3154.30秒定時器 數(shù)字電子技術(shù)課程設計報告.

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1、數(shù)字電子技術(shù)課程設計報告設計課題：30秒定時器專業(yè)班級：電子信息工程0701、02學生姓名：***指導教師：***設計時間：2009年6月29日930秒定時器設計者：******指導教師：***摘要：隨著時代的進步，電子行業(yè)的發(fā)展，定時器的應用也越來越廣泛。但傳統(tǒng)的定時器都是使用發(fā)條驅(qū)動式、電機傳動式或電鐘式等機械定時器。電子定時器相對產(chǎn)痛定時器來說，體積小、重量輕、造價低、精度高、壽命長、而且安全可靠、調(diào)整方便、適于頻繁使用。該電子定時器滿足對電器的電源進行控制，同時要方便用戶對電子定時器的操作。最大時間能達到30S。關(guān)鍵詞：秒脈沖發(fā)生器、控制電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路、74

2、HC192引言：我們在日常生活中，經(jīng)常碰到一些需要定時的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零點幾秒的時間，洗衣機洗滌衣物需要定在幾分鐘到幾十分鐘的時間，電風扇需要定在數(shù)十分鐘的時間。完成這種定時的定時器有多種多樣。在電子技術(shù)突飛猛進的今天，電子定時器一定會逐步取而代之，這是不言而喻的。1設計任務與要求(1)30秒計時功能，兩位數(shù)字顯示，計時間隔為1秒；(2)進行30秒減計時，每次減計時結(jié)束后，發(fā)光二極管點亮，顯示器顯示為00；(3)設置外部開關(guān)，可使定時器直接清零，啟動計時、暫停/連續(xù)計時。2方案設計與論證30秒定時器的原理框圖如圖：秒脈沖發(fā)生器計數(shù)器譯碼顯示控制電路外

3、部操作開關(guān)30秒定時原理框圖930秒定時器主要由秒脈沖發(fā)生器、控制電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路四部分組成。計數(shù)器完成30秒減計時功能，而控制電路是直接控制計數(shù)器的清零、啟動啟動計數(shù)、暫停/連續(xù)計數(shù)、譯碼顯示等功能。操作直接清零開關(guān)時能夠使計數(shù)器清零并且使數(shù)碼顯示器顯示00；當啟動開關(guān)閉合時，控制電路應封鎖時鐘信號CP（脈沖信號），同時計數(shù)器完成置數(shù)功能，譯碼顯示電路顯示30秒；當啟動開關(guān)斷開時，計數(shù)器開始計數(shù)當暫停連續(xù)開關(guān)閉合時，控制電路封鎖時鐘信號CP，計數(shù)器處于封鎖狀態(tài)，計數(shù)器停止計數(shù)；當暫停連續(xù)斷開時，計數(shù)器連續(xù)累計計數(shù)。3單元電路設計與參數(shù)計算1、秒脈沖電路這里用的是對3

4、2768Hz的石英晶體進行十五級二分頻獲得秒脈沖。4060最大可實現(xiàn)計四級二分頻，輸出的脈沖再經(jīng)過雙D觸發(fā)器進行二分頻就可得到1Hz的脈沖信號。電路如圖所示：4060Q13CP0CP1CRCPQ74HC74D秒脈沖生成電路其中4060是14級二進制計數(shù)器，CP1和CP0分別為時鐘的輸入和反時鐘輸出端，Q13引腳輸出的是十四級二分頻后的脈沖。輸出的脈沖輸入到雙D觸發(fā)器74HC74的時鐘端，D和Q非引腳連接可實現(xiàn)二分頻，Q引腳輸出1Hz的脈沖。2、減計數(shù)器電路如圖所示，計數(shù)器74HC192是具有異步清零、異步預置功能的雙時鐘十進制同步加/減計數(shù)器，當S3接+5V時，CR為高電平，計

5、數(shù)器清零;當S3接地時，CR為低電平、LD為低電平時，D0~D3端輸入的數(shù)據(jù)d0~d3被置入計數(shù)器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。當CR為低電平、LD為高電平時，如果CPD為高電平，由CPU9端輸入計數(shù)脈沖，進行加計算；如果CPU為高電平，由CPD端輸入計數(shù)脈沖，則進行減計算；如果CPU和CPD端都為高電平，計數(shù)器保持狀態(tài)不變。用兩片74HC192實現(xiàn)30秒定時器的計數(shù)，如圖所示。當S3接地（即CR=0），同時啟動開關(guān)S1合上時，兩片74HC192的LD=0，計數(shù)器置30秒。當S1斷開時，LD=1，計數(shù)器工作，CPD端輸入秒脈沖時，進行減計數(shù)。當計數(shù)器計數(shù)到零時，BO1和

6、BO2同時輸出低電平0。30進制減計數(shù)器圖3、譯碼和數(shù)碼顯示電路譯碼器將各級十進制計數(shù)器的計數(shù)結(jié)果進行二—十進制譯碼，并驅(qū)動數(shù)碼管用十進制符號顯示出來。如圖所示。顯示器abcdefg顯示器abcdefg¨¨¨¨YaYbYcYdYeYfYgLE4511DCBAYaYbYcYdYeYfYg4511LEDCBA9譯碼和數(shù)碼顯示電路在圖中，4511為BCD七段鎖存數(shù)碼驅(qū)動器，其輸入端A、B、C、D分別接計數(shù)器的輸出端Q0、Q1、Q2、Q3；輸出端a~g分別接數(shù)碼顯示器的七段a~g。數(shù)碼顯示器選用七段共陰級半導體顯示器。譯碼器和顯示器之間分別串入七個限流電阻（選用集成雙列排阻），以防止電

7、流過大而燒壞數(shù)碼管。4、時序控制電路時序控制電路減計數(shù)電路如圖所示，BO1、BO2是個位和十們計數(shù)器的借們輸出端，S2是暫停/連續(xù)開關(guān)。S2打向2時，G3輸出高電平，控制門G4打開，秒脈沖信號可以通過控制門G4使計數(shù)器進行減計數(shù)；開關(guān)S2打向1時，G3輸出低電平，G4門關(guān)閉，秒脈沖信號被封鎖，計數(shù)器處于鎖存狀態(tài)。計數(shù)器進行30秒倒計時后，十們計數(shù)器和個位計數(shù)器同時借位，BO1和BO2均為低電平，控制門G1輸出低電平，二極管發(fā)光，同時G5門關(guān)閉，計數(shù)器不再進行計數(shù)，并顯示00。4總原理圖及元器