计数报警器数字电子技术工程设计书

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1、计数报警器数字电子技术工程设计书1.设计背景1.1了解数字电路系统的定义及组成数字电路系统一般包括输入电路、控制电路、输出电路、时钟电路和电源等。输入电路主要作用是将被控信号转换成数字信号，其形式包括各种输入接口电路。比如数字频率计中，通过输入电路对微弱信号进行放大、整形，得到数字电路可以处理的数字信号。模拟信号则需要通过模数转换电路转换成数字信号再进行处理。在设计输入电路时，必须首先了解输入信号的性质，接口的条件，以设计合适的输入接口电路。随着科学技术的迅猛发展和社会的日新月异，数字电子信息技术这门科学在各行各业越来越得

2、到广泛的应用，特别是集成芯片的应运，促使现代电子产品向小体积多功能发展。这不仅节省了原材料，降低了产品成本，还减少了很多劳动力，所以很有必要学习好这门课程。1.2掌握时钟电路的作用及基本构成时钟电路是数字电路系统中的灵魂，它属于一种控制电路，整个系统都在它的控制下按一定的规律工作。时钟电路包括主时钟振荡电路及经分频后形成各种时钟脉冲的电路。比如多路可编程控制器中的555多谐振荡电路，数字频率计中的基准时间形成电路等都属于时钟电路。设计时钟电路，应根据系统的要求首先确定主时钟的频率，并注意与其他控制信号结合产生系统所需的各种

3、时钟脉冲。通过数字电子技术课程设计，使学生较系统地、全面地掌握数字电路系统的基本设计方法，设计步骤，熟悉和掌电路参数的计算，电路元器件的选择与应用，学习数字电路原理图设计、PCB板设计和实物电路系统的制作、安装、调试、测试、故障查找和排除的方法和技巧，并在此基础上，逐步调试改进、完善电路的性能。学会积极地按照设计任务的要求，查阅并理解相关技术文献，能进行方案的论证比较，方案的具体实施。使学生较深入地了解与课程设计有关的知识，培养学生分析和解决实际的问题。2.设计方案2.1任务分析91、课题分析与研究了解上述设计要求后，明确

4、设计系统的全部功能，要求及计数指标，熟悉处理信号与控制对象的各种参数，关系和特点。2、总体方案确定根据系统的逻辑关系将系统分解，画出系统的原理框图，确定框图间各种信号的逻辑关系与时序关系。3、单元电路绘制与仿真选择合适的数字器件，用Multism9仿真，并应用DXP绘制各单元的逻辑电路图。4、分析电路充分分析单元电路，尤其对控制信号要从逻辑关系，正反极性，时序几个方面进行深入考虑，确保不发生冲突，在深入分析的基础上通过对原设计电路的不断修改，最后获得最佳的设计方案。2.2方案论证（1）555定时器的连接555定时器是一种功

5、能强大的模拟数字混合集成电路，如图1所示，有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5kW电阻组成的分压器，由此可以获得和两个分压值，一般称为阈值。555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电

6、流数值相当的负载，如扬声器、发光二极管等。9图1555定时器（2）发光二极管的连接LED产品的种类繁多，有共阴极电路，还有共阳极电路。本次设计采用共阳极电路。如图所示:图2发光二极管（3）74ls192和74ls24774ls192异步十进制计数器这个计数器是十进制的，在设计时电路比较简单，我们在学习进制设计时已经使用过，基本了解它的各项功能。对于六进制的设计不是很大的问题，同时由于RST清零，L`D`的保持功能可以很方便的实现清零开始,暂停继续这两个功能。因此我选用这种方案。74LS247是一种BCD码输入的四线-七段译

7、码器。1、灯测试输入端/LT当/LT=0时，发光数码管各发光段全亮，显示8字，用以检查数码管各发光段是否良好。当/LT=1时，译码器按输入BCD码正常译码显示。2、灭灯输入端/BI9当/BI=0时，其输出端均为高电平，显示器各段都不亮。当/BI=1时，显示器各段才根据输入译码输出。3、灭零输入端/RBI当/RBI=0时，若输入DCBA=0000，则输出不显示0，若输入为其他代码，则照常显示。此输入端可以用来熄灭译码器输出中多余的0，如果输出02。10时，只需在对应位使/RBI=0。4、灭零输出端/RBO该端同/BI端共用一

8、个引脚，它既是灭灯输入端用来接收信号，又是灭零输出端输出信号，为相邻位提供灭零输入信号。3.方案实施3.1原理图设计选择74ls192两片、74ls247两片、74ls04一片、数码管两枚、电阻若干、电容若干、开关一个。首先根据74ls192的功能表的功能，将两片74ls192连成十进制计数器，是输出的