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《可預(yù)置定時電路_課程設(shè)計.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、江漢大學(xué)文理學(xué)院課程設(shè)計報告課程設(shè)計題目可預(yù)置定時電路部（系）信息技術(shù)學(xué)部專業(yè)自動化姓名易銘學(xué)號8指導(dǎo)教師路銀聚2013年月日目錄一、設(shè)計目的1二、設(shè)計要求1三、總體方案1四、具體實現(xiàn)1五、實現(xiàn)過程中遇到的問題及措施2六、設(shè)計心得體會2七、對該設(shè)計的建議2八、參考文獻3一、設(shè)計目的（1）掌握可任意預(yù)置時間的顯示報警系統(tǒng)的構(gòu)成，原理與設(shè)計方法。（2）熟悉集成電路的使用方法。（3）熟悉集成電路的引腳安排。（4）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法。二、設(shè)計要求（1）設(shè)計一個可靈活預(yù)置時間的計時電路，要求具有時間顯示的功能，能準(zhǔn)確地預(yù)置和清零。（2）設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動
2、和暫停/連續(xù)計時。（3）要求計時電路遞減計時，每隔一秒，計數(shù)器減1。（4）當(dāng)計時器遞減計時到零（即定時時間到）時，顯示器上顯示00，同時發(fā)出光電報警信號。三、總體方案定時器由啟動電路、秒脈沖發(fā)生器、預(yù)置輸入電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路、報警電路和控制電路共7部分組成。其中計數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要部分。計數(shù)器完成計時功能，而控制電路完成計數(shù)器的直接清零、啟動計數(shù)、暫停/連續(xù)計數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈，定時時間到報警等功能。可參考原理框圖如圖所示。四、具體實現(xiàn)軟件仿真圖如圖所示首先設(shè)計定時電路由于555定時芯片是一種常用的定時芯片且課堂中學(xué)習(xí)過，原理簡單易懂，因此選用555芯片來
3、產(chǎn)生時鐘脈沖信號。如下圖所示用555定時器和74ls190芯片經(jīng)過3次分頻將1khz分頻成為1hz即為1s即1s定時電路設(shè)計成功。根據(jù)74ls190芯片是同步可預(yù)置的十進制加減計數(shù)器來設(shè)計計數(shù)電路如圖所示利用與非門和反相器使計數(shù)到00時為高電平燈泡發(fā)光設(shè)計報警電路。設(shè)計中相關(guān)芯片資料74ls190芯片是同步可預(yù)置的十進制加減計數(shù)器引腳圖如圖所示Ne555引腳圖如圖所示功能表如圖所示六位反相器74ls04引腳圖功能表還有一種方案是選用74LS161計時芯片作為其主要的計時芯片。具體電路圖如下：在此計時模塊中，是一個30秒的計時器，需要做到一個三進制和十進制的兩塊芯片。我利用的是芯片上
4、的清零端來實現(xiàn)清零的功能。詳細敘述如下：當(dāng)個位的74LS161芯片U5達到10的時候，芯片的四個輸出管腳QdQcQbQa=1010。即QdQb均為高電平。則將其取出，連入一個與非門，送入74LS161芯片的CLR低電平有效清零端，則實現(xiàn)清零功能。另外將Qd連入十位的74LS161芯片的低電平有效時鐘端CLK，產(chǎn)生一個時鐘脈沖，一個進位，則完成十進制。當(dāng)十位的74LS161芯片U6達到3的時候，芯片的四個輸出管腳QdQcQbQa=0011。即QbQa均為高電平。則將其取出，連入一個與非門，送入74LS161芯片的CLR低電平有效清零端，則實現(xiàn)三進制。這樣，計時模塊就完成了三十秒的計時
5、功能。計時電路如下我們還加了一個報警裝置使用的是D觸發(fā)器來控制報警燈（或是報警鈴聲）。這里用的是74LS74D觸發(fā)器，它的狀態(tài)變化方程是：因此我們只需要控制住D的具體取值即可控制其輸出來達到報警的功能。我們這個D的來源是十位芯片的清零控制，經(jīng)過非門之后，進入芯片D端的輸入。這樣當(dāng)其完成了三十秒的計時之后，則其D觸發(fā)器就可輸出一個高電平，從而觸發(fā)報警燈（或是報警鈴聲）的響應(yīng)，完成其報警功能。具體電路圖如下：本次設(shè)計中提到了需要進行時間的讀秒顯示，因而我們就需要用到8段數(shù)碼顯示管。我們通過譯碼芯片與外界連接，另外一端則是和8段數(shù)碼顯示管相連。這樣，通過譯碼芯片的作用，則將系統(tǒng)中的時間利
6、用數(shù)碼顯示管來顯示出來。譯碼芯片工作原理在此便不再贅述。具體電路圖如下：通常在數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計中，是需要一個總開關(guān)作為一個總開關(guān)的。本設(shè)計中也不例外。在此設(shè)計之中，開關(guān)的輸出與高電平接入一個與非門接入芯片74LS74D觸發(fā)器的清一端。這樣當(dāng)開關(guān)是斷開的時候（在芯片的管腳處是呈現(xiàn)出懸空而是高電平狀態(tài)），這個時候，芯片接受的是低電平的信號，因而此時的清一端（低電平有效）作用，輸出為高電平，觸發(fā)報警裝置；而開關(guān)是閉合的時候，則此時芯片接受的是高電平，清一端不起任何作用，芯片正常工作。具體電路圖如下：圖2.5總控模塊電路圖2.1.5時鐘脈沖模塊該模塊是為全電路提供一個公共的時鐘脈沖信號，保
7、持一致的工作步伐，因而我們使用555定時器所構(gòu)成的多諧振電路來進行發(fā)出時鐘脈沖。555定時器部比較器靈敏度較高，而且采取差分電路形式，用555定時器組成的多諧振振蕩器的振蕩頻率受電源電壓和溫度變化的影響很小。555定時器是一種集模擬、數(shù)字于一體的中規(guī)模集成電路，其應(yīng)用極為廣泛。它不僅用于信號的產(chǎn)生和變換，還常用于控制和檢測電路中。電容器C放電所需時間為：當(dāng)放電結(jié)束，T截止，將通過、向電容器C進行充電，所需時間為其振蕩頻率為具體電路圖如下：五、實現(xiàn)過程中遇到的問題及措施
