市话计时系统课程设计

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1、市话的计费计时系统设计一、设计要求2二、设计框图2三、分步设计31、秒脉冲产生电路的设计32、十进制2位计数器电路的设计53、六十进制计数器电路的设计64、数字时钟电路的设计85、计费金额电路设计106、清零功能得设计12四、整体设计131、各各分系统组合132、原理图13五：总结15六：参考书15第15页共15页市话的计费计时系统设计市话的计费计时系统设计(EWB)一、设计要求1、每次通话前(拿起电话前)时、分、金额的显示器自动清零，但通话次数的显示器不清零；2、每分钟0.2元，每分钟计一次；3、通话次数、时、分、金额的显示分别为2位、1位、2位、3位；4、具有手动清零功能。二、设

2、计框图第15页共15页市话的计费计时系统设计三、分步设计1、秒脉冲产生电路的设计（1）、器件的功能介绍（参考“我爱微电论坛”）555集成时基电路称为集成定时器，是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路，其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器，因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。其电路类型有双极型和CMOS型两大类，两者的工作原理和结构相似。555和7555是单定时器，556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V，输出的最大电流可达200mA，CMOS型的电源电压是+3V~+18V。图1555定时器内部框图555

3、电路的工作原理555电路的内部电路方框图如图1所示。它含有两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电开关T，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。是复位端，当其为0时，555输出低电平。平时该端开路或接VCC。Vc是控制电压端（5脚），平时输出第15页共15页市话的计

4、费计时系统设计作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。T为放电管，当T导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。（2）、秒脉冲产生电路的设计图（参考数电教材P354）设计参数计算：由CB555的特性参数可知，当电源电压取5V时，在100mA的输出电流下输出电压的经典值为3.3V,所以取VCC=5V可以满足对输出脉冲幅度的要求。采用上图可知：故得到R1=R2。T=(R1+2R2)Cln2=1s如果取C=10uf,则

5、代入上式得到3R1Cln2=1化简得：R1=R2=48KΩ第15页共15页市话的计费计时系统设计（3）、EWB运行结果和说明由图得t1=1.5315st2=11.5363sn=10故周期为1s，每秒产生一个脉冲信号，符合设计要求。2、十进制2位计数器电路的设计（1）、器件的功能介绍（参考“我爱微电论坛”）74160，是一个4位二进制的计数器，它具有异步清除端与同步清除端不同的是，它不受时钟脉冲控制，只要来有效电平，就立即清零，无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。具体功能如下：1.异步清零功能第15页共15页市话的计费计时系统设计只要（CR的非）有效电平到来，无论有无CP脉冲，输出为“

6、0”。在图形符号中，CR的非的信号为CT=0，若接成七进制计数器，这里要特别注意，控制清零端的信号不是N-1（6），而是N（7）状态。其实，很容易解释，由于异步清零端信号一旦出现就立即生效，如刚出现0111，就立即送到（CR的非）端，使状态变为0000。所以，清零信号是非常短暂的，仅是过度状态，不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。2.同步置数功能当（LD的非）为有效电平时，计数功能被禁止，在CP脉冲上升沿作用下D0～D3的数据被置入计数器并呈现在Q0～Q3端。若接成七进制计数器，控制置数端的信号是N（7）状态，如在D0～D3置入0000，则在Q0～Q3端呈现的数据就是0110

7、。（2）、十进制2位计数器电路的设计图设计说明同下面六十进制计数器（3）、EWB运行结果和说明电源时为了模拟秒脉冲信号得，CLR’现在接高电平计数器正常运行，当计CLR’低电平时清零。3、六十进制计数器电路的设计第15页共15页市话的计费计时系统设计（1）、器件的功能介绍同上设计“十进制2位计数器电路的设计”（2）、六十进制计数器电路的设计图（参考“我爱微电论坛”）设计原理：同样由两片74160组成,原理基本相同,不同的是十位计数器（C2）选择Qc与QB做