本科毕业论文---计数报警器课程设计说明书.doc

安阳工学院 课程设计报告
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An Yang Institute of Technology
课 程 设 计 说 明 书
——计数报警器

课程名称： 数字电子技术
设计题目： 计数报警器
院 系： 电子信息与电气工程系
学生姓名： 江其坤
学 号： 200802030026
专业班级： 电子新工程（1）班
指导教师： 郭汝静、尹强、李响

2010 年 5 月 29 日
课 程 设 计 任 务 书
设计题目
计数报警器
学生姓名
江其坤
所在院系
电气系
专业、年级、班
电子信息
1班
设计要求：
1、设计一个计数报警器；
2、计数最大值为99；
3、3、计数达到最大值时发出声光报警信号，报警时间长度为10秒 秒，报警信号用红色LED表示。
4、计数脉冲用按钮产生。
1、
学生应完成的工作：首先要完成原理图的设计；
其次要在multisim软件上认真仿真直到能达到设计要求时为止；
然后设计PCB板图，认真设计连线；
其后制作板子;
最后写份实习报告即可。
参考文献阅读：
毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. 第3版. 机械工业出版社
阎石主编. 数字电子技术基础. 第5版. 高等教育出版社
陈汝全主编. 电子技术常用器件应用手册. 第2版. 机械工业出版社

工作计划：5月17号，电路仿真软件培训——multisim 18号PCB
设计培训——DXP；19号讲解原理图；20号进行仿真；21号DXP
设计；随后几天PCB设计；27号电路调试；最后实习报告。
任务下达日期： 2010 年 5 月 17 日
任务完成日期： 2010 年 5 月 28 日

指导教师（签名）： 学生（签名）：

计数报警器

摘要：设计一个计数报警器，计数达到最大99时开始报警10秒同时伴随者二极管发光，另外脉冲用按钮控制。

关键词：报警器、电路仿真软件——multisim、PCB设计培训——DXP。

目 录

一、设计背景………………………………………………5

二、设计方案……………………………………………………………6

三、方案实施……………………………………………………………8

四、实验结果及结论……………………………………………………10

五、收获与致谢……………………………………………………10

六、参考文献……………………………………………………………11

七、附件列表……………………………………………………………12

计数报警器的设计

一、 设计背景

1.1、 设计任务：设计一个到计数达99时报警的计数报警器

1.2、 设计要求：
A、 设计一个计数报警器；
B、 计数最大值为99；
C、 计数达到最大时发出声光报警信号，报警时间长度为10秒，
报警信号用红色LED表示；
D、 计数脉冲用按钮产生。

1.3、 设计这个报警器也是为了锻炼学生的动手能力，检验学生们对电路仿真软件和DXP这个软件的熟悉程度，也是专业的需求。为了让同学们更好的去学习而设置的一项实习，也是为了增强同学们的这方面的兴趣，还要做到学以致用来更好的适应未来人才的需求，因此，本次实习就是在这样的背景下而进行的一次十分重要的实习安排。

二、 设计方案
本设计主要有计数器、显示器、音响电路（发光二极管和Speaker）、控制电路。
2.1、计数器：所用的器材是74LS192N，74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。下面介绍74LS192的引脚图和74LS192的功能表。
◆  CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
◆ LD为预置输入控制端，异步预置。
◆ CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
◆ CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，
◆ BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。

图1 74LS192引脚图

可以根据74LS192的引脚图来实现硬件连接，图2中P0、P1、P2、P3分别为D0、D1、D2、D3，可以通过LD=0，给这四个引脚接高电平或低电平来实现置数，Q0、Q1、Q2、Q3为74LS192的输出端，可以直接接七段数码显示译码器。PL为LD引脚，接0时置数，用做加计数或减计数时，必须接1。MR为CR引脚，当接一时，实现清零。TCU为CO，是进位输出端。TCD为BO，是借位输出端。

CR
LD
CPU
CPD
D3
D2
D1
D0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
D
C
B
A
D
C
B
A
O
1
↑
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
↑
×
×
×
×
减计数
图2
2.2、显示器：所用的显示器也就是所说的数码管，是共阳极数码管。
2.3、音响电路：发光二极管用红色的LED、音响电路用Speaker来实现。
2.4、控制电路:也就是控制Speaker响10秒和LED报警10秒的电路。这需要555定时器中的单稳态触发器。由10=1.1RC来选择合适的R和C即可。单稳态控制电路如下：

图 3
三、 方案实施、
3.1、关于计数99秒的实施:因为咱们用到的计数器是74LS192、所以需要用两片74LS192级联来实现。具体电路图如下:

图 4
3.2、显示管也就是数码管的实施：在计数器之后用两片74LS247（也就是译码器）接在数码管上即可。具体电路图如下：

图 5
其中两片74LS247的A\B\C\D接的是上图74LS192的QA\QB\QC\QD。
3.3、Speaker和红色LED的实施：
具体电路如下:

图 6
3.4、控制电路的实施：见图三。也就是用555定时器的单稳态来实现10秒的电路。有10=1.1RC确定R和C即可。
3.5、因此,有以上可以很容易得到整体原理图的实施。
四、实验结果及结论
4.1、实验结果：当进行仿真时，当计数器达到99时，这时LED开始发光同时Speaker开始报警，这个过程维持10秒左右。
4.2、结论：这次实验很成功，进而验证了原理图设计的合理性，而之所以说是10秒左右是因为电阻R的选取为91K、电容C的选取为100微法，因此1.1*91000*0.0001=10.01而不是10，另外还可精确度有关、造成点误差在所难免。
五、收获与致谢
5.1、实习心得：本次课程设计使我对数字电子技术有了更进一步的熟悉，实际操作和课本上的知识有很大联系，但又高于课本，一个看似很简单的电路，要动手把它设计出来就比较困难了，要求我们在以后的学习中注意，要把课本上所学到的知识和实际联系起来，同时通过本次电路的设计，不但巩固了所学知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，考验了我们借助互联网络搜集、查阅相关文献资料，和组织材料的综合能力。

在这2周的学习与实验中，我感觉有了很大的收获：首先，通过实验及查阅相关资料使自己对课本上的知识有了更深的掌握，更好的理解，使自己的理论知识与实际相结合，同时实验也增强了我个人的动手能力。对我们学生来说，理论与实际同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要标准。另外，针对设计中出现的问题，通过查资料和请教老师，得到解决后，更增加了自己设计的信心。实际与理论同样重要，这次课程设计对我无论是以后的工作还是学习都有莫大的帮助。
5.2、致谢指导老师们：在实习中，我感受到了老师对学生的那种诲人不倦的精神，固定时间和课余时间，老师给我们指导，使我们少走弯路，顺利完成实习任务，在这里我真诚地感谢我的指导老师！
最后再说一句：老师们，你们辛苦啦！
六、参考文献

毕满清主编. 电子技术实验与课程设计. 第3版. 机械工业出版社
阎石主编. 数字电子技术基础. 第5版. 高等教育出版社
陈汝全主编. 电子技术常用器件应用手册. 第2版. 机械工业出版社

七、附件列表

指导教师评语：

课程设计报告成绩： ，占总成绩比例： 40％
课程设计其它环节成绩：
环节名称：原理图设计与仿真，成绩： ，占总成绩比例： 20％
环节名称： PCB设计 ，成绩： ，占总成绩比例： 20％
环节名称：电路安装调试 ，成绩： ，占总成绩比例： 20％
总 成 绩：
指导教师签字：
年 月 日
本次课程设计负责人意见：

负责人签字：
年 月 日