简易公用电话计时器

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1、电子课程设计——简易公用电话计时器学院：电子信息工程学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导老师：闫晓梅2014年12月14日简易公用电话计时器一．设计任务与要求简易公用电话计时器是一种用数字显示的计时装置，具体要求如下：1．每一秒钟计时一次。最大计时时间为59分59秒。2．具有手动复位功能。3．每一分钟报警一次。4．通话时长超过三分钟按通话一次计数。最大计数为995．可对通话次数手动清零。要求完成的任务如下：1．画出整体电路图，并进行必要的分析说明。。2．用设计软件对可编程器件进行设计输入、设计仿真和器件编程，使器件具有所规定的逻辑功能。3.安装调试所

2、设计的电路，使之达到技术指标要求。4.对实验结果进行分析记录。二、总体框图1.该简易公用电话计时器总体框图如下：图1.简易公用电话计时器总体框图复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关复位开关2.设计思路：实验的第一步是要提供一个标准时间，即提供一个周期为一秒的方波信号。由于最大计时为59分59秒，因此设计需要四位计数电路，分别为秒个位、秒十位、分个位、分十位。计数之后才能进行进行译码显示。同时在一分钟的时候给报警电路一个脉冲信号，用以达到报警的目的。另

3、外需要设计电话的手动开关，即模拟打电话和挂电话的过程。同时其要求超过三分钟按一次计数。及要求有计数功能。最大计数为99故需要添加一个二位计数电路。同时为其设计一个开关以达到手动清零的目的。3.模块功能：（1）秒脉冲发生器模块本实验选用555计时器组成多谐振荡器发出的脉冲，从而获得1HZ的秒脉冲。电路图如下图所示：图2.秒脉冲发生器（2）译码显示模块秒个位、秒分位、分个位、分十位分别位10、6、10、6进制计数器。秒、分个位均为十进制，即显示0~9.秒、分十位为6进制计数器，显示0~5、图3.译码显示模块（3）手动复位模块该部分有一个开关和串联电阻以及一个5V电压源

4、组成。用以达到模拟电话的通话及挂断过程。（4）报警装置模块用一个灯泡来实现该电路的报警功能。（5）通话计数模块该部分用俩片74LS160芯片来实现起最大计数为99的功能要求。（6）计数器手动清零模块该部分用与手动复位部分相同的元器件来实现其要求。三、选择器件74LS160十进制加法计数器6个555555计时器1个74LS03双输入与非门2个74LS04非门1个74LS12三输入与非门1个74LS20四输入与非门1个74LS08双输入与门1个74LS00双输入与非门1个电阻1K欧2个电阻1.4K欧2个电阻100欧1个开关单刀单掷开关2个DCD-HEXLED显示屏6个

5、VCC5V电压源8个灯泡灯泡1个表一选用元器件以下是几个主要元器件的介绍和说明：（1）74LS160的应用它是同步十进制加法记数器，当LOAD端输入底电平时处于预置数状态，D0、D1、D2、D3的数据将会在CP上升沿到达时被置入Q0、Q1、Q2、Q3中，它的预置数是同步的。下图是74LS160的逻辑图，图中LD为预置数控制端，A到D为数据输入端，RCO为进位输出端，RLC为异步置零端，QA-QD位数据输出端，ENP和ENT为工作状态控制端。图4.74LS160的逻辑符号图574LS160的内部结构图图（5）为74LS160的内部原理图。当RC=0时所有触发器将同时

6、被置零，而且置零操作不受其他输入端状态的影响。当R.1、LD=0时，电路工作在预置数状态。这时门G16-G19的输出始终是1，所以FF0-FF1输入端J、K的状态由D0-D3的状态决定。当RC=LD=1而EP=0、ET=1时，由于这时门G16-G19的输出均为0，亦即FF0-FF3均处在J=K=0的状态，所以CP信号到达时它们保持原来的状态不变。同时C的状态也得到保持。如果ET=0、则EP不论为何状态，计数器的状态也保持不变，但这时进位输出C等于0。当RC=LD=EP=ET=1时，电路工作在计数状态。从电路的0000状态开始连续输入16个计数脉冲时，电路将从111

7、1的状态返回0000的状态，C端从高电平跳变至低电平。利用C端输出的高电平或下降沿作为进位输出信号。CPEPET工作状态X0XXX置零10XX预置数X1101保持X11X0保持（但C＝0）1111计数表2四位同步二进制计数器74LS160的功能表由其功能表可得，当置数端为0时，输出全为0。预置数端为0，当脉冲到达时，计数器置数；当置数和预置数端都为1，且EP=ET=1时，计数器进行加法计数；当EP=0，EP=1时，输出不变，且RCO=0；当ET=1时，各输出及RCO都保持不变。(2)555定时器应用国产双极型定时器CB555电路结构图。它是由比较器C1和C2，基本

8、RS触发器