PAGEPAGE130秒定時(shí)電路設(shè)計(jì)報(bào)告姓名：專業(yè)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：

目錄前言…………………3第一章計(jì)數(shù)器概述………………4 1.1計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)及其應(yīng)用………………4 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)………………4第二章設(shè)計(jì)原理與電路圖………4 2.1總圖框圖…………………4 2.2單元電路的設(shè)計(jì)…………5第三章安裝與調(diào)試…………………9第四章設(shè)計(jì)總結(jié)……………………9參考文獻(xiàn)………………9前言隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及教育體系的不斷更新，社會(huì)用人單位對(duì)高校人才培養(yǎng)模式提出了更高的要求。復(fù)合型、創(chuàng)新型、實(shí)用型人才日益受到用人單位的青睞?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是近代科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重要手段。電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。在許多領(lǐng)域中計(jì)時(shí)器均得到了普遍的應(yīng)用，諸如在體育比賽、定時(shí)報(bào)警器、及家用電器的計(jì)時(shí)功能、交通信號(hào)燈等等，由此可見(jiàn)定時(shí)器在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性。在這次試驗(yàn)中，我選的題目為：“三十秒定時(shí)電路”。其主要功能是實(shí)現(xiàn)30秒倒計(jì)時(shí)功能，計(jì)時(shí)間隔為一秒。在此方案中，我們應(yīng)用雙時(shí)鐘加、減同步可逆計(jì)數(shù)器74LS192來(lái)實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能，在功能上選擇減計(jì)數(shù)功能，芯片管腳選擇中讓DOEN處于工作狀態(tài)。整個(gè)電路的設(shè)計(jì)借助于multisim仿真軟件和數(shù)字邏輯電路相關(guān)理論知識(shí)、及老師的指導(dǎo)，并在multisim下仿真，得到了正確的結(jié)果。在設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，遇到苦難是在所難免的，但是無(wú)論什么苦難都阻擋不住同學(xué)們尋求真理的腳步。隨著對(duì)這些苦難的解決，是我們對(duì)課本的知識(shí)有了更深的體會(huì)，同時(shí)也彌補(bǔ)了我們對(duì)理論知識(shí)理解上的盲點(diǎn)。

第一章計(jì)數(shù)器的概述1.1計(jì)數(shù)器的特點(diǎn)及其應(yīng)用當(dāng)今社會(huì)先進(jìn)的電子技術(shù)在各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用。而計(jì)時(shí)器恰恰是數(shù)字電子技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，計(jì)時(shí)器是一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的一個(gè)時(shí)序部件，它不僅僅可以用來(lái)記脈沖個(gè)數(shù)，還常常用來(lái)做數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻，執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算，以及其它特定的邏輯功能等等。計(jì)數(shù)器的種類很多。按構(gòu)成計(jì)時(shí)器的各觸發(fā)器是否使用同一個(gè)時(shí)鐘脈沖源來(lái)分，可以分為同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器；根據(jù)計(jì)時(shí)制的不同，可以分為二進(jìn)制、十進(jìn)制和任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器；根據(jù)計(jì)數(shù)器的增減趨勢(shì)，可以分為加法、減法和可逆計(jì)時(shí)器；還有可預(yù)置數(shù)和可編程序功能計(jì)時(shí)器等等。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：1.2.1基本要求：（1）具有現(xiàn)實(shí)30秒計(jì)數(shù)功能；（2）計(jì)數(shù)器為30秒遞減計(jì)時(shí)，其計(jì)時(shí)間隔為1秒；1.2.2設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)：（1）分析單元電路的功能；（2）熟悉電路中用到的各集成塊的管腳及功能；（3）進(jìn)行電路的仿真、調(diào)試直到達(dá)到規(guī)定要求（4）進(jìn)行總結(jié)第二章設(shè)計(jì)原理與電路圖2.1總圖框圖總體框圖如圖2.1（1）顯示。本課程設(shè)計(jì)主要包括秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)電路、數(shù)碼顯示電路、報(bào)警電路和控制電路五部分組成。其計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的重要組成部分。計(jì)數(shù)器完成30秒計(jì)時(shí)功能，而控制電路完成計(jì)數(shù)器的直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與清零。由于本實(shí)驗(yàn)降低了難度，所以秒脈沖電路有實(shí)驗(yàn)室提供。譯碼顯示電路用用模擬軟件顯示。圖2.1（1）30秒倒計(jì)時(shí)原理框圖2.2單元電路的設(shè)計(jì)（1）計(jì)時(shí)器電路本實(shí)驗(yàn)中計(jì)數(shù)器選用中規(guī)模集成電路74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)，74LS192是十進(jìn)制同步加法/減法計(jì)數(shù)器，它采用8421BCD碼二-十進(jìn)制編碼，其引腳功能為：

◆CPU為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端，CPD為減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端。

◆LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。

◆CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。

◆CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出，

◆BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。其邏輯符號(hào)及實(shí)物圖邏輯圖如圖2.2（1）所示。圖2.2(1)74ls192引腳圖其功能表如表2.2（1）所示。CPUCPDCR操作××00置數(shù)↑110加計(jì)數(shù)1↑10減計(jì)數(shù)×××1清零表2.2（1）74LS192的功能表由此看出,當(dāng)LDˊ=1,CR=0,CPD=1時(shí),如果有時(shí)鐘脈沖加到CPU端,則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行加法計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)到9時(shí),COˊ端輸出進(jìn)位下降沿跳變脈沖；當(dāng)LDˊ=1，CR=0，CPU=1時(shí)，如果有時(shí)鐘脈沖加到CPD端，則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)到0時(shí)，BOˊ端輸出借位下降沿跳變脈沖。由此設(shè)計(jì)出三十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，具體電路圖如圖2所示,圖中的Q0-Q7分別接到顯示譯碼器的輸入端，CPD端接到秒脈沖發(fā)生器的脈沖輸出端。圖中預(yù)置數(shù)為N=（0011000）8421BCD=（30）10，當(dāng)?shù)臀挥?jì)數(shù)器的借位輸出端BOˊ輸出借位脈沖時(shí)，高位計(jì)數(shù)器才開(kāi)始進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)數(shù)到高、低位計(jì)數(shù)器都為零時(shí)，高位計(jì)數(shù)器的借位輸出端BOˊ輸出借位脈沖，使置數(shù)端LDˊ=0，則計(jì)數(shù)器完成置數(shù)，在CPD端輸入脈沖的作用下，進(jìn)行下一循環(huán)的減法計(jì)數(shù)。

（2）時(shí)鐘信號(hào)控制電路圖2.2（2）圖2.2（2）是時(shí)鐘脈沖信號(hào)CP的控制電路,控制CP的放行與停止。CLK信號(hào)受“暫停/繼續(xù)”開(kāi)關(guān)J1的控制，當(dāng)J1處于斷開(kāi)位置時(shí)，門U6A打開(kāi)，放行時(shí)鐘信號(hào)，電路處于正常計(jì)數(shù)功能；當(dāng)J1處于閉合位置時(shí)，門U6A關(guān)閉，時(shí)鐘信號(hào)被屏蔽，電路停止計(jì)時(shí)。從而實(shí)現(xiàn)了當(dāng)暫停/連續(xù)開(kāi)關(guān)處于暫停狀態(tài)時(shí)，控制電路封鎖計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，顯示原來(lái)的數(shù)，而且保持不變；當(dāng)暫停/連續(xù)開(kāi)關(guān)處于連續(xù)狀態(tài)時(shí)，計(jì)數(shù)器正常計(jì)數(shù)，的功能要求。

（3）顯示模塊電路顯示模塊用來(lái)顯示計(jì)時(shí)模塊輸出的即時(shí)計(jì)時(shí)和中途計(jì)時(shí)結(jié)果。是由七段數(shù)碼管構(gòu)成，計(jì)時(shí)模塊輸出計(jì)時(shí)信號(hào)通過(guò)譯碼器譯碼由數(shù)碼管顯示出來(lái)。如圖下所示。 （4）整體電路圖

第三章安裝與調(diào)試在組裝過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題就是忘了給引腳接線、連錯(cuò)了引腳等等這些小問(wèn)題，但是這些問(wèn)題卻是致命的，他常常會(huì)讓我們頭疼不已，因此為了避免出錯(cuò)，就需要我們細(xì)心認(rèn)真。在調(diào)試過(guò)程中，我的電路出現(xiàn)了無(wú)法置數(shù)的錯(cuò)誤，經(jīng)過(guò)排查最終發(fā)現(xiàn)是置數(shù)電路少接了一根線看來(lái)還是大意惹的禍。第四章設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的查找資料和思考問(wèn)題，最終把設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)出來(lái)了。其中在查找資料的過(guò)程中收獲頗豐，在這個(gè)過(guò)程中使我學(xué)會(huì)了如何查找文獻(xiàn)資料并運(yùn)用到自己的方案中去。經(jīng)過(guò)一番深思熟慮后設(shè)計(jì)出比較實(shí)用的電路圖，然后用仿真軟件進(jìn)行仿真。在仿真的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，并通過(guò)自己的努力最終解決了出現(xiàn)的各種問(wèn)題，在這解決問(wèn)題的過(guò)程中使我學(xué)到了許多以前不太了解的知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了思考問(wèn)題的習(xí)慣，經(jīng)過(guò)一番奮斗后，仿真的結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。在連接實(shí)物圖的過(guò)程中須得步步為營(yíng)，若是一著不慎連錯(cuò)了后果是很嚴(yán)重的，不好檢查線路，因此連線時(shí)須的小心再小心。經(jīng)過(guò)最后的努力，終于把實(shí)物圖所產(chǎn)生的結(jié)果與仿真一致。最終，在自己的不懈努力和老師同學(xué)的幫助下我的課程設(shè)計(jì)終于完成了，課設(shè)中充滿了歡笑與淚水，為一小塊的成功而高興，為一時(shí)的困難而傷心，但整個(gè)過(guò)程是快樂(lè)的，因?yàn)槲以谶^(guò)程中得到了鍛煉，動(dòng)手動(dòng)腦的能力得到了加強(qiáng)，學(xué)到了許多書本上學(xué)不到的知識(shí)，使我深刻體會(huì)了“一分耕耘一分收獲