数字电子技术.docx

《数字电子技术》课程设计报告

题 目： 3600秒倒计时器
学 院： 沈阳工业大学工程学院
专 业： 测控技术与仪器
班 级： 0801
姓 名： 康崇
学 号： 220080317
指导教师： 李斌

起止日期：2010年12月20日～2010年12月24日

目 录

1.课程设计目的 3
2.课程设计题目和要求 3
3.设计内容 4
4.设计总结 7
参考书目 9
附录 10

报告正文部分：
(要求：正文部分一律用小四号字，宋体，1.5倍行距。一级大标题四号字靠左，加粗。二级大标题小四靠左，加粗。三级大标题小四不加粗。)
实习报告的内容如下：
1. 课程设计目的
1．电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节，主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品，巩固加深并运用在“电子技术基础”课程中所学的理论知识；
2．经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等，加强在电子技术方面解决实际问题的能力，基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具，提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力；
3．课程设计是为理论联系实际，培养学生动手能力，提高和培养创新能力，通过熟悉并学会选用电子元器件，为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下
2.课程设计题目和要求
设计并制作一个3600秒倒计时器，使执行机构按一定的程序工作，要求如下：
　　（1）按下开关时开始计倒计时，再次按下时恢复成3600的状态
（2） 用显示器显示工序控制器的时间（用倒计时方式）；
　　（3）用显示器显示加工步数
　　设计要求；设计思路清晰，给出整体设计框图，且设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件，设计各单元电路，并给出具体设计思路、电路器件总电路设计，安装调试电路，写出设计报告.
3.设计内容
3.1 设计方案的选定与说明
分析设计任务， 该系统包括脉冲发生器，计数器，7段式译码器，控制电路部分组成。其中，计数器和控制电路是系统重要的组成部分。计数器完成倒计时功能，而控制电路具有直接控制器清零，启动和暂停，译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。为满足设计要求，设计控制电路及控制开关时，应该正确处理各信号之间的时序关系，在操作直接清零时，要求计数器清零。当启动开关闭合时，控制电路应该封锁时钟信号CP，同时计数器开始计数功能，当开关断开时，计数功能停止。
用555电路构成的的振荡器来产生频率为10MHZ的脉冲，即输出周期为0.1秒的方波，再将该脉冲信号加到由74LS161构成周期为一秒，接着将信号送到计数器的CP计数端，再通过译码器把输入的码经过“翻译”成七段（a,b,c,d,e,f,g）输出，这样由74LS161后输出的脉冲频率为1HZ，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停，译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能，光电报警发光二极管来代替，灯亮代表报警，这是方案一。也可以用555多谢振荡器直接产生频率为1MHZ的脉冲，这是方案二。由于第一个方案的161是加法计数器，实现的功不相同,为了确保输出脉冲的稳定，这里采用第二种方案，以下所述均针对方案二

3.2设计方案的图表

3.3论述方案的各部分工作原理；

本设计采用555构成的多谐振荡电路（即脉冲产生电路），如图1通过计算可以确定参数的取值：R1=51K,R2=47K,C2=1uF,C1= 10nF,因此产生的脉冲周期为：T=2（R1+2R2）C2=0.1s,之后经过74LS161用异步清零法十分频，使得74LS161的脉冲周期为1s，

图1
十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表如图2
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，其引脚排列及逻辑符号如下所示：

；
图2 74LS192的引脚排列及逻辑符号
   （a）引脚排列                   (b) 逻辑符号
从74LS192功能表中可以看出，CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数端，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：3600状态后负脉冲输出BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出图3是74LS48是常用的2输入四与非门集成电路，他的作用很简单顾名思义就是实现一个与非门。
Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y
┌┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴┐
__ │14 13 12 11 10 9 8│
Y = AB ） │ 2输入四正与非门 74LS00
│ 1 2 3 4 5 6 7│
└┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬┘
1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND
<74LS48引脚图>

74LS00真值表：
A＝1 B=1 Y=0
A＝0 B=1 Y=1
A＝1 B=0 Y=1
A＝0 B=0 Y=1
图3
3.4相关的计算
利用555定时器组成的秒信号发生器。因为T≈0.7(R1+2R2)C，而且该电路的振荡周期T为1s，令C1=10nF，R1 =51 k‌W，则R2=47 k‌W。选固定电阻40 k‌W与7 k‌W的电位器串联代替电阻R2。在调试电路时，调节电位器RP，使输出脉冲周期为1s。电路中，电容充电到或放电到所需的时间T1和T2分别为：
T1=0.7(R1+R2)C (正脉冲宽度)
T2=0.7R2 （负脉冲宽度）
3.5编写设计说明书
在这几周的交通信号灯控制器课程设计期间，我遇到了平时从未有过的困难。因为课程设计不是某一方面的知识就可以完成的，而是多个知识点的结合，再与平时所学的理论知识相衔接。又因为自己所学的知识有限，要设计出此电路需要花费大量的时间去查找资料，一个人真的很难完成，但经过几周的艰苦努力，，终于还是完成了课程设计的任务。
在1秒的秒脉冲设计电路中运用了555定时器的相关知识，555定时器是通的集成器件，是一种将模拟功能与逻辑功能合二为一的时基电路。它的主要工作方式是振荡器和单稳态。4.设计总结
在此次的课程设计过程中，还参考一些电子设计书籍和互联网上的有关器件及集成电路等方面的资料和借鉴了一些电子钟的设计方法。通过这一系列的步骤使我更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法。也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。虽然这只是一次简单的课程设计，但通过这次课程设计我们了解了课程设计的一般步骤，和设计中应注意的问题。设计本身并不是有很重要的意义，而是同学们对待问题时的态度和处理事情的能力。至于设计的成绩无须看的太过于重要，而是设计的过程，设计的思想和设计电路中的每一个环节，电路中各个部分的功能是如何实现的。各个芯片能够完成什么样的功能，使用芯片时应该注意那些要点。同一个电路可以用那些芯片实现，各个芯片实现同一个功能的区别。另外，我们设计要从市场需求出发，既要有强大的功能，又要在价格方面比同等档次的便宜。虽然我们现在作的不可能到市场上去销售，但我们要为以后作设计培养出好的习惯。

参考书目
李玲远、刘时进编：《电子技术基础教程》，湖北科学技术出版社，2000年9月第1版；
王锁萍主编：《电子设计自动化（ＥＤＡ）教程》，电子科技大学出版社，2000年版；
陈兆仁主编：《电子技术基础实验研究与设计》，电子工业出版社2000年版；
明海、张国平：《光电子技术》，中国科学技术大学出版社，1998年版；
康华光，邹寿彬，亲臻：《电子技术基础》华中科技大学电子技术课程组。