数电课程设计报告 - 图文

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

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

〖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，再按按钮时，倒计时又开始。计时时间到驱动报警。

提高要求：（l)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（47KΩ、50 KΩ）和两个瓷片电容（10μF，0.01μF）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。74ls192实现减计数功能，输入端连四个开关，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，整个电路组装在一起，共同实现数字定时开关的功能。

秒脉冲发生定时器 译码显示 控制电路 报警电路

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74ls192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来驱动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74ls192的减计数端(Q1、Q2、Q3、Q4)进行信号控制，

四个开关作为置数和倒计时的控制

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