3154.30秒定时器 数字电子技术课程设计报告.

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1、数字电子技术课程设计报告设计课题：30秒定时器专业班级：电子信息工程0701、02学生姓名：***指导教师：***设计时间：2009年6月29日930秒定时器设计者：******指导教师：***摘要：随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛。但传统的定时器都是使用发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器。电子定时器相对产痛定时器来说，体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用。该电子定时器满足对电器的电源进行控制，同时要方便用户对电子定时器的操作。最大时间能达到30S。关键词：秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示电路、74

2、HC192引言：我们在日常生活中，经常碰到一些需要定时的事情，例如：印相或放大照片，需要定在零点几秒的时间，洗衣机洗涤衣物需要定在几分钟到几十分钟的时间，电风扇需要定在数十分钟的时间。完成这种定时的定时器有多种多样。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器一定会逐步取而代之，这是不言而喻的。1设计任务与要求(1)30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒；(2)进行30秒减计时，每次减计时结束后，发光二极管点亮，显示器显示为00；(3)设置外部开关，可使定时器直接清零，启动计时、暂停/连续计时。2方案设计与论证30秒定时器的原理框图如图：秒脉冲发生器计数器译码显示控制电路外

3、部操作开关30秒定时原理框图930秒定时器主要由秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示电路四部分组成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数器的清零、启动启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数当暂停连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停连续断开时，计数器连续累计计数。3单元电路设计与参数计算1、秒脉冲电路这里用的是对3

4、2768Hz的石英晶体进行十五级二分频获得秒脉冲。4060最大可实现计四级二分频，输出的脉冲再经过双D触发器进行二分频就可得到1Hz的脉冲信号。电路如图所示：4060Q13CP0CP1CRCPQ74HC74D秒脉冲生成电路其中4060是14级二进制计数器，CP1和CP0分别为时钟的输入和反时钟输出端，Q13引脚输出的是十四级二分频后的脉冲。输出的脉冲输入到双D触发器74HC74的时钟端，D和Q非引脚连接可实现二分频，Q引脚输出1Hz的脉冲。2、减计数器电路如图所示，计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当S3接+5V时，CR为高电平，计

5、数器清零;当S3接地时，CR为低电平、LD为低电平时，D0~D3端输入的数据d0~d3被置入计数器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。当CR为低电平、LD为高电平时，如果CPD为高电平，由CPU9端输入计数脉冲，进行加计算；如果CPU为高电平，由CPD端输入计数脉冲，则进行减计算；如果CPU和CPD端都为高电平，计数器保持状态不变。用两片74HC192实现30秒定时器的计数，如图所示。当S3接地（即CR=0），同时启动开关S1合上时，两片74HC192的LD=0，计数器置30秒。当S1断开时，LD=1，计数器工作，CPD端输入秒脉冲时，进行减计数。当计数器计数到零时，BO1和

6、BO2同时输出低电平0。30进制减计数器图3、译码和数码显示电路译码器将各级十进制计数器的计数结果进行二—十进制译码，并驱动数码管用十进制符号显示出来。如图所示。显示器abcdefg显示器abcdefg¨¨¨¨YaYbYcYdYeYfYgLE4511DCBAYaYbYcYdYeYfYg4511LEDCBA9译码和数码显示电路在图中，4511为BCD七段锁存数码驱动器，其输入端A、B、C、D分别接计数器的输出端Q0、Q1、Q2、Q3；输出端a~g分别接数码显示器的七段a~g。数码显示器选用七段共阴级半导体显示器。译码器和显示器之间分别串入七个限流电阻（选用集成双列排阻），以防止电

7、流过大而烧坏数码管。4、时序控制电路时序控制电路减计数电路如图所示，BO1、BO2是个位和十们计数器的借们输出端，S2是暂停/连续开关。S2打向2时，G3输出高电平，控制门G4打开，秒脉冲信号可以通过控制门G4使计数器进行减计数；开关S2打向1时，G3输出低电平，G4门关闭，秒脉冲信号被封锁，计数器处于锁存状态。计数器进行30秒倒计时后，十们计数器和个位计数器同时借位，BO1和BO2均为低电平，控制门G1输出低电平，二极管发光，同时G5门关闭，计数器不再进行计数，并显示00。4总原理图及元器