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1、精选优质文档-倾情为你奉上辽 宁 师 范 大 学数字电路课程设计(09级本科) 题 目: 定时器1 学 院: 物理与电子技术学院 专 业: 电子信息工程 班 级: 09.3 班级学号: 14 姓 名: 张宁 指导教师: 赵静 邱红 张卓 完成日期:2011 年 10 月 27 日 专心-专注-专业一设计内容及要求 10秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数二总体方案设计由设计内容及要求,我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路,来发出一秒间隔的脉冲;用74LS192进行倒计时,通过74LS47连接一个数码显示器;由74L
2、S192发出的高低电平经过逻辑电路变化,连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。三单元模块设计. 1.以NE555构成的多谐振荡器 图1 图二NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S图三。图三为多谐振荡电路R1和R2,C的值确保震荡周期为1秒,图三的右下角为复位电路,与下一部分一同介绍。2.倒计时电路图四 图五由74LS192的真值表图四可以看出,若想让元件工作在减计数状态MR,PL非,CPu的值必须分别为0,1,1。由要求可以看出,192的初始必须是九,所以加了一个复位电路,确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。Q0,Q1,Q2,Q3为计数器输
3、出端接到74LS47上。NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。一秒发出一个脉冲,74LS192开始倒计时。3.显示电路图六4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一,即Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。 图七5.报警电路图八 图九图九管脚功能描述:管脚3(A1)、4(A2)是负边沿触发的输入端;管脚5(B)是同相施密特触发器的输入端,对于慢变化的边沿也有效;管脚10(Cext)和管脚11(Rext/Cext)接外部电容(Cx),电容范围在10pF10F之间;管脚9(Rint)一般与管脚14(VCC,接5V)相连接;如果管脚11为外部定时电阻端时,应该
4、将管脚9开路,把外接电阻(Rx)接在管脚11和管脚14之间,电阻的范围在240k之间。其他管脚:管脚7(GND)、管脚2、8、13为空脚。 74LS121集成单稳态触发器的输出脉冲宽度tW,决定于Cx的充电时间常数,可用tW0.7RxCx估算。为了得到高精度的脉冲宽度,可用高质量的外接电容和电阻。 当1秒时LS121的A2接收到一个负脉冲,且A1,B都接高电平,对应真值表,Q输出高电平,经过三极管放大使蜂鸣器响起,通过公式tW0.7RxCx 将时间定为0.5秒。四完整电路图五焊接调试 焊接过程不多赘述,在调试过程中,上电以后数码管显示为1,按下复位开关,数码管显示为九,不会倒计时。多次试验后,
5、手动将NE555的2,3号管脚想接点触,手动触发,显示器开始计数。说明电路除了震荡电路的部分好用。换一个NE555后现象依然,确定不是集成块坏了,而是电路出了问题,检查后发现是一个二极管焊反了,导致不能发出秒脉冲。将二极管方向改变后,得出实验现象: 10秒的倒计时定时器,倒计时要求用数码显示,当定时到1秒时,有声音提示,提示声音为0.5秒,当倒计时到0时停止计数。不过与标准相比有些误差,计数过快,数字变化快,达不到一秒钟,判断原因在于计算误差和元器件误差。实验至此完成。六参考文献七心得体会 这是我第二次做电路设计,有了上一次低频电子线路设计的经验,在Protel 99se的使用,转印,腐蚀,打
6、孔方面很熟悉,没有什么障碍。而在元器件的运用上,对好多74LS系列的集成块不是很了解,只能根据要求到网上,到工具书上边做边查询,不过对74系列的集成块有了全新的认识。我做的是一个10秒倒计时定时器,在生活中应用广泛。比如烤面包机,豆浆机,微波炉等家用电器中就有这样的定时电路,不过更高端一些。做完本次设计后,我对定时器有了更深的理解,了解了工作原理对更高深的也就没有了之前的神秘感,为将来的工作打下了基础。这些天虽然辛苦,但是看着自己制作的电路板,总有一种满足感。这也是大部分电子发烧友疯狂喜欢设计,焊接各种产品的原因吧。 通过这次设计实践,我学会了很多,包括元器件,集成块的辨识,设计PCB的注意事项及格局布线。但是我最喜欢的环节就是焊接了,那是一种实实在在做一个东西的感觉,并且这个东西会带给你无限的惊喜。在碰到困难的时候,几个人讨论一下,上网查询一下,最主要还是从老师那里咨询。在这里我要感谢知道我们设计的赵静,邱红,张卓老师,这次设计实践对我能力有很大的提高。