电子可调定时器课程设计

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1、电子可调定时器课程设计一、设计要求设计一款电子可调定时器，可以在数码管上显示时间，可以在自己设置的时间闹铃响起，有自动走时和调时复位功能。二、设计思路1、电子可调定时器的基本框架电子可调定时器的电路基本应包括秒指示电路、时间显示电路、按键电路、供电电源以及闹铃指示电路等几部分。电子闹钟的系统框架如图2-1示。ＣＰＵ按键与按钮电路复位等辅助电路４位数码管显示电路闹铃声光指示电路电源系统图2-1时钟系统电路原理框图2、电子可调定时器的设计原理其电路设计具体可包括：闹铃指示电路、系统时钟电路、时间显示电路、系统复位电路等的设计。2.1闹铃指示电路的设计图2

2、-2闹铃指示电路本系统采用声音指示，其电路如图4-2所示。其关键元件是蜂鸣器。蜂鸣器有无源和有源两种，有源的只需外加适当直流电源电压即可，元件内部已封装了音频振荡电路，在得电状态下即起振发声。给予本电路的特点及实现功能的要求，我们选用有源的蜂鸣器。2.2系统时钟电路设计振荡电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号。单片机内部有一个高增益反相放大器，其输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。在芯片的外部有XTAL1和XTAL2之间跨接的晶体振荡器和微调电容，共同构成了一个稳定的自激振荡器。图中的C1、C2电容起着系统时钟频率微调和稳定的作用，

3、因此，应正确选择参数（30±10pF），并保证其对称性。图2-3　系统时钟电路2.3显示电路设计本设计采用显示译码器作为译码电路。在数字系统和装置中，显示器和译码器配合使用，或者直接利用译码器驱动显示器，这类译码器叫做显示译码器。本设计采用74LS47译码电路。图2-474LS47引脚图中规模集成电路74LS47，是一种常用的七段显示译码器，该电路的输出为低电平有效，即输出为0时，对应字段点亮；输出为1时对应字段熄灭。该译码器能够驱动七段显示器显示0～15共16个数字的字形。输入A3、A2、A1和A0接收4位二进制码，输出Qa、Qb、Qc、Qd、Qe

4、、Qf和Qg分别驱动七段显示器的a、b、c、d、e、f和g段。74LS47是输出低电平有效的七段字形译码器，它在这里与数码管配合使用。在数字钟电路中，译码器的输入信号就是计数器的输出信号，它的输出端接至数码管。计数器输出的四位BCD码经译码后，变成某个十进制数字对应的控制电平，去驱动数码管各段发光，从而把该数字显示出来。8421BCD码译码器74LS47真值表见表2-2。由表可看出，74LS47的输出为一组七位二进制代码，有效信号为低电平。而共阳极数码管，要求输入为低电平，正好与74LS47的输出电平极性相适配。部分引脚功能LT：试灯输入，是为了检查

5、数码管各段是否能正常发光而设置的。当LT=0时，无论输入A3，A2，A1，A0为何种状态，译码器输出均为低电平，若驱动的数码管正常，是显示8。BI：灭灯输入，是为控制多位数码显示的灭灯所设置的。BI=0时。不论LT和输入A3，A2，A1，A0为何种状态，译码器输出均为高电平，使共阳极7段数码管熄灭。RBI：灭零输入，它是为使不希望显示的0熄灭而设定的。当对每一位A3=A2=A1=A0=0时，本应显示0，但是在RBI=0作用下，使译码器输出全1。其结果和加入灭灯信号的结果一样，将0熄灭。RBO：灭零输出，它和灭灯输入BI共用一端，两者配合使用，可以实现

6、多位数码显示的灭零控制。表2-174LS47真值表字型输入输出NA4A3A2A1abcdefg000000000001100011001111200100010010300110000110401001001100501010100100601010100000701100001111810000000000910010000100最终的显示部分电路图如图所示图2-5时钟电路的显示电路2.4系统复位电路的设计本设计采用的是RC上电复位电路。RC上电复位电路的实质是一阶充放电电路，系统上电时该电路提供有效的复位信号RST（高电平）直至系统电源稳定后撤销

7、复位信号（低电平）。图2-6　ＲC复位电路2.5电源设计图2-7　闹钟的电源系统原理图AT89C2051通常有12v和24v两种型号，对应的时钟频率分别为12MHz和24MHz。考虑到交直流两用的要求和三端稳压电路选用的方便，选择工作电压为5V。ST公司的7805三端稳压芯片最接近标称值（最大输出电流为1.5A)。在设计中，必须保证7805的输入电压Vi和输出电压Vo满足Vi－Vo≥2.5V，否则失去稳压能力，从功耗角度，此压差太大则增加7805本身功率消耗。因此，选为9V。交流220V电压经TR1降压后，经BR1整流、C3和C6滤波及7805稳压后

8、输出。当交流电源失电或失效时，则自动启用电池组作为备用电源。电压为6V的直流电源通过二极管作用。三、系统硬件