倒计时实训论文.docVIP

目 录 引言 ……………………………………………………………………1 1 电路原理设计………………………………………………………2 1.1 设计思路………………………………………………………………………2 1.2 设计原理图 ……………………………………………………………………2 2 各个电路设计分析…………………………………………………3 2.1 多谐振荡电路…………………………………………………………………3 2.2 计数电路 ……………………………………………………………………4 2.3 译码电路………………………………………………………………………6 2.4数码管结构及原理 ……………………………………………………………8 3 仿真电路……………………………………………………………9 4 电路总设计图………………………………………………………10 4.1 计时部分………………………………………………………………………10 4.2 译码部分及数码管显示部分 ………………………………………………11 4.3 总电路图………………………………………………………………………11 4.4 PCB电路板……………………………………………………………………12 5 安装与调试…………………………………………………………………12 6 实物图………………………………………………………………13 7 结论…………………………………………………………………14 谢辞 …………………………………………………………………15 参考文献 ……………………………………………………………16 引言 本次实训课题为设计一个两位倒计时器，本次实训有着锻炼学生自主设计，自主学习，自己动手的意义与目的。两位倒计时器设计参数要求达到0~99秒的倒计时，并要求能按键复位。本次实训应解决数码管的封装与PCB的布线问题。 倒计时器的应用领域非常广泛，我们可以把它用在篮球比赛的倒计时，足球比赛的倒计时，抢答器中的倒计时，甚至是航天飞机的倒计时。 1电路原理设计 要做成一个倒计时器，首先要理解怎么样才是一个倒计时器。倒计时器是有“时”、“分”、“秒”组成，能实现时分秒的6位倒计时器。 本系统采用定时器、计数器、译码器、显示器、校时电路组成。由LED七段数码管来显示译码器所输出的信号。采用了74LS系列中小规模集成芯片。总体的设计方案如下。 1.1设计思路： 倒计时器，要实现倒计时，首先要给设定一个1秒钟的定时器，在这个电路上本组选用了555定时器来实现这个目的，经过555定时器，做成一个多谐振荡电路，做成1秒1次的脉冲以后，从输出端输出一秒一次的脉冲；其次，需要一个计数的芯片，在这方面，本组选用了74LS192，因为这个芯片，在上课的时候学过，并且原理比较熟悉，然后把1秒1次的脉冲接给计数器，实现倒着计数的功能，在置数端置成需要的数；然后，能实现倒着计数功能以后，就需要译码阶段，从计数器的输出端接入译码器的输入端，对应接入译码器，我们选择74LS48，4线-7段译码器来进行译码；最后通过译码器的7个输出端，对应的接到8位共阴二极管上，使输出有数字显示。 这样做可以实现1位数码管显示的倒计时器，要实现多位的倒计时器，例如本次实训我们要求做的是6位倒计时器，但是由于一些原因，只做了2位的倒计时器，但是原理是一样的，要实现2位计数器的功能，则在计数这一步骤的时候，把芯片74LS192的借位输出端接到另一个计数芯片74LS192的脉冲递减计数脉冲端口上，然后在后面的环节还是一样的。 1.2设计原理图 2.各个电路设计分析 2.1 多谐振荡电路 多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。 一、用555定时器构成的多谐振荡器 （1）电路组成： 　　　　　　　　　　 用555定时器构成的多谐振荡器电路如图6-11（a）所示：图中电容C、电阻R1和R2作为振荡器的定时元件，决定着输出矩形波正、负脉冲的宽度。定时器的触发输入端（2脚）和阀值输入端（6脚）与电容相连；集电极开路输出端（7脚）接R1、R2相连处，用以控制电容C的充、放电；外界控制输入端（5脚）通过0.01uF电容接地。 （2）工作原理： 多谐振荡器的工作波形如图6-11(b)所示：　　 电路接通电源的瞬间，由于电容C来不及充电，Vc=0v，所以555定时器状态为1，输出Vo为高电平。同时，集电极输出端（7脚）对地断开，电源Vcc对电容C充电，电路进入暂稳态