1、桂林電子科技大學基礎工程設計論文引言(ynyn)隨著(su zhe)科技的發(fā)展，人民生活水平的提高，電子(dinz)類產品在逐漸走進了人們的日常生活中，課程設計是綜合性專業(yè)設計訓練的教學環(huán)節(jié)，是對學生進行的一次綜合能力的測試與訓練的環(huán)節(jié)。作為一名大學生即要學好理論知識，還需要鍛煉自己的動手能力，所以課程設計對我們的理論聯(lián)系實際的能力以及以后工作有較好的幫助。此外，作為與一名學電子類的大學生要掌握制作電路板的所有步驟。本次基礎課程設計的題目是定時叫醒器，設計要求如下：具有自動清零級可調節(jié)叫醒時間功能；擬定叫醒器的組成框圖；畫出叫醒器的整機邏輯電路圖；設計并安裝各單元電路，要求PCB布線整齊、美觀

2、，便于調試。定時功能在日常生活中有廣泛的應用，微波爐、電冰箱、電視機、電風扇等很多家用電器中都有，定時叫醒功能可以為人們提供更加人性化服務，定時叫醒功能也因此十分重要。該課題以數(shù)電知識為主，模電知識為輔。我們用Proteus 8 Demonstration 進行仿真，用 Altium Designer進行繪制原理圖和PCB圖。目 錄引言(ynyn) 1方案(fng n)論證12系統(tǒng)(xtng)的組成13硬件設計23.1時鐘脈沖的產生23.2減法計數(shù)的實現(xiàn)33.3顯示部分53.4蜂鳴器發(fā)聲模塊74調試方法和步驟75結論12參考文獻13附錄141原理圖14 2 PCB圖15 1方案(fng n)論

3、證本次設計方案，分為四個模塊，分別為產生時鐘脈沖信號(xnho)模塊、計數(shù)模塊、顯示模塊、蜂鳴器發(fā)聲模塊。其中最主要的是計數(shù)模塊，因為用到減法，我采用十進制加減計數(shù)器74LS192，此芯片置數(shù)和清零都是異步的，我采用預置數(shù)法預先設定某數(shù)，然后當減到00時蜂鳴器發(fā)出聲響。2系統(tǒng)(xtng)的組成 時鐘脈沖 74LS192進行計數(shù)用7448進行譯碼有兩個共陰極數(shù)碼管顯示 有源蜂鳴器產生聲音 系統(tǒng)流圖3硬件(yn jin)設計3.1時鐘脈沖的產生(chnshng)由NE555構成的多諧振蕩器。電路產生1Hz的脈沖信號，為求方便選電容為10uF，且r1=r2.又因為電容C5的充放電時間分別為T1，T2

4、，T1=（R1+R2）CIn2，T2=R2CIn2,多諧振蕩器的占空比公式q=T1/T2=（R1+R2）/(R1+2R2),又因為周期公式為T=T1+T2=（R1+2R2）CIn2。經計算(j sun)采用47k電阻，其中C6電容0.01uf，其功能是起到濾波作用，使得電路穩(wěn)定。 555脈沖時鐘信號3.2減法(jinf)計數(shù)的實現(xiàn) 我采用(ciyng)兩片74ls192來實現(xiàn)9900的減法計數(shù)(j sh)。下圖為74LS192簡單的功能介紹。 74ls192功能表我采用的是與指數(shù)法如圖一，我用撥碼開關來設置高低電平，當撥碼開關閉合時全都接地，所以為低電平。在撥碼開關右側有一上拉電阻(dinz)

5、，可以使其在不接地的時候是高電平，其中1、2、3、4這四個管腳控制低電平的置數(shù)端，這四個管腳是采用2進制的，采用8421碼來計算，其中4管腳最高，1管腳最低，例如撥6時只撥2、3管腳就可以了。5、6、7、8這四個管腳為十位的置數(shù)端，原理同上，8為高位，5為低位。圖一 置數(shù)部分(b fen)如下(rxi)圖是兩片74ls192組成的減法計數(shù)器，p0p3為置數(shù)端分別與上面的1、2、3、4端口相連，實現(xiàn)低位的置數(shù)功能。cu加計數(shù)端口，接高給它一個穩(wěn)定的電平，是該端口始終處于無效狀態(tài)。Cd接時鐘信號，使u1進行減計數(shù)工作。u2大概也是如此，不過u2的cd端應在u1的借位輸出端，這樣就可以實現(xiàn)，個位減十

6、個數(shù)，是減一個。十位的借位輸出段，借個兩片芯片的置數(shù)端，當減到00時，從新開始置數(shù)。 圖為：兩片192實現(xiàn)(shxin)倒計數(shù)3.3顯示(xinsh)部分我采用八段共陰極數(shù)碼管，用7448做譯碼器來進行顯示，我們可是從這個數(shù)碼管的顯示看出時間的倒計時，反應出計數(shù)部分(b fen)的工作狀態(tài)，并引導我們進行調試。 圖為：顯示(xinsh)部分3.4蜂鳴器發(fā)聲(f shn)模塊我采用有源蜂鳴器進行叫醒功能(gngnng)，通過74ls192置數(shù)信號來控制蜂鳴器的發(fā)出響聲。4調試方法(fngf)和步驟我對此原理圖進行仿真(fn zhn)進行調試。出現(xiàn)幾個問題。置數(shù)端給十置數(shù)時會自動(zdng)減1，

7、例如置66出現(xiàn)56。置數(shù)不穩(wěn)定。蜂鳴器不響。針對以上三個問題，我通過問同學，自己思考，請教老師，終于找到了解決方法。我的計數(shù)器的cu端原本接的是低電平，這樣會使十位的192在通電后有個高低點評的變化，因此改為接高電平，這樣給他一個高電平狀態(tài)來維持穩(wěn)定。（圖3）置數(shù)不穩(wěn)定是因為置數(shù)端不太穩(wěn)定，接一個上拉電阻使置數(shù)端在不接地時為穩(wěn)定高電平。（圖4）蜂鳴器不響是因為置數(shù)信號時間太短了，我想應該使計數(shù)器在00狀態(tài)下維持下去。因此我采用一個反相器使置數(shù)信號由低到高，反饋給清零信號，這樣就就實現(xiàn)了00狀態(tài)的延續(xù)，但同時出現(xiàn)一個問題，00狀態(tài)怎樣改為置數(shù)狀態(tài)，我就采用了撥碼開關，清零端分別與地和剛才的反饋信

8、號相連，當要置數(shù)時只要和地相連就可以了。（圖5） 圖3 問題(wnt)一糾正 圖4 置數(shù)端加上拉電阻(dinz) 圖5 蜂鳴器持續(xù)(chx)發(fā)聲5結論(jiln) 通過本次課程設計，我了解了定時叫醒器的基礎(jch)制作方法，也加深了自己對555定時器的理解，為以后更多的應用555定時器打下了堅實的基礎。本次課程設計試驗內容雖然簡單，但其過程對我們的鍛煉是多方面的。第一(dy)，它鍛煉了我們的信息搜集與處理能力，在電板制作過程中，我發(fā)現(xiàn)自己并不熟悉各種元件，但借助相關書籍與網絡等途徑，我們搜集到了了大量有用的資料。第二，它鍛煉了我們的動手能力，我做了三塊板子才做好的，這次鍛煉讓我明白細節(jié)很重要。第三，讓我們鞏固了以前學的知識，讓我們逐漸意識到怎么用書本上的知識，學會學以至用。參考文獻 1 閻石主編數(shù)字電子技術基礎(jch)北京. 高等教育出版社，2006年5月，P1742392 周巍、黃雄華.數(shù)字(shz)邏輯電路實驗設計仿真.城都.電子科技大學出版,2007年8月，P79103 附 錄1原理圖 圖一 原理圖內容總結（1）引言隨著科技的發(fā)展，人