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_ 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。CRLDCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01000000DCBADCBAO11加计数011减计数 图22.2、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 43.2、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ABCD接的是上图74LS192的QAQBQCQD。3.3、Speaker和红色LED的实施：具体电路如下: 图 63.4、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