数电课程设计十秒倒计时定时器.docx
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数电课程设计十秒倒计时定时器
辽宁师范大学
《数字电路》课程设计
(09级本科)
题
目:
定时器1
学
院:
物理与电子技术学院
专
业:
电子信息工程
班
级:
09.3
班级!
学号:
14
姓
名:
张宁
指导2
教师:
赵静邱红张卓
完成
日期:
2011年10月27日
一•设计内容及要求
10秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当
定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数
2.总体方案设计
由设计内容及要求,我设计了一个以NE555构成的多谐
振荡电路,来发出一秒间隔的脉冲;用74LS192进行倒计时,通过74LS47连接一个数码显示器;由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化,连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒
时响。
3.单元模块设计.
1.以NE555构成的多谐振荡器
冲
图二
NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S
图三为多谐振荡电路R1和R2,C的值确保震荡周期为1秒,图三的右下角为复位电路,与下一部分一同介绍。
2.倒计时电路
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图5-1711.SI92的引和扌*列及逻辑符巧
也入 输 出 P3 P2 Pl P0 Q3 Q2 QI Q0 i X X X X X X X 0 0 0 0 0 0 X X d c h a d c h a 0 ] 1 X X X X 加计数 0 1 1 X X X X 减计数 图四 由74LS192的真值表图四可以看出,若想让元件工作在减计数状态MRPL非,CPu的值必须分别为0,1,1。 由要求可以看出,192的初始必须是九,所以加了一个复位电路,确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。 Q0,Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。 NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。 一秒发出一个脉冲,74LS192开始倒计时。 图六 3.显示电路 TJiti車*■■桶厶甲• z『bn 4.逻辑电路 逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一,即 Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。 y 图七 5•报警电路 Q 103 145- 一U2M □ □— □ □ "3TJT 图八 Q NC B GND—— 12 8 74LS12111 10 图九 图九管脚功能描述: 管脚3(A)、4(A)是负边沿触发的输入端; 管脚5(B)是同相施密特触发器的输入端,对于慢变化的边 沿也有效; 管脚10(Cext)和管脚11(Rxt/Cext)接外部电容(Cx),电容范围在10pF〜10^F之间; 管脚9(Rnt)—般与管脚14(Vcc,接+5V)相连接;如果管脚11为外部定时电阻端时,应该将管脚9开路,把外接电 阻(R)接在管脚11和管脚14之间,电阻的范围在2〜40kQ之间。 其他管脚: 管脚7(GND、管脚2、&13为空脚。 J-2吏成单B74LS12]功能表 九AtB QQ ZX// LH X£H LH XXI LH HHK H1H JTTJ *HH JTTT +TH _TLTT LXt J"LTT XZ.f JI1_T 74LS121^稳态融发电路 74LS121单稳态触发电路 001mF T_^b II RI 耐74HC121 IkHz方庫— 74LS121集成单稳态触发器的输出脉冲宽度tw决定于C 的充电时间常数,可用tw-0.7RxC估算。 为了得到高精度的脉冲宽度,可用高质量的外接电容和电阻。 当1秒时LS121的A2接收到一个负脉冲,且A1,B都接高电平,对应真值表,Q输出高电平,经过三极管放大使蜂 鸣器响起,通过公式tw—0.7RxCX将时间定为0.5秒。 四•完整电路图 五•焊接调试 焊接过程不多赘述,在调试过程中,上电以后数码管显示 为1,按下复位开关,数码管显示为九,不会倒计时。 多次试验后,手动将NE555的2,3号管脚想接点触,手动触发,显示器开始计数。 说明电路除了震荡电路的部分好用。 换一个NE555后现象依然,确定不是集成块坏了,而是电路出了 问题,检查后发现是一个二极管焊反了,导致不能发出秒脉冲。 将二极管方向改变后,得出实验现象: 10秒的倒计 时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声 音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数。 不过与标准相比有些误差,计数过快,数字变化快,达不到一秒钟,判断原因在于计算误差和兀器件误差。 实验至此完成。 六.参考文献 [1]H石•费字电子电北苗中央广播电视大学出版社.1992 【2】康华1L电子技术加础(数字部分).北京I咼等教肖出版社.2U00 [31任为艮数宇电子电路学习和实验捋导•北橫广播电视大学出版tt.1992 [4]赵雅兴编扎PSp血与电了器件模型■北京邮电大学出版祀2004 【5】NilssonJamesWiliam,IntroductionidPSpiccmanualtorElectricCircuits usingoreadrelease9丄科学出SSJi*2003. [6]辛长呼S+电工S用电路图说.电予工业出版社,2006 (71谢自美主編电了线路刖•实脸•浏试(第二版)华屮科技大学出版社,2000 七•心得体会 这是我第二次做电路设计,有了上一次低频电子线路设计的经验,在Protel99se的使用,转印,腐蚀,打孔方面很熟悉,没有什么障碍。 而在元器件的运用上,对好多74LS 系列的集成块不是很了解,只能根据要求到网上,到工具书上边做边查询,不过对74系列的集成块有了全新的认识。 我做的是一个10秒倒计时定时器,在生活中应用广泛。 比如烤面包机,豆浆机,微波炉等家用电器中就有这样的定时电路,不过更高端一些。 做完本次设计后,我对定时器有了更深的理解,了解了工作原理对更高深的也就没有了之前的神秘感,为将来的工作打下了基础。 这些天虽然辛苦,但是看着自己制作的电路板,总有一种满足感。 这也是大部分电子发烧友疯狂喜欢设计,焊接各种产品的原因吧。 通过这次设计实践,我学会了很多,包括元器件,集成块的辨识,设计PCB的注意事项及格局布线。 但是我最喜欢的环节就是焊接了,那是一种实实在在做一个东西的感觉,并且这个东西会带给你无限的惊喜。 在碰到困难的时候,几个人讨论一下,上网查询一下,最主要还是从老师那里咨询。 在这里我要感谢知道我们设计的赵静,邱红,张卓老师,这次设计实践对我能力有很大的提高。
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- 关 键 词:
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