数电消毒柜课程设计.docx
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数电消毒柜课程设计
目录
一、设计思路与基本原理1
二、总电路图3
三、元件介绍4
四、各单元电路9
1.倒计时电路9
2.步骤计数电路10
五、故障分析和调试11
六、总结和体会12
七、附录13
八、参考文献
一、设计思路与基本原理
1、设计思路
消毒柜由秒脉冲产生器，计数器，译码显示电路，控制电路等四个部分组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要部分。
74LS192计数器通过时钟信号的控制，完成18分钟、12分钟、20分钟、4分钟的计时功能。
分开计时，互相不干扰。
译码显示电路利用数码管完成时间的显示功能。
控制电路实现不同功能（消毒，喷水雾，烘干，报警）的转换同时实现循环控制。
框图：
2、基本原理
用发光二极管A、B、C和D分别表示消毒工作、喷水雾工作、烘干工作、指示灯亮报警，用E、F、G、H二极管分别表示一二三四的步骤。
A工作18分钟，AB同时工作12分钟，C工作20分钟，D工作4分钟。
可用74LS138和3线-8线译码器联合与非门，与门，异或门接成控制电路，表示ABCD及EFGH的状态。
置数部分。
通过两片74LS192可逆计数器的高位端的借位端TCD给74LS161提供脉冲信号，使74LS161进行步骤的加计数。
通过计数器74LS161、译码器74LS138与组合门电路给两片74LS192置数。
开始置数第一步运行完后74LS192计数器给信号174LS161的时钟输入端，让它运行第二步置数，置数由74LS138输入通过组合门电路给计数器，进行倒计时。
各个灯和数码管显示步骤和工作状态运行情况。
计数部分。
课题要求实现两位十进制的倒计时，故用两个计时器74LS192芯片级联即可实现倒计时功能。
该电路选用74LS192作为减计时器，级联为两位十进制计数器，驱动数码管显示器显示时间倒计时。
当倒计到零时，计数器发出一个借位信号TCD给控制电路，进入下一个状态的同时给计数器置相应的数。
如此往复进行。
步骤控制部分。
主要由74LS161、74LS138和一些门电路构成。
可将74LS161做成4进制加法计数器，控制四个状态，74LS192的高位片发出的借位信号使之进入下一步骤。
二、总电路图
三、元件介绍
1．74LS192
（74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能）
管脚分布图
功能表
2.3线-8线74LS138译码器
管脚分布图
功能表
3.74LS161
管脚分布图
功能表
4.74LS00四2输入正与非门管脚分布及其功能表
5.74LS04的管脚分步图
6.74LS08管脚图
7.74LS02管脚图
四、各单元电路
1.倒计时电路
2.步骤计数电路
五、故障分析和调试
故障分析：
其实接线的过程并不难，主要的是接线前的准备和检查工作，故障一般是出在芯片，导线和板子上。
1.检查板子的正负极，脉冲发生器，数码管显示器，指示灯是否完好。
2.检查每根导线是否良好导通，这一步非常重要，可利用板子上的正负极及电压测量器来进行检测。
否则很容易出现故障。
3.检查每个芯片的管脚是否损坏，然后插到板子的对应管脚位置，注意插芯片的过程中不要插断引脚，然后接通芯片的正负极，按照芯片的功能进行适当的检测。
4.在检测芯片的过程中可以一起检测数码管显示器及指示灯的好坏。
5.将完好的芯片根据总电路图进行接线，在接到显示器观察数据，再次检验芯片及其线路是否完好。
通过这种方法，有效的检验出线路是否正确，尽快的更正错误。
6.按照功能单元电路分块接线，这样可以在接线的同时测试已接好的电路，可以有效地避免故障的发生。
7.最后完成所有线路的完成，给予脉冲，观察结果，与仿真的结果进行对比。
8.调试。
接好各单元之后看是否与理论值相同，如不相同则检查时候为线路松动或者线路连接错误，按照电路的各个功能单元模块进行检查。
将各个单元接好后的电路再次调试至成功。
最后完成所有线路的完成，给予脉冲，观察结果，与仿真的结果进行对比。
9.验收。
当电路完全符合要求且正确时，请指导老师验收。
六、总结和体会
刚开始接到这个课题的时候，我还以为很简单，当我正式做的时候，才发现并不容易，于是我便开始查找一些芯片比如74LS192的资料，通过查找网上以及图书馆的大量资料，我开始对这个课题有了很清楚的思路，当然在设计电路的过程中遇到了一些困难，比如说如何设计控制电路进行置数，如何驱动计数器计数等等问题，通过几个晚上的熬夜，我终于做好了仿真。
最后在自动清零的地方还是出了些小问题，但是在康老师的指导下，我还是很顺利的解决了这个问题。
仿真图没问题之后，接下来就是接线了，我们很早就去实验室开始接线了，一开始我们做了很多准备工作，我们分工合作，我的搭档负责检查导线，我负责检查芯片的好坏，一切准备工作完成之后我们开始接线了，我们接线的过程中比较有条理，按照一个一个模块来接线，接完一个模块便检测一下该模块的功能，这样出故障的可能性就会小很多，而且能够比较快速的找出出故障的地方，接完线，我们便开始调试，这个过程是最令人激动的，在我们充分的准备工作和科学的接线方式，我们的实物结果没有什么错误，非常完美的实现了各个模块的功能，然后我们便进行了整个过程的录像。
在这次数电课程设计中，我觉得我学到了很多，第一是自学能力，能够自己去查找相关的资料，用心的去思考去学习。
第二是团队合作的意识，能够非常高效的完成工作。
第三是极大的增强了我的动手能力，将理论与实践联合起来，更加巩固了我的理论知识，我认为这个很重要。
最后，非常感谢康老师对我们的指导！
七、附录
器件型号
名称
数量
74LS192
十进制同步加/减计数器
2
74LS161
二进制同步计数器
1
74LS138
3线-8线译码器
1
74LS00
四2输入与非门
1
74LS02
四2输入或非门
1
74LS04
六反向器
2
74LS08
四2输入与门
1
74LS86
四异或门
1
八、参考文献
1．《电子线路设计、实验、测试》（第二版）
华中理工大学出版社-------谢自美主编
2．《新型集成电路的应用》---------电子技术基础课程设计
华中理工大学出版社梁宗善主编
3．《电子技术基础实验》
高等教育出版社-------------陈大钦主编
4．《电子技术课程设计指导》
高教出版社-------------------彭介华主编
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