数电课程设计论文：会议限时器

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1、数字电子技术课程设计题目：会议限时器姓名：姚银涛系别：电子科学系班级：08电科（1）班学号：日期：2010年7月2日指导老师：周玲会议限时器设计摘要本设计要实现功能为发言时间设定在10分钟，设定时间正计时显示；到10分钟给出警告提示信号，给出蜂鸣器声音提示。电路原理模块分为时钟脉冲电路、正计时电路、显示电路、超时报警电路、复位控制电路等部分。74LS160十进制加计数器、555定时器、7段共阴极数码管、74LS48译码器、蜂鸣器、

2、发光二极管、电阻、电容以及适当的74LS系列门电路构成。关键词：限时、脉冲、计时、报警、设计要求1、发言时间设定在10分钟可调。2、设定时间正计数显示。3、

3、到10分钟给出警告提示信号，给出蜂鸣器声音提示。正文一方案选择1.1时钟脉冲产生电路方案选择采用555定时器芯片构成多谐振荡电路产生所需脉冲。555定时器是一种单片集成电路，只需要在其外部配上少量的阻容元件，就可以构成多谐振荡脉冲电路，使用灵活方便，振荡周期一般可根据其外部接的电阻、电容计算，公式为T=0.7×（R1+2R2）×C。其电路较简单且可以利用T与R1、R2、C的关系方便地改变振荡频率，以满足系统要求。1.2正计时电路方案选择故采用2片74LS161或74LS160构成60进制加计数器。由于60进制需要一个6进制一个10进制构成，故采用74LS160来完成加计数功能，可以简化

4、电路，74LS160的控制端可以作为蜂鸣器的控制信号使用。1.3显示电路方案选择用7段共阴极数码管构成:由于由技术电路芯片74LS192、74LS160出来的信号为4位二进制数，故用74LS48共阴极7段数码管驱动芯片和共阴极数码管就可以构成显示电路。此方案简单、经济且易于实行。1.4提示信号发生电路、超时报警电路方案超时报警电路利用正计数芯片74LS160的保持端的控制信号，使蜂鸣器工作，复位控制电路用各个芯片的复位端进行控制，当输入信息时秒位的数码管和正计数的数码管显示为0。二、单元电路设计2.1时钟脉冲产生电路如图2-3（a）所示，利用555定时器和电阻、电容构成多谐振荡器来产生

5、一定频率的脉冲信号。当RST端即555芯片的四角为高电平‘1’时多谐振荡器开始进行工作。输出脉冲的频率为(2.1)占空比为(2.2)所以电阻、电容的参数为:R1=44KΩR2=50KΩC1=10μF（a）电路原理图（b）工作波形图2-3555构成多谐振荡器555构成的多谐振荡器工作波形如图2-3（b）所示，产生1Hz的方波脉冲。利用它作为74LS192、74LS160的计数脉冲，完成计数工作。2.2正计时电路设计及其超时报警电路表2-274LS160功能表CPRDLDEPETDCBAQDQCQBQAX0XXXXXXX0000↓10XXDCBADCBAX110XXXXX保持X11X0XX

6、XX保持↓1111XXXX加计数和倒计数原理相似，都是利用555构成的多谐振荡器发出频率脉冲信号，提供给74LS160芯片作为脉冲信号，74LS160的功能表如表2-2所示。当CP为下降沿RD、LD、EP、ET均为1时，计数器进行加计数工作；当RD、LD为1且EP或ET为0时计数器保持不变；当CP为下降沿RD为1、LD为0时，计数器置数；当RD为0时，计数器清零。计数器到60时利用与非门U14连接到74LS160的保持端，使计数器保持为60即，同时使蜂鸣器的一端接在与非门的输出端，另一端接在555构成的多谐振荡器输出端。2.3显示电路设计本系统中应用的各个数码管均为7段共阴极数码管，在

7、利用软件仿真设计中为了简化整体原理电路，均用了4端口的数码管代替。显示部分电路分为数码管和驱动电路两个部分连接如图2-8所示，利用74LS48共阴极数码管驱动译码芯片与7段共阴极数码管相连接。74LS48的输入端D、C、B、A接在计数器的输出端，74LS48的控制端均接高电平1，即可完成显示功能。图2-8显示电路原理图三总设计图四、结束语4.1本设计特点、存在的问题及改进意见特点：本设计系统简单实用，成本较低，制作成成品后，操作简单，容易掌握。可以完成各种比赛、娱乐的计时工作。存在问题：本设计的时钟信号是利用555构成的多谐振荡器，产生1Hz的频率信号作为时钟脉冲，时钟脉冲信号的精度不

8、是很高，可能会出现较大的误差，作为对时间精度要求不是太严格的场所可以应用本设计，若对时间的精度要求严格，可选用晶振分频后作为脉冲信号，但是电路比较复杂。改进意见：本系统在实际制作中，可以用废弃的但是能准确计时石英钟里面的晶振电路作为脉冲信号，系统会比较准确的完成计时功能。4.2心得体会在这两周的课程设计中，我也遇到了很多问题。以前上课时只需要一句话就能够解决的问题在实际设计并且在软件仿真时却很难完成。例如，在设计数据输入时，需要一个按钮开关，进