投币电话控制器的设计

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1、电子技术课程设计报告设计课题:投币电话控制器的设计姓名:学院:工学院专业:班级:学号:日期2011年06月13日——2011年06月22日指导教师:1目录1．设计的任务与要求…………………………………………………………………22.方案论证与选择……………………………………………………………………22.1投币电话控制器的系统方案…………………………………………………22.2投币电话控制器的方案框图…………………………………………………23.单元电路的设计和元器件的选择…………………………………………………33.1秒脉冲发生器的设计…………………………………………………………33

2、.2二-十进制加法计数器的设计…………………………………………………43.3控制电路的设计……………………………………………………………63.4译码显示电路的设计………………………………………………………73.5减法器的设计………………………………………………………………93.6预置通话时间电路的设计…………………………………………………103.7主要元器件的选择…………………………………………………………114.系统电路总图及原理……………………………………………………………115.经验体会…………………………………………………………………………136.参考文献………………

3、…………………………………………………………14附录A：元器件清单…………………………………………………………………151投币电话控制器的设计1.设计的任务与要求投币电话是一种运用数字电路技术实现电话收费的装置。与磁卡电话比较，其具有电路简单、控制灵活、制作和调试简单，且成本较低的优点。投币电话控制器应用计时、定时和控制等部分组成，其主要工作机理是投入一次通话硬币时，计时器开始计时，到规定的时间内发出警告，以提醒使用者。控制器主要是控制各部分单元电路，控制执行电路。这部分电路主要有时钟计数器来实现控制。所以说，时钟计数器是用电话控制器的主要部分。1.1设计要求用按键开关模拟投

4、入通话硬币，即可接通电话，通话的时间为175秒。1.通话时间为175秒，即每投入一次通话硬币即可通话一个计时单元；2.在通话开始时，以绿灯提示，在通话结束前15秒，以红灯提醒通话者注意时间，并开始用数字显示通话剩余时间，每通话一秒，数字自动减一；3.数字显示为零之前，如果不再投币，电话将自动切断，控制器停止工作；如果继续投币，通话仍可继续；1.2设计指标1.画出电路原理图（或仿真电路图）；2.元器件及参数选择；3.编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。2.方案论证与选择2.1投币电话控制器的系统方案根据投币电话控制器的设计指标和设计要求，及其设计任务与

5、要求中介绍的电话控制器电路的基本组成可知，投币电话控制器是由秒脉冲发生器、二-十进制加法计数器、控制电路、译码显示电路、减法器、定时电路组成。2.2投币电话控制器的方案框图1图1投币电话控制器方案框3.单元电路的设计与元器件选择投币电话控制器从原理上讲是一种典型的数字电路，可以由许多中小规模集成电路组成，所以可以分成许多独立的电路。本设计把其分为六个中小规模集成电路3.1秒脉冲发生器的设计秒脉冲发生器在CD7555定时器组成的多谐振荡器基础上设计的，振荡周期为T=0.7（R1+2R2）C。令T=1s，则C=10μF，R2=33kΩ，所以R1=77kΩ，取一固定电阻68 kΩ与

6、一个10 kΩ的滑动变阻器串联代替电阻R1。在调试电路时，调节滑动变阻器，使输出脉冲周期为1s。根据多谐振荡器的特点：（1）电路没有稳态，只有两个暂稳态。（2）通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，产生自激振荡，无需外触发。（3）输出周期性的脉冲信号。可知，此电路的工作原理为：接通电源瞬间t=0s时，电容C来不及充电，C为低电平；此时，555定时器内Rd=0，Sd=1，触发器置1，即Q=1，输出U0为高电平。同时，由于Q=1，放电管V截止，电容C开始充电，电路进入暂稳态。此电路没有稳态，只有两个暂稳态，它们交替变化，输出连续的矩形波脉冲信号。电路如图2所示。1图2秒脉冲

7、发生器3.2二-十进制加法计数器的设计由于通话时间为175秒，用二-十进制加法器可把时间分为9段，当计数器每计到20秒时，就输出一个信号，送到控制电路完成下一步功能。二-十进制加法计数器连接如图3.1所示：图3.1二-十进制加法计数器1图3.2CD4518引脚图该部分电路可以用一片CD4518来实现，CD4518是二-十进制（8421编码）同步加计数器，内含两个单元的加计数器，其引脚功能如下：1CP、2CP：时钟输入端。1CR、2CR：清除端。1EN、2EN：计数允许控制端。1Q0~1Q3、2Q0~2Q