數(shù)電課程設(shè)計報告文庫7004116181

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1、河南理工大學(xué)電氣工程學(xué)院電子技術(shù)課程設(shè)計報告題目：數(shù)字定時開關(guān)亠片心^A圖班級：光電2班姓名：李湘磊學(xué)號:311308000616指導(dǎo)老師:王素靈朱紅偉目錄一、設(shè)計要求及主要技術(shù)指標(biāo)3二、實(shí)驗(yàn)任務(wù)、要求及提示3三、設(shè)計方案的選擇和電路框圖4四、設(shè)計原理5五、各單元電路的設(shè)計、計算和說明5控制電路5秒脈沖發(fā)生電路6計數(shù)電路7譯碼顯示電路8六、整體電路圖10七、所用元件及器材11八、提高要求的實(shí)現(xiàn)11九、課程設(shè)計的心得體會14十、參考文獻(xiàn)15引言數(shù)字電路是一門理論性強(qiáng)、工程應(yīng)用廣的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了訓(xùn)練讀者對數(shù)字電路及系統(tǒng)的理解，設(shè)計、調(diào)試的實(shí)際動手能力，特在數(shù)字電路課程

2、中設(shè)置了課程設(shè)計這一重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，以便在實(shí)踐中掌握數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法。一.設(shè)計要求及主要技術(shù)指標(biāo)K基本要求》設(shè)計并制作一數(shù)字式定時開關(guān)，此開關(guān)采用BCD撥盤預(yù)置開關(guān)時間，其最大定時時間為9秒，計數(shù)時采用倒計時的方式并通過一位LED數(shù)碼管顯示。此開關(guān)預(yù)置時間以后通過另一按鈕控制并進(jìn)行倒計時，當(dāng)時間顯示為0時，開關(guān)發(fā)出開關(guān)信號，輸出端呈現(xiàn)高電平，開關(guān)處于開態(tài)，再按按鈕吋，倒計吋又開始。計時時間到驅(qū)動報警。提高要求：(1)輸出部分加遠(yuǎn)距離(100m)繼電器進(jìn)行控制(2)延長定時時間(3)探討提高定時精度的方法要求：二.實(shí)驗(yàn)任務(wù)、要求及提示綜合運(yùn)用已學(xué)習(xí)過模擬電路和數(shù)字電路

3、等知識，閱讀相關(guān)集成電路芯片資料和相關(guān)文獻(xiàn)，了解電子電路設(shè)計的有關(guān)知識，方法和特點(diǎn)，掌握基本的電子電路設(shè)計和芯片使用方法。二.設(shè)計方案的選擇和電路框圖由一個555芯片及其電容、電阻構(gòu)成一個多諧振蕩器，通過選定兩個電阻(47KQ、50KQ)和兩個瓷片電容(10uF,0.OluF)產(chǎn)生一個連續(xù)的秒脈沖信號，作為計數(shù)器的時鐘秒脈沖。根據(jù)最大定時為9秒，定時預(yù)置可由四個單刀雙擲開關(guān)控制輸入預(yù)置數(shù)。741S192實(shí)現(xiàn)減計數(shù)功能，輸入端連卩L

4、個開關(guān)，其輸出連CD4511芯片輸入實(shí)現(xiàn)譯碼功能，再由LED數(shù)碼顯示計數(shù)這一系統(tǒng)具體分為五大主要部分：控制電路、秒脈沖發(fā)生器、定時器、譯碼

5、顯示電路、報警電路。這五部分都是環(huán)環(huán)相扣的，在整個電路中每個部分都不可或缺，功能各不相同，整個電路組裝在i起，共同實(shí)現(xiàn)數(shù)字定時開關(guān)的功能。報警電路秒脈沖發(fā)生?定時器＞譯碼顯示控制電路四?設(shè)計原理數(shù)字式定時開關(guān)由秒脈沖發(fā)生器、定時器、譯碼顯示電路、報警電路以及一些門電路和開關(guān)按鈕組成的控制電路所構(gòu)成的。其工作原理是由555芯片構(gòu)成的多諧振蕩電路作為秒脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生一個脈沖信號，并將此脈沖信號輸入計數(shù)電路，計數(shù)電路由CD40192構(gòu)成,利用741S192的減計數(shù)端進(jìn)行倒計數(shù)，計數(shù)范圍是0—9,由于輸入的脈沖信號的頻率接近一秒，計數(shù)器是每一秒減一計數(shù)，再通過CD4511譯

6、碼器進(jìn)行譯碼并由LED共陰數(shù)碼管顯示。報警電路可由一個高電平信號驅(qū)動蜂鳴器報警。當(dāng)譯碼器的輸出端全為低電平時，數(shù)碼管上顯示的是“0”。而四個低電平信號經(jīng)過一個非門電路可以得到一個高電平來驅(qū)動led燈。這個高電平還能夠反饋到計數(shù)器的清零端，使得計數(shù)器停止計數(shù)并保持，數(shù)碼管的顯示停留在“0”。用到一個按鈕開關(guān)控制計數(shù)器的清零端，使得再按按鈕時，倒計時又開始，完成整個基本的循環(huán)要求，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字式定時開關(guān)的功能。五、各單元電路的設(shè)計、計算和說明1:控制電路利用741S192的減計數(shù)端（QI、Q2、Q3、Q4）進(jìn)行信號控制,四個開關(guān)作為置數(shù)和倒計吋的控制2：秒脈沖發(fā)生電路秒脈

7、沖發(fā)生器多諧振蕩器的振蕩周期T1計算公式為：T1二(Rl+2R2)*ln2*C2各參數(shù)的值：Rl=20kR2=62kC2=10nF3：計數(shù)器741S192為可預(yù)置BCD可逆計數(shù)器。其引腳圖附錄三所示。當(dāng)MR為高電平時，計數(shù)器置0。PL為低電平時，進(jìn)行預(yù)置數(shù)操作，P0-P3上的數(shù)據(jù)置入計數(shù)器中。當(dāng)CPU二“1”時，在CPU上跳變，計數(shù)器減一計數(shù)?？捎蒔L置數(shù)端和P0-P3數(shù)據(jù)輸入端完成數(shù)字定時功能，在0?9內(nèi)任意置數(shù)。Cd4511真值表輸入輸出MrPlCpuCpdD3D2DIDOQ3Q2QIQO1XXXXXXX000000XXDcBADCBA01t1XXXX加計數(shù)011

8、fXXXX減計數(shù)4：譯碼顯示電路譯碼顯示電路選用CD4511進(jìn)行譯碼，選用共陰LED數(shù)碼管進(jìn)行顯示。、數(shù)碼顯示譯碼器（1）七段發(fā)光二極管（LED）數(shù)碼管，LED數(shù)碼管是冃前最常用的數(shù)字顯示器，圖（a）、（b）為共陰管和共陽管的電路，（c）為兩種不同出線形式的引出腳功能圖。一個LED數(shù)碼管可用來顯示一位0?9十進(jìn)制數(shù)和一個小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼管（0.5寸和0.36寸）每段發(fā)光二極管的正向壓降，隨顯示光的顏色不同略有差別，通常約為2?2.5V,每個發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在5?10mA。LED數(shù)碼管要顯示BCD碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個專門的譯碼器，該譯碼