定时报警器设计.docx

1、定时报警器设计定时报警器设计作者：日期： 课程设计任务书课程名称: 数字电子技术题 目：定时报警器设计一、设计任务与要求.2二、方案设计与论证.三、单元电路设计与参数计算.3四、仿真过程与仿真结果.4五、总原理图及元器件清单.7六、安装与调试.七、性能测试与分析八、结论与心得.9九、参考文献.10定时报警器设计一、设计任务与要求1. 设计一个简单的定时器，并具有显示时间，清零输出指示的功能。2. 定时器有两位的十进数LED数码管显示，即十位数、个位数。3. 按动控制开关计数开始后,在L数码管上显示出099。4. 具有清零的功能,且每次清零后,又开始从00开始。5. 每次时间到点进行报警2。6.

2、 功能扩展:增加任意时间设置报警功能。二、方案设计与论证 该设计可以采用55定时器接成的多谐振荡器提供秒脉冲信号，通过对两个十进制计数器外电路的连接构成任意进制的计数器，计数器的计数输出通过译码器由数码管显示出来,这样就实现了定时功能。通过逻辑变换，可以用逻辑门实现到点时得到高电平并具有规定延时，再由高电平驱动蜂鸣器实现报警功能。将两计数器置数端接有效电平可实现预置数功能,若预置数设为报警点,即可实现任意时间报警功能；而接非有效电平可实现009计数。 设计框图如下: 方案一:采用加法计数，两计数器输入端都接地。 方案二:采用减法计数,两计数器输入端按预置数连接。 由于定时的概念突显剩余时间，而

3、且规定报警点为座位号,可将座位号设为预置数，这样采用减法计数更恰当。三、单元电路设计与参数计算.秒脉冲产生电路:采用555定时器，如图连接电路。由振荡周期=（R1+R）C*n2=1可得（R1+R2）=1/(Cn2）14.9K,可取R1=R2=48通过调节电位器R1、R即可得到1s周期脉冲信号。 2.定时电路:采用两个7S19计数器接成46进制减法计数器。将46设为预置数,即将高位输入端和低位B、端接高电平,其余输入端接地。将两个计数器输出端通过或非门（或者通过或门和与非门构成)接到置数端,由于7L19为异步置数，即可实现6进制计数。将高位C端、低位C端和低位A、B端的异或相与接到蜂鸣器，即可实

4、现到4报警并延时2s。再将置数端经过单刀双置开关接电源即可实现9900减计数，经过开关接地即可实现任意时间报警。高位只有端高电平时的状态表如下。10011001000101000001000110100100100000010000四、仿真过程与仿真结果 1.当1、R2取4K时仿真速度极慢，故取5作为仿真。J闭合,J断开，J2置向74L30端。仿真开始时如下所示，可见从6开始减计数。 J1一闭合,立刻回到预置数，即实现任意时间报警功能3.减计数至00时，由异步置数立刻置成6,即为6进制。4.经过两秒延时，回到低电平,即可实现报警两秒。.将J2掷向电源端,可实现9900计数。五、总原理图及元器件

5、清单、总原理图2、元件清单元件序号型号主要参数数量备注U074LS861四2输入异或门174LS1三输入与非门UU10LS4六反向器U174S08输入与非门1，U74L192同步十进制加减计数器U4,U54S482七段译码器16, U1710AG-N2七段发光二级管数码管R1，10K2电位器R10K1电位器2100n2电容,3uF2电解电容J，J3开关J21单刀双置开关15-VRTUA1555时基电路六、安装与调试利用Pel DXP软件画好原理图,再将原理图打印出来，然后印制到电路板上，再将电路板上剩余铜片腐蚀掉。用酒精清洗板上的碳墨后,对板钻孔,然后插上芯片管座、电位器、电容和开关进行焊接。

6、焊接完成后插上芯片，接上自备手机充电器,调节电位器1、2至48即可。ProtD软件画好原理图如下。七、性能测试与分析 1断开,置向4L30端，J3闭合。因为预置数为4,所以从46开始减计数。从数码管显示可见，实物符合设计要求。2任一时间,按下然后自动挑起，数码管立刻显示预置数46，同时蜂鸣器发出响声并响两秒，即实现任意时间报警功能。因为J1开关闭合即将两计数器置数端接地,实现预置数功能,而预置数点即为报警点,因此实现了设计的要求。3. 减计数至0时，数码管显示立刻置成4,即为46进制。因为74S190为异步置数计数器，不需要等待脉冲信号作用，所以0不计入循环数,即实现4进制。同时蜂鸣器发声并响

7、两秒，实现了每次时间到点进行报警S功能。4 将J2掷向电源端，从数码管显示可见能实现90计数。因为将2掷向电源端，即是让两计数器置数端工作在非有效电平从而不能置数，实现9900计数。八、结论与心得通过本次实训,完成了定时报警器的课程设计任务，达到了设计要求，同时我从中也受益匪浅。在短短的一周，要完成从找资料、构思电路、仿真、手工制版到焊接，所以我很珍惜时间，放弃午休、晚睡早起地赶进程。一有问题就翻课本找资料，单独完成了整个课程设计。在仿真时，由于7LS48为共阴译码器,驱动共阴数码管,而发现元件库里数码管有CA和CK端之分,开始用CA无论怎么试都出错，才知道原来有C端的是共阴数码管。而原理图要

8、用到开关,自己找了半天都没找着，后来在老师指点下才知道原来S就是开关符号,有种柳暗花明的感觉。经过一次次仿真的失败，到最后的成功,我体会到成功的滋味,也培养了我的耐心。仿真成功后,又一大难题是手工制板。由于刚学ProtelDP电路设计软件，对其应用还很生疏，所以为打印原理图下了不少功夫，开始用0mil宽线连接，后来看同学用0ml线宽打印出来的线都很细很容易断，所以又重新用mil连线，为了使跳线尽量少,在保证有一定间隙下我让线尽可能地从芯片底下穿过。线还是细了点，所以我在印制过程都很小心，并让板在印制机上过了3遍，印制完后又用墨笔涂了几处易断点，所以腐蚀过后线虽然很细，但基本上没断,自己很是兴奋

9、!接下来就是安装焊接了。因为知道电路板只有一个,而且线与线间隙又很小,所以我格外注意焊接。我拿上学期课程设计留下来的板熟悉下焊接,发现一边放锡一边焊接很快就能焊好,对比以前我总是先上好锡再焊接更快更牢。焊好后,我清干净电烙铁上的锡，然后去吸焊点上过多的焊,这样既美观又更加牢固,感觉跟上学期焊的就不是一个档次了。这次实训,因为重视，我总是疲惫地往返于宿舍于实验室之间,流了许多的汗水，但设计了实用定时报警器出来，我收获了成功的喜悦。九、参考文献、阎 石数字电子技术基础(第五版).高等教育出版社P2835,P494482、陈金西.数字电路实验与综合设计厦门大学出版社P4345，15183、李响初，阙爱仁,李喜初实用电子控制线路200例中国电力出版社12614、孙余凯,吴鸣山，项绮明.新型电子通用单元电路电子工业出版社2502525、丛书编委会报警器、警示器应用电路集粹.机械工业出版社P4686、张莲,蒋亮,孙玉林.Prote XP电路设计入门与应用机械工业出版社P678