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1、沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统目录1设计任务描述1设计要求11.1设计目的11.2基本要求11.3发挥部分12设计思路23设计方框图34各部分电路设计及参数计算44.1多谐振荡电路44.2分频电路44.3减计数电路54.4锁存电路64.5显示电路64.6报警电路75工作过程分析86主要元器件介绍96.1十进制可逆计数器74LS19296.2计数器74LS160106.3锁存器74LS75116.4比较器74LS8511小结13致谢14参考文献15附录A1逻辑电路图16元器件清单171沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统1设计任
2、务描述1.设计要求1.1设计目的⑴掌握可任意预置时间的显示报警系统的构成、原理与设计方法；⑵熟悉集成电路的使用方法。1.2基本要求⑴设计一个可任意预置×分×秒的显示报警系统；⑵时间显示系统为按秒减法计数；当减计数到30秒时显示的时间数字开始闪烁（闪烁频率为4Hz），直到归零为止。⑶计数归零时发出声音报警信号；⑷系统能准确地预置和清零。1.3发挥部分（1）减计数报警（2）预置报警电路设计19沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统2设计思路在这次实训中，我的设计题目是可预置显示报警系统，在这个课题的设计中，我的基本思路是利用一个555器件的单稳态多谐振荡器
3、来产生信号CP，然后利用一个74161和两个74160组成的分频电路来将振荡器产生的信号调节到合适的值，然后利用两个计数器将时间定为30秒，而这两个计数器通过接受分频电路来的信号工作，其中一个控制十位，另一个控制各位，这样达到了从30秒减到0秒的过程，而为了达到每五秒让显示器显示一次的目的，我用一个74160构成五进制的计数器并连接锁存器，将两个控制十位和个位的计数器与锁存器的输入端连接，而锁存器的输出端和译码器的输入端连接，再将译码器和显示器相连接，这样当电路运行时，每过五秒，显示器就可以显示一次，而如果没有五进制连接的锁存器，那显示器则是每一秒显示一次。为实现报警
4、的目的，我使用了两个比较器并且和计数器的输出端相连，当十位和个位的数字均为0的时候可以使扬声器发声，这样就达到了当30秒结束的时候可以发出警报的目的。上述即为我对可预置显示报警系统课题设计的大致思路。19沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统3设计方框图分频电路振荡器分频电路报警器十位计数器个位计数器比较器锁存器锁存器译码器译码器五进制计数器显示器显示器19沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统4各部分电路设计及参数计算4.1多谐振荡电路我设计的此部分电路是利用单稳态触发器构成的多谐振荡器,由一个555单稳态触发器组成，它的主要功能是作
5、为信号源，提供CP脉冲.它的工作原理是当电路处于Q1和Q2为0时,将开关打开,电路开始振荡,其工作过程如下:在起始时,单稳态触发器一的A1为低电平,开关S打开的瞬间,B端产生正跳变,单稳态触发器一被触发,Q1输出正脉冲,它的脉冲宽度为1.1RC稳态触发器一暂态结束时,Q1的下跳沿触发单稳态触发器2,Q2端输出正脉冲,此后,Q2的下跳沿又触发单稳态触发器一,如此周而复始的产生振荡,其下就为逻辑原理图.4.2分频电路这部分电路的功能是对由多谐振荡电路产生的CP脉冲进行分频以得到一赫兹的秒脉冲.由上述可知,我设计的振荡电路将产生1600赫兹的CP脉冲,如果我要得到一赫兹的C
6、P脉冲,那么我将需要一个十六进制的计数器和两个十进制的计数器串行工作,可以应用74161和74160器件.举例来说,针对下面电路中的74161和74160的连接方式来说明它的工作原理.将振荡19沈阳航空航天大学数字电路课程设计可预置定时显示报警系统电路产生的CP脉冲输入到74161计数器的CP端,经过74161器件的进位是输出信号RCO经过反相器即非门反相后作为74160器件的计数脉冲,很显然,这是一个异步计数器,虽然两个芯片的控制使能控制信号都为1,但只有当74161器件由1111变成0000状态,使其RCO由1变为0,CP2由0变为1时,74160器件才能计入一个
7、脉冲,其他情况下,74160器件都将保持原有的状态不变.这样就以串行进位的方式连接成160进制计数器.同理,后面再以同样的方式连接一个74160器件,那么1600进制的计数器就连接好了,它开始工作时就可以对信号的频率进行分频.分频电路的连接原理图如下:4.3减计数电路利用两个十进制可逆减计数器74LS192作为实现整个电路的减数工作.首先,了解可十进制可逆减计数器74LS192的工作原理,将其两个计数器串联.74LS192的置数端为低有效,因此将两个置数端分别接地,然后就可以置数.电路工作的起始状态为30,一个计数器的输入端P3P2P1P0置为001
