数电课程设计报告文库7004116181

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1、河南理工大学电气工程学院电子技术课程设计报告题目：数字定时开关亠片心^A圖班级：光电2班姓名：李湘磊学号:311308000616指导老师:王素灵朱红伟目录一、设计要求及主要技术指标3二、实验任务、要求及提示3三、设计方案的选择和电路框图4四、设计原理5五、各单元电路的设计、计算和说明5控制电路5秒脉冲发生电路6计数电路7译码显示电路8六、整体电路图10七、所用元件及器材11八、提高要求的实现11九、课程设计的心得体会14十、参考文献15引言数字电路是一门理论性强、工程应用广的专业基础课程。为了训练读者对数字电路及系统的理解，设计、调试的实际动手能力，特在数字电路课程

2、中设置了课程设计这一重要的实践环节，以便在实践中掌握数字系统的设计方法。一.设计要求及主要技术指标K基本要求》设计并制作一数字式定时开关，此开关采用BCD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。此开关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，开关处于开态，再按按钮吋，倒计吋又开始。计时时间到驱动报警。提高要求：(1)输出部分加远距离(100m)继电器进行控制(2)延长定时时间(3)探讨提高定时精度的方法要求：二.实验任务、要求及提示综合运用已学习过模拟电路和数字电路

3、等知识，阅读相关集成电路芯片资料和相关文献，了解电子电路设计的有关知识，方法和特点，掌握基本的电子电路设计和芯片使用方法。二.设计方案的选择和电路框图由一个555芯片及其电容、电阻构成一个多谐振荡器，通过选定两个电阻(47KQ、50KQ)和两个瓷片电容(10uF,0.OluF)产生一个连续的秒脉冲信号，作为计数器的时钟秒脉冲。根据最大定时为9秒，定时预置可由四个单刀双掷开关控制输入预置数。741S192实现减计数功能，输入端连卩L

4、个开关，其输出连CD4511芯片输入实现译码功能，再由LED数码显示计数这一系统具体分为五大主要部分：控制电路、秒脉冲发生器、定时器、译码

5、显示电路、报警电路。这五部分都是环环相扣的，在整个电路中每个部分都不可或缺，功能各不相同，整个电路组装在i起，共同实现数字定时开关的功能。报警电路秒脉冲发生►定时器＞译码显示控制电路四•设计原理数字式定时开关由秒脉冲发生器、定时器、译码显示电路、报警电路以及一些门电路和开关按钮组成的控制电路所构成的。其工作原理是由555芯片构成的多谐振荡电路作为秒脉冲发生电路产生一个脉冲信号，并将此脉冲信号输入计数电路，计数电路由CD40192构成,利用741S192的减计数端进行倒计数，计数范围是0—9,由于输入的脉冲信号的频率接近一秒，计数器是每一秒减一计数，再通过CD4511译

6、码器进行译码并由LED共阴数码管显示。报警电路可由一个高电平信号驱动蜂鸣器报警。当译码器的输出端全为低电平时，数码管上显示的是“0”。而四个低电平信号经过一个非门电路可以得到一个高电平來驱动led灯。这个高电平还能够反馈到计数器的清零端，使得计数器停止计数并保持，数码管的显示停留在“0”。用到一个按钮开关控制计数器的清零端，使得再按按钮时，倒计时又开始，完成整个基本的循环要求，从而实现数字式定时开关的功能。五、各单元电路的设计、计算和说明1:控制电路利用741S192的减计数端（QI、Q2、Q3、Q4）进行信号控制,四个开关作为置数和倒计吋的控制2：秒脉冲发生电路秒脉

7、冲发生器多谐振荡器的振荡周期T1计算公式为：T1二(Rl+2R2)*ln2*C2各参数的值：Rl=20kR2=62kC2=10nF3：计数器741S192为可预置BCD可逆计数器。其引脚图附录三所示。当MR为高电平时，计数器置0。PL为低电平时，进行预置数操作，P0-P3上的数据置入计数器中。当CPU二“1”时，在CPU上跳变，计数器减一计数。可由PL置数端和P0-P3数据输入端完成数字定时功能，在0〜9内任意置数。Cd4511真值表输入输出MrPlCpuCpdD3D2DIDOQ3Q2QIQO1XXXXXXX000000XXDcBADCBA01t1XXXX加计数011

8、fXXXX减计数4：译码显示电路译码显示电路选用CD4511进行译码，选用共阴LED数码管进行显示。、数码显示译码器（1）七段发光二极管（LED）数码管，LED数码管是冃前最常用的数字显示器，图（a）、（b）为共阴管和共阳管的电路，（c）为两种不同出线形式的引出脚功能图。一个LED数码管可用來显示一位0〜9十进制数和一个小数点。小型数码管（0.5寸和0.36寸）每段发光二极管的正向压降，随显示光的颜色不同略有差别，通常约为2〜2.5V,每个发光二极管的点亮电流在5〜10mA。LED数码管要显示BCD码所表示的十进制数字就需要有一个专门的译码器，该译码