管显示分、秒,计时时间上限为99分钟,按键开关以10分钟或1分钟单位调整时间。

图1 系统设计结构图本系统组成如图1 系统设计结构图所示,主要由五个部分组成。

报警电路 (蜂鸣器)1.AT89C52单片机——控制芯片AT89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。

AT89C52为8 位通用微处理器,采用工业标准的C51内核,在内部功能及管脚排布上与通用的8xc52 相同,其主要用于会聚调整时的功能控制。

图2 AT98C52引脚图2.时钟震荡电路AT89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器,与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器,引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。

外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容C1、C2接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。

如果使用石英晶体,电容使用30pF±10pF,而如使用陶瓷谐振器建议选择40pF±10pF,可以使系统更稳定,避免噪音干扰而死机。

此设计采用的是12MHz的石英晶振。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

本科学生综合性实验报告
项目组长吴洋涛学号0123694
成员
专业电子信息工程班级121班
实验项目名称可预置定时电路
指导教师及职称涂丽琴讲师
开课学期2014 至2015 学年第一学期
上课时间2014 年12 月11 日
学生实验报告(五)
1. 实验目的:
(1)熟悉集成同步十进制加/减计数器的工作原理。

(2)掌握555定时器的工作原理。

(3)熟悉集成电路的使用方法,熟悉集成电路的引脚安排。

(4)掌握各集成芯片的逻辑功能及使用方法。

2.设计任务与要求:
(1)设计一个可灵活预置时间的计时电路,要求具有时间显示的功能,能准确地预置和清零;
(2)设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时;
(3)要求计时电路递减计时,每隔1秒,计时器减1;
(4)当计时器递减计时到零(即定时时间到)时,显示器上显示00,同时发出光电报警信号;
(5)选作:设计一个多功能的定时显示报警系统:
1、某电台每天5时开机准备播音,要求早晨无人时自动启动机组播音;
2、某工厂无人值班的自动生产线,分两班生产,第一班要求早7点30分自动线开始加工,中午11点30停工,12时30分开工,16时30分停工,第一班结束。

第二班自动线17时30分开工,21时30分停工,22时开工,第二天早上1时停工,第二班结束。

3. 实验所用仪器及元器件
集成电路【74LS193】2片,【4511】2片,【555】 1片,【74S20】1片,【74S04】2片,
【74S113】1片,【74LS161】2片,电阻若干,电容若干,共阴极7段段LED 显示器2只,开关若干。

二、实验原理
1、设计原理图,如图1所示
其工作原理为:555定时器产生方波作为时钟信号,脉冲发生器的时钟周期由C2和R2决定。

将脉冲发生器的脉冲周期设为1HZ,即 T=tpL+tpH=1s ,
则可以产生脉冲周期为1s 的方波脉冲。

清零开关为SW3,在置数前,先给一个清零信号,是74LS161计数器从零开始计数。

预置时间,分接通SW1和SW2,实现高位和低位的置数。

定时器的定时范围是0~99秒,74LS161为4位2进制计数器,实现预置时间的功能,R3,R4,R5,R6为下拉电阻,当74LS161的四个输出端从0000~1010时,反馈到置数端,从零开始计数。

74LS93为4位2进制双触发计数器,其中U10的四个非门实现缓冲。

在本实验中实现减计数的功能,使数码管显示从预置时间到00减计数,当计数到00的时候蜂鸣器LED 发光,告知定时时间已到。

2、单元电路设计
(1)秒脉冲发生器
秒脉冲发生器采用多谢振荡器直接震荡出1秒的脉冲。

多谢振荡器采用555定时器组成,实现频率为1Hz 的振荡信号。

555振荡器电路图如右图所示。

用555电路可
译码电路 预置时间 计时电路
数码管显示电路
振荡源 报警电路
以组成施密特触发器,利用施密特触发器的回差特性,在电路的两个输入端和地之间接入充放电电容C ,并在输入输出端接入反馈电阻,就组成了一个反馈式多谐振荡器。

基本原理是当接通电源时,由于电容两端的电压不能突变,定时器的2端为低电平,输出端3端为高电平(内部结构决定),电源经过R 1、R 2给电容充电,当电容电压充到电源电压的2/3时,555内部NMOS 管导通,输出为低电平。

电容通过R 2和NMOS 管放电,当电容两端电压下降到低于1/3电源电压时,NMOS 管截止,电容放电停止,电源通过R 1、R 2再次向电容充电,如此反复形成振荡。

其振荡周期为
120.7(2)T
R R C
改变R 、C 的值可以改变充放电的时间,也就改变电路的振荡频率。

(2)异步模2-5-10计数器74LS90
74LS90包括模2和模5两个独立的下降沿触发器计数器,有清零和置9功能。

模2计数器的时钟输入端为A (CP A );模5计数器的时钟输入端为B(CP B ),输出端由高到低依次为Q D Q C Q B ;清零端R 01、R 02同时为高电平,且置9端R 91、R 92有一个低电平执行清零功能,此时输出端Q D Q C Q B Q A =0000;置9端R 91、R 92同时为高电平时输出置9,此时Q D Q C Q B Q A =1001。

74LS90可接成模2、模5、模10计数器。

Q A 端与CP B 时钟端相接,输出为8421BCD 码,高低位顺序为Q D Q C Q B Q A ;Q D 端与CP A 时钟端相连接,输出为5421BCD 码,高地位顺序为Q A Q D Q C Q B 。

74LS90功能如表1-21所示。

图1-21
74LS90外引线排列如图17-3所示
CKA 14Q012CKB
1
Q19Q28Q3
11
R0(1)2R0(2)3R9(1)6R9(2)7
U3
74LS90
74LS90逻辑图
如图所示:逻辑图以及连接图
1、实验内容与完成情况: 实验步骤:
(1) 按照设计的原理图,在标准板或面包板上搭接组装电路; (2) 按单元分块调试电路; (3) 调试石英振荡器电路; (4) 调试分频电路; (5) 调试计数电路;
(6) 观察校时电路的功能是否满足校时要求; 2、出现的(已解决的)问题与解决办法:
出现的问题:开始按照书上所给的整体参考电路进行仿真,出现三个问题:
1)振荡器脉冲产生的脉冲没有达到要求; 2)数码管显示出现异常
3)定时功能没有实现
改正的措施:通过理论计算接触相关的电阻的阻值和电容的大小来调节振荡的周期;
改变逻辑门的性能,实现功能;
通过RS触发器控制;
3、未解决的问题与可能的解决方案:
定时器功能的实现
解决方案:应用RS触发器控制
三、结论
1、实验结果:
仿真原理图:
仿真步骤:
接通电源,将SW8闭合,使两片74LS193是PL端有效,这样可以接受置数电路送来的数据。

闭合DSW1,使置数电路与定时电路接通(如下)。

置数电路的清零开关先给一个有效的低电平给两片74LS161与D触发器构成的报警电路,使两个电路初始化。

然后恢复清零端为无效电平(高电平),分别闭合SW3、SW4,使振荡器的脉冲分别送至两片74LS161,使之计数(如下)。

当计数到设定值时,断开SW3和SW4,停止置数(如下)。

然后断开SW8使两片74LS193同时开始倒计时。

在断开SW8的同时,断开DSW1,消置数电路的影响,使定时电路正常实现十进制倒计时(如下)
其在之后正常运行减的定时功能(如下)
当达到00时,LED灯亮起,显示已经到时(如下)
2、问题分析与讨论(包括思考题)
问题:按照电路图,连接4511和共阴极数码管。

依次调试低位和高位输出。

调试中,发现高位的数码管不能正确显示“2”、“3”两个数字;
讨论:经过检查发现,原因是由于4511和数码管的“g”、“f”脚连接错位,导致以上两个数字不能正常显示。

调整后,可以得到正确的结果。

同时,低位数码管的“b”段不能稳定显示,这是由于焊接时出现虚焊,调整后,恢复正常。


3、其他(包括实验体会、改进措施、创新与建议等):
通过这次对数字定时器的设计与制作,让我了解了设计电路的程序,也让我了解了关于定时器的基本原理与设计理念,要设计一个电路总要先用仿真软件仿真成功之后才实际接线的。

此外,本实验也可通过软件Proteus实现。

通过这次学习,让我对各种电路都有了大概的了解,所以说,坐而言不如立而行,对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

本次实验是一个综合性实验,设计内容包含了555振荡器的设计,脉冲的产生,数码管的显示,六十进制和二十四进制的转换,逻辑门电路的应用,定时器的应用充分结合了脉冲和计数器的应用;由于在做实验的时候,没有充分考虑清楚时间进制问题,还有对闹钟的应用和定时
器的调整没有成功的弄出来,虽然实验不是很完整的,但是计时的功能还是实现了,基础的调试还是可以进行的,还有不足的地方,整个仿真图的排版有点乱,而且芯片逻辑图用的复杂性好多,应该学会简化电路图。

四、指导教师评语及成绩
评语:
成绩:指导教师签名
批阅日期:年月日。

相关文档
最新文档