电子综合设计-公用电话计时器

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1、电子综合设计电子综合开发实践报告设计课题：公用电话计时器专业班级：电子信息工程专业1班学生学号：学生姓名：设计时间：2014年1月15日信息科学与技术学院2014年1月17电子综合设计公共电话计时器一、设计任务及要求1.每3分钟计时一次；2.显示通话次数，最多为99次；3.具有手动复位功能；4.具有声响提醒功能，一次通话中，每3分钟提醒一次。二、方案设计与论证采用74LS160十进制计数器计数，并且通过对其端口进行设置从而达到各个设计模块的设计目的。本设计主要分为3分钟计时模块、手动复位模块、3分钟声响提醒模块和显示通话次数模块四个模块。3分钟计时模块采用三片74LS160计数器，三

2、片74LS48计数器和三个LED数码管显示器组成，分别用2片74LS160计数器和1片74LS160计数器来控制秒钟数和分钟数的显示，将其显示在LED数码显示器上。由于秒钟是由十位和个位组成，个位设为十进制，十位设为六进制，当十位到六时，就会向前进位，可实现分钟的显示。由于在3分钟时要计数一次，故将分钟设为3进制，每到3时就向前进位，可实现对其计数。每计数到3分钟时，蜂鸣器发送一个信号，可使其鸣声。复位信号是由一个单刀双掷开关来控制的，具体的连接方法如电路图所示。此外，每3分钟计时1次采用了两个74LS160组成的100进制计数器来实现并且控制相应位的显示。手动复位一般采用的是开关控

3、制，这个设计中思路是正确的。计时模块采用74LS160，74LS48与LED数码显示管，分别控制和显示，这个思路从理论上来说是正确的。本设计的原理框图为：次数显示器分显示器秒显示器秒计时器分计时器次数计时器声响提示复位17电子综合设计图1原理框图二、单元电路设计与参数计算1.3分钟计时模块1.1秒钟显示模块秒钟由两位显示，分别显示个位和十位，个位为10进制，十位为6进制，具体连接方式如图2，U2为个位对应的计时器，由于74LS160为十进制，所以U2本身就是十进制，其时钟输入端接脉冲信号源，将其进位作为下一片的时钟输入，控制下一片的工作状态，在计数器的输出端，都接上了译码器74LS4

4、8N和用于显示该位的数码管显示器，可以从显示器上很清晰的看出该位的状态。在U1上，为了产生1个6进制的输出，故在其输出端设了0110作为其位清零的状态，即当输出为0110时，将进行清零操作，该位置入0。图2秒钟显示模块17电子综合设计1.2分钟显示模块模块也采用74LS160，74LS48和LED数码管显示器来控制和显示分钟。由于分钟只需要显示到3，故将其设为3进制，便于向前一级进位。3进制的连接方法如右图，其脉冲信号是有上一级的U1提供的，由于U1是6进制，只有当0110状态到达时才会有进位，故设置一个与门，将U1的Qb和Qc作为输入。当U1的输出端达到了0110时，通过该与门将向

5、U16输送一个CLK信号，所以，U7可以工作，计时一次，即1分钟。U16是三进制，故当输出为0011时，就应该置零，并且向前一级输出进位信号。同秒钟的十位一样，需要在74LS160这个十进制的基础上改动为三进制，故将Qa，Qb接入到一个与非门中，且输出接到该74LS160的清零信号端，且将Qa，Qb接入到一个与门中，作为进位输出为下一级的的脉冲输入。17电子综合设计图3分钟显示模块17电子综合设计2.复位模块图4复位模块该模块采用开关来实现，对分秒的复位控制，当开关J1如图示情况时，是非复位状态。此时，CLK以脉冲为时钟输入，将进行计数，且CLR为高电平，是无效的。当开关J1打到下面

6、时，CLR将由高电平转为低电平，使得其有效，故实现了清零的作用。3.声响提醒模块图5声响提醒模块声响提醒模块由一个蜂鸣器组成，由分钟计数器的输出进位控制其鸣声，只有当分钟计数器有进位输出时，将会在蜂鸣器上鸣声，以起到提醒的作用。4.计数模块17电子综合设计图6计数模块计数模块主要是用来计量次数，其由两个74LS160计数器，2个74LS48译码器以及LED数码管显示器组成，实现100进制。由于74LS160本身就是10进制，故实现100进制很容易实现，只需将第一片的进位输出作为下一片的脉冲输入即可实现。17电子综合设计四、总原理图及器件清单1.总原理图17电子综合设计17电子综合设计

7、图7系统总原理图1.在Altium中绘制原理图及PCB图2.1原理图截图：图9Altium原理图2.2PCB截图：17电子综合设计图10PCB截图3.器件清单表1器件清单74LS48N译码器5个74LS160D计数器5个HEXDisplaysLED显示管5个7408N与门4个7400N与非门2个NOT非门1个BUZZER蜂鸣器1个开关单刀双掷1个五、性能测试与分析1.仿真截图1.1秒钟显示：17电子综合设计图11秒钟显示截图1.2分钟显示：17电子综合设计