数字电路课程设计(数字定时开关)

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1、课程设计说明书第11页实用数字式定时开关设计摘要数字式定时开关电路是起定时报警或者定时开关电器的电路，在日常生活中应用很广。当今社会许多家用电器都有定时功能，定时可以节省能源，还可以提醒用户电器的工作状态，比如家用电扇有一个定时开关，在达到设定的时间后电动机会自动停止转动。本组课程设计的题目是：数字式定时开关。用555芯片产生一个秒脉冲信号；555芯片的输出端接计数器74ls192【2】的脉冲输入端，在74ls192的地址输入端接四个开关，通过调节开关的通断来改变预置的数值，这里计数器的计数方式为倒计数；计数器的输出端接到译码器4511BD【1】的地址输入端，因为计数器的计数范围是9～0，所

2、以通过译码器后输出的数值为9～0中的一个；在译码器的输出端接一个共阴数码管，用来显示倒计时。在计数器的值为0时，报警电路自动报警，并且数码管一直显示为0，此时电路处于锁存状态，这样电路起到了计数、报警的作用。关键字：定时开关、报警、BCD码、译码显示 课程设计说明书第11页目录1绪论11.1课题描述11.2设计任务与要求11.2.1课题简介11.2.2设计说明11.2.3设计要求11.3基本工作原理及框图22相关芯片及硬件电路设计22.1电路元件清单22.2锁存器电路的设计32.3编码器电路的设计42.4译码器电路和数码管显示电路的设计42.5倒计时电路的设计52.6时钟电路的设计62.7单

3、稳态电路及蜂鸣器的设计73整体电路8总结10致谢11参考文献12课程设计说明书第11页1绪论1.1课题描述数字式定时开关用于赛事活动，如篮球比赛等。该课题利用电子技术知识设计出一个数字式定时开关，可以自定义时间，分别用多个按钮表示。设置一个系统清除和计时控制开关S，该开关由裁判控制。数字式定时开关具有锁存与显示功能。即裁判按动按钮，开始计时，并在LED数码管上显示，一直到时间计时为零时，停止计时同时扬声器发出报警声响提示。1.2设计任务与要求1.2.1课题简介本次数字电路课程设计是一个数字式定时开关，如图1数字式定时开关是由控制电路、脉冲发生电路、计数器、译码显示电路及报警电路五部分组成。此

4、开关采用BCD拨盘预置开关时间，其最大定时时间9秒，计时是采用倒计时的方式通过一位LED数码管译码显示，通过拨码开关预置一个时间，再通过计数器倒计时方式进行计数，当达到某一个时间时，发出一个信号，进而来控制电器的工作，我们设计的就是当倒计时为0时，一直处于0状态，并且开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关处于开泰，再按按钮，到计时开始。计时时间到驱动扬声器报警。1.2.2设计说明1．采用BCD【3】拨盘预置开关时间，其最大定时时间为9秒，计数时采用倒计时的方式并通过一位LED数码管显示；2．预置时间以后通过另一按钮控制并进行倒计时，当时间显示为0时，开关发出开关信号，输出端呈现高电平，开关

5、处于开态，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动扬声器报警。3．编写设计报告，写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。1.2.3设计要求1．根据任务要求合理的选定设计方案；2．完成各单元电路及总体电路的设计；3．元器件及参数选择正确；4．画出正确的电路原理图（或仿真电路图）。课程设计说明书第11页1.3基本工作原理及框图由555芯片【7】及其电阻、电容构成一个多谐振荡器，通过选用合适的电阻与电容产生一个连续的秒脉冲信号，作为计数器74ls192的时钟脉冲。这里用的计数器为74ls192，其为十进制可逆计数器，最大计数范围是0～9秒。本设计用的是定时九秒而且为减计数，预置数通

6、过在计数器74ls192的地址输入端接四个开关来控制高低电位。在计数器的LOAD端接一个开关来控制计数与停止计数，开关闭合电路处于计数状态，断开则电路处于置数状态。通过在计数器输出的四个管脚处接一个四输入或门，或门的输出接蜂鸣的负端，四输入或门接一个非门，蜂鸣器的正极接非门的输出端，当计数值为0时蜂鸣器会自动报警。计数器的输出与译码器4511BD的地址输入端相连，通过译码器的译码，在其输出端接一个共阴数码管来显示数字。秒脉冲发生器定时器译码显示报警电路控制电路图12相关芯片及硬件电路设计2.1电路元件清单数字式定时开关清单如表1所示。课程设计说明书第11页表1元件清单名称电阻电阻电容555芯

7、片计时器译码器数码管蜂鸣器非门双或门单位kΩΩuF*******型号484700.45/10LM555CM74LS192N4511BD5MA1500HZ74LS04D4072BD数量27各一11111112.2锁存器电路的设计锁存器单元电路如图2所示。用开关j6做为置数开关。图2锁存器单元电路课程设计说明书第11页2.3编码器电路的设计编码器采用如图3所示的电路图【1】。图32.4译码器电路和数码管显示电路的