30s倒计时重点讲义汇总.docx
《30s倒计时重点讲义汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《30s倒计时重点讲义汇总.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
30s倒计时重点讲义汇总
电子技术课程设计说明书
题目：
30s倒计时
系部：
专业：
班级：
学生姓名:
学号:
指导教师:
2016年5月21日
目录
1设计任务与要求2
1.1设计任务2
1.2基本要求2
2设计方案3
2.1设计思路3
2.2电路组成与介绍3
3硬件电路设计4
3.1555定时器4
3.2计数器—完成30S计时功能5
3.3单元译码显示电路5
3.4触发器5
4主要参数计算与分析7
5调试过程8
5.1实验调试8
5.2测试结果分析8
6结论9
7参考文献10
8附录11
附录一74LS19211
附录二元器件清单12
附录三方案总图13
1设计任务与要求
1.1设计任务
1.11掌握555定时器的功能
1.12了解74ls192减法计数器的功能
1.13掌握触发器的应用
1.14掌握调试电路的方法
1.15掌握电路设计的基本思想和流程
1.2基本要求
1.21具有显示30s计时器功能
1.22设置外部操作开关，控制计数器的清零，启动和暂停/连续功能
1.23计时器为30s递减时，计时间隔为1s
1.24计时器递减到0时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号
1.25在直接清零时，要求数码管显示器灭灯
2设计方案
2.1设计思路
原理图如下图所示。
该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分。
其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30秒计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连接计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。
秒脉冲发生器30s计数器单元译码显示
外部操作信号控制电路报警电路
图2.1
以上功能在本实验中均可实现。
2.2电路组成与介绍
555定时器、两片74LS192、两片74LS48、两个七段共阴极数码管等组成，报警电路由发光二极管组成，控制电路由门电路和开关组成。
555定时器：
产生周期脉冲。
74ls192：
是同步十进制可逆计数器，具有双时钟输入，并具有清零和指数等功能。
74ls48：
七段数码管译码器驱动器。
3硬件电路设计
3.1555定时器
产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准，但本设计对此信号的要求并不是太高，电路可以采用555集成电路构成。
用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟。
555电路如下，其中接口3作为输入信号输入整个电路。
另外该电路是仿真实验所得，在实际操作中，10uf是用两个22uf电解电容串联所代替。
图3.1
3.2计数器—完成30S计时功能
它是由两片74LS192的8421BCD码递减计数器构成。
74LS192是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位和借位输出端。
当需要进行多级扩展连接时，只要将前级的端接到下一级的CP+端，端接到下一级的CP-端即可。
此计数器预置数为（00110000）8421BCD=（30）10。
只有当低位1端发出借位脉冲，高位计数器才做减计数。
当高，低位计数器全为零时，且CPD为0时，置数端2，计数器完成并行置数，在CPD端的输入时钟脉冲作用下，计数器进入下一轮循环减计数。
接线图如下：
图3.3
3.3单元译码显示电路
图如下：
共阴极四段萤光数码管显示系统，它由译码/驱动器和共阴极萤光数码管组成。
图3.4
3.4触发器
将触发器应用到开关电路中能很好地对30s倒计时进行控制，当B开关打到右侧时，无论A开关打到哪，倒计时均未开始；当B开关打到左侧时，A开关打到右侧开始倒计时，A开关打到左侧暂停计时。
4主要参数计算与分析
82421BCD码30进制数递减计数器是由74LS192构成的。
30进制数递减计数器的预置数为N=（00110000）8421BCD=（30）D。
它的计数原理是，每当低位计数器的BO端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。
当高、低位计数器处于全0，同时在CP=0的期间，高位计数器BO=LD=0，计数器完成异步置数，之后BO=LD=1，计数器在CP时钟脉冲作用下，进入下一轮减计数。
辅助时序控制电路，由与非门电路控制时钟信号CP的放行与禁止。
本实验设计要求计时间隔要为1s，所以其脉冲频率要为1Hz。
则555时钟脉冲发生器输出的脉冲信号为1Hz，令电容
为10uF，由
可令R5=51K、R6=47K,1Hz的脉冲信号经一个十进制的计数器后输出的频率为1Hz。
5调试过程
5.1实验调试
仿真成功后，取得仿真图，而后依据其进行电路连接。
在该次课设中，方案换过蛮多次。
究其原因，是因为未对要求进行充分细致的理解。
仿真过程中开始是不出结果，后改了一下，仿真成功了，很是高兴。
而在实验具体操作过程中，线路连接了很多遍，而期待中的就是不出现。
第一次连线还比较好，只是30S倒计时跑的比较快，虽然要求还未全达到。
不知其是碰巧还是什么原因。
后来多次连接，就是不出结果。
让人心浮气躁。
也许连接线路是一次性连接，没有仔细分析流程检查线路所导致。
后来更换了一个实验箱，把各芯片全部细致的检查了一下，都是好的。
然后按照重新仿真的线路图，也即是你看到的附录全图。
先连接555振荡器，测试其脉冲波正常，但走的比较快。
根据求频率公式，计算了一下。
由于没有10uf的电容，因而用两个22uf的电容串联所代替，结果比较满意。
接着连接好两片74LS192和四段共阴极显示系统，把信号接入，30S倒计时正常，一大步工作完成了。
然后，接入控制电路和报警电路。
先是清零电路，再是启动电路，达到了效果。
而后接入报警电路，暂停连续电路，完成。
5.2测试结果分析
将清零开关由接地连到+5V电源，即是两片74LS192用导线引出14—CLR接到+5V电源，达到清零LED灯亮报警的效果。
由两片74LS192用导线引出11—LOAD接地，即闭合启动开关，四段显示系统由00变为30，再断开启动开关，开始30S倒计时。
该过程中，断开连续开关，闭合暂停开关，计时停止；断开暂停开关，闭合连续开关，则计时继续。
到零时，LED灯亮。
直到按下启动开关，灯才熄灭。
电路的关键是两片74LS192线路的连接，以控制30S倒计时。
而后是控制电路的接入。
该实验较好的完成了要求和达到了所要的效果。
6结论
通过该次实验，发现了很多问题。
要做好一件复杂一点的事情并不是那么简单的。
该课设不同于普通的上课过程中做的实验，它需要大量的准备工作。
首先是自己找资料，即是自学。
然后是仿真，自己把那实验中要做的先模拟出来。
列出需要的芯片和其他的器件，自己弄到实验箱上去。
最后才是连线。
复杂一点就是一点。
你将发现，连线需要的不是盲目，而是一步步的过去。
以前感觉理论与实践相差很远，现在发现仿真也是，要动手操作就是不一样。
在实验过程中，给我留下深刻印象的是启动部分。
电路的其他功能都实现了，唯独它。
30S倒计时至0时，灯稍微亮一下继续倒计时，不会停。
而后经过查资料发现只需引出74LS192的置数开关即可。
通过这次课程设计，让我认识到任何电路的设计都不是只存在一个电路中的。
它是由各个小模块组成的，因而在电路的设计中就必须注意将电路模块化。
这样才能有针对性的将问题解决。
7参考文献
[1]阎石.数字电子技术基础（第五版）[M].北京：
高等教育出版社，2005
[2]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].北京：
电子工业出版社，2002
[3]赫鸿安,徐红媛.555集成电路实用大全[M].上海：
上海科学普及出版社,2005
[4]常春藤.基于Multisim12的电子系统设计、仿真与综合运用.人民邮电出版社.2008
[5]郁汉琪.数字电子技术实验与课题设计.高等教育出版社.1995
[6]唐颖.数字电路.重庆大学出版社.重庆.2004年
[7]毕满清.电子技术实验与课程设计（第三版）.机械工业出版社.北京.2006
8附录
附录一74LS192
74LS192功能表
74LS192引脚及时序波形图
附录二元器件清单
序号
类型
型号
数量
1
芯片
74LS48
2
2
74LS192
2
3
555
1
6
电阻
51kΩ
1
7
47kΩ
1
8
10kΩ
4
9
10Ω
1
10
电容
22uf
2
11
0.1uf
1
12
二极管
发光二极管
1
15
实验箱
1
附录三方案总图
升级会员 