数电课程设计-30秒倒计时器

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1、河南理工大学计算机学院30秒倒计时计数器设计——数字电子计数基础课程设计学院：计算机学院专业班级：通信工程10-2班时间：2013年1月7日13河南理工大学计算机学院目录设计要求………………………………………………………………………………………3正文一、倒计时器组成及原理………………………………………………………………31.1倒计时计数器组成……………………………………………………………31.2工作原理………………………………………………………………………3二、拟定设计方案………………………………………

2、………………………………42.1用Multisim进行仿真设计……………………………………………………42.2设计实现数码管显示…………………………………………………………42.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能……………………………………42.4设计实现减法计数功能………………………………………………………52.5设计实现二位数减法计数功能………………………………………………52.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能………………………………………52.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/

3、继续计数控制电路………52.7.1清零/复位电路………………………………………………………………52.7.2暂停/继续计数电路…………………………………………………………62.7.3启动电路……………………………………………………………………72.8设计实现闪烁报警电路………………………………………………………8三、功能说明总结……………………………………………………………………9四、课程设计小结……………………………………………………………………913河南理工大学计算机学院参考文献…………………………

4、………………………………………………………10附录：一、电路原理图………………………………………………………………………11二、元器件明细表……………………………………………………………………11设计要求：设计30秒倒计时计数器。30秒倒计时器的设计功能要求包括：1、具有30秒倒计时功能；2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零/复位、开始和暂停/连续计数功能；3、计时器计时间隔为1秒；4、计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，保持并闪烁光电报警。5、计时器暂停计数时，数码管闪烁提醒；正文：一、倒计

5、时器组成及原理1.1倒计时计数器组成倒计时计数器选用TTL集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下：七段数码管显示数码管译码器减法计数器秒定时振荡发生器控制电路闪烁报警电路倒计时计数器原理组成框图13河南理工大学计算机学院图11.2工作原理当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为

6、1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减法计数器的控制端实现对电路保留、启动、清零/复位和暂停/继续计数功能的控制；利用JK触发器的翻转状态特性和译码器BI/RBO端的控制实现闪烁报警功能。一、拟定设计方案2.1用Multisim进行仿真设计Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。Multisim中提供了丰富的硬件数据可供选择，它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语

7、言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。通过Multisim可以及时仿真实现电路设计功能并及时发现存在的问题进行改正，可以确保设计的电路能够正常实现应有的功能。2.2设计实现数码管显示选取共阴极七段红色数码管作为显示器，译码器选择74LS48N，将译码器的LT、RBI端直接接高电平，BI/RBO也接高电平，将七段数码管的七个引脚分别接100Ω电阻后于译码器输出端相连，在译码器输入端输入电平实现了数码管显示功能。2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能如图2，用555定时器、电容电阻组成多谐振荡发生器，C1

8、选择1uF，图中C1为100nF为仿真实验用数据，C2选择10nF，电阻均为5.1kΩ，由周期计算公式：T≈0.7（R1+2R2）C1≈1s13河南理工大学计算机学院图22.4设计实现减法计数功能选用74LS191N加减计数器作为减法计数器芯片，U/D加减控制端接高电平将74LS191N设置为减法计数状态，将74LS191N输出端与74LS48N译码器的输入端相接，脉冲接555定时振荡电路产生的谐振脉冲，实现减法计数功能。2.5设计实现二位