课程设计--倒计时计时器的设计

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1、 倒计时计时器的设计倒计时计时器的设计 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2017 年 12 月 电气与信息学院电气与信息学院 课课 程程 设设 计计 任任 务务 书书 电气与信息学院工学 08I 专业 2016 级，学号：，姓名： 一、课程设计课题： 倒计时计时器的设计 二、课程设计工作日自 2017 年 12 月 11 日至 2017 年 12 月 22 日 三、课程设计进行地点：信息馆 四、课程设计任务要求： (详细内容见课程设计文档) 1、课题来源: 指导教师命题 2、目的意义: 在学习了数字电路，模拟电路等知识后，设计一个倒计时系统，来巩固其 所学到的相关知识，并锻

2、炼实践能力。 3、基本要求: （1）倒计时器具有可设置 99S 内任意数字开始倒数的功能； （2）设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件； （3）总电路设计； （4）在逻辑实验箱上安装调试电路； 课程设计评审表课程设计评审表 指导教师评语： 成绩： 签字：日期： 目录目录 1 1、设计任务要求、设计任务要求 1 1 2 2、方案比较、方案比较 1 1 3 3、单元电路设计、单元电路设计 1 1 4 4、元件选择、元件选择 4 4 5 5、整体电路、整体电路 4 4 6 6、电路工作原理、电路工作原理 5 5 7 7、困难问题及解决措施、困难问题及解决措施 5 5 8 8、总结与体会、总结与

3、体会 5 5 9 9、致谢、致谢 5 5 1010、参考文献、参考文献 5 5 1 1、设计任务要求设计任务要求 1.1.设计内容 设计一个实现随意可调时间和暂停恢复功能的 99 秒倒计时器，要求如下： 1）倒计时器具有可设置 99S 内任意数字开始倒数的功能。 2）倒计时器具有按键开始倒计时功能。 3）倒计时器具有任意时间暂停和开始的功能。 1.2.设计要求 1）设计思路清晰； 2）设计各单元电路； 3）总电路设计； 4）在逻辑实验箱上安装调试电路； 5）写出设计报告； 2、方案比较方案比较 方案一是直接使用开关输入计数器高低电平，表示二进制数，开关有机械抖 动。 方案二则利用拨码开关，74

4、LS48N 译码器，555 定时器，以 74LS191N 加减 计数器作为减法计数器芯片，并且采用 74LS191N 异步置数。 本着经济，方便、安全、可靠的原则选择方案二。 3、单元电路设计单元电路设计 3.1 基本原理 99 秒倒计包括倒计时计数器选用 TTL 集成电路， 主要由秒定时振荡发生器、 减法计数器、译码器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电 路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时 结束保持 00 状态并不断闪烁提示报警， 3.2 实现数码管显示 选取共阴极七段红色数码管作为显示器，译码器选择 74LS48N，将译码器 的 LT、

5、RBI 端直接接高电平，BI/RBO 也接高电平，将七段数码管的七个引脚分 别接 100 电阻后于译码器输出端相连，在译码器输入端输入电平实现了数码管 显示功能。 2.3 555 定时振荡实现秒振荡发生功能 如图 1 所示，用 555 定时器、电容电阻组成多谐振荡发生器，C1 选择 1uF， 2 图中 C1 为 100nF 为仿真实验用数据，C2 选择 10nF，电阻均为 5.1k，由周期 计算公式：T0.7（R1+2R2）C1 1s。 图 1 电路图 3.2.设计实现减法计数功能 选用 74LS191N 加减计数器作为减法计数器芯片， U/D 加减控制端接高电平 将 74LS191N 设置为

6、减法计数状态，将 74LS191N 输出端与 74LS48N 译码器的 输入端相接，脉冲接 555 定时振荡电路产生的谐振脉冲，实现减法计数功能。 3.3 设计实现反馈电路实现 99 秒计数功能 如图 2，采用 74LS191N 异步置数，高位反馈输出 OA、OB 通过两个 2 输入 与非门两次与非反馈给 D 触发器 RESET 端，为实现控制功能准备，最终反馈给 预制 LD 端（电路图中为 LOAD 端）；低位反馈输出 OB、OD 同高位方法实现。 高位预置数端 DCBA 预置 0100，低位预置数端 DCBA 预置 1001，实现 99 秒计 数。 图 2 电路图 3.4 设计实现控制电路实现清零/复位和暂停/继续计数控制电路 3 3.4.1 清零/复位电路 高、 低位 74LS191N 的反馈信号分别通过两个 2 输入与非门两次与非输入 D 触发器的 RESET 端，同时 D 端与清零/复位控制电路相连，D 触发器输出 Q 再 反馈会 LOAD 端（即 LD 端），两个 D 触