投币电话时间控制器地设计.doc

实用标准文案 PAGE 精彩文档 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验设计报告 实验项目名称 投币电话时间控制器的设计 专 题 长短途可控投币电话机＿＿＿ 组长姓名 xxx ＿ 学号 xxxxxxx 手机 xxxxx Email xxxxxxxxxxx 成员姓名 xxx ＿＿＿ 学号 xxxxxxxxxxxxx 成员姓名 xxx 学号 xxxxxxxxxxx 专 业 ＿自动化 ＿＿ 班级 2009级3班 指导教师及职称 ＿＿＿ xxxx ＿ ＿ 开课学期 2010 至＿ 2011 学年＿ 2＿学期 提交时间 2011 年 5 月 27 日 一、实验摘要 最早的投币电话机大约出现于上世纪末或本世纪初，只安装在电话公司或用户住宅里。1982年，中国第一批投币式公用电话在北京市东、西长安街等繁华街道出现，共22个投币式公用电话亭，1900年我国第一部市内电话在南京问世。 随着我国经济不断发展，国家越来越重视自动投币项目相关行业的发展。2009年中国投币电话机市场发展迅速，产品产出持续扩张，在国家产业政策的鼓励下，行业产品向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目逐渐增多。我国投币电话发展前景虽好，但其发展势头仍然受到多方制约，目前仅限于大城市、经济发达地区使用，还远未覆盖到一些中小城市。其原因是磁卡电话发展的制约；各地电话计费率不一，加以币道限制，不能适应各种费率；缺少硬币流通。 普通的自动投币电话无法通过消费者进行自主选择拨打长途或者市话，使得电话消费出现不同区域通话而同等消费的现象。因此本实验在投币电话时间控制器的基础上增加了新的功能，投币者可以自主选择拨打模式，使得自动投币电话更加人性化。 二、实验目的 此次创新性实验课题具体技术要求为： 消费者在市话拨打模式下预置打电话时间为4min，即每投入一次硬币可打电话的时间，此时一个计时单元为4min；而在长途拨打模式下投入一次硬币可以通话2min，此时一个计时单元为2min。计时单元的设计主要由四片74LS161十六进制加法计数器芯片来完成预置时间的功能。 剩余通话时间控制电路的设计，在打电话时加法计数器进行计时，电话结束前三十秒以红灯提醒打电话者注意时间，并开始用数字显示剩余通话时间，每通话1s后数字自动减1，通话停止后计数器停止工作。倒计时显示电路部分主要是74LS190十进制加/减法计数器和七段译码显示电路组成。 显示电路其余部分的设计由红色发光二极管及SR锁存器组成。在电话结束前三十秒以红灯提醒打电话者注意时间并一直保持红亮状态直至通话计时结束。 秒脉冲发生电路设计的核心部分是NE555定时器，由NE555定时器和电阻、电容组成的多谢振荡器产生频率为1HZ的脉冲，即时间周期为1秒的脉冲，秒脉冲发生电路为74LS161十六进制加法器和74LS190减法器提供秒脉冲信号，从而驱动各个子电路工作。 三、实验设计方案 1、实验原理 本次设计的任务是设计出投币电话机的控制电路，其原理框图如图1.1所示。当投有硬币后，消费者选择通话模式（长途或者市话），此时秒脉冲发生器开始工作，输出秒脉冲信号。十六进制加法计数器74LS161芯片在接收到秒脉冲信号时，开始计数，该电路可用四片74LS161来实现。市话模式下通话时间为4分钟，共240秒，十六进制加法计数器计到210秒时输出一个信号，送到剩余时间控制电路完成下一步功能。控制电路在210秒通话期间内进行计数，当超过210秒，红灯亮，并且开始倒计时。4分钟过后，当脉冲切断，通话也随之切断。减法器的作用是在电话最后的30秒，用来控制译码显示电路显示剩余时间，每过1s自动减1。译码显示电路接收减法器的信号，用来显示电话的最后30s时间，并且开始倒数显示，此次实验因设备局限性将选择使用数字电子实验箱上的七段译码显示电路。电话通话4分钟由预置时间电路完成。4分钟过后，自动切断电源，所有电路均不工作。 与上述相同的原理，当消费者选择长途通话模式下，预置时间将设置为2min，电路工作情况如上所述，在通话结束前30秒进行倒计时并显示。 图1.1 实验原理框图 2、实验内容 （1）模式选择电路 模式的选择分为市话和长途模式，在投币者投下硬币后，本实验运用两个单刀单掷开关进行模式的选择，从而控制预置时间电路及以下子电路的工作。 （2）预置时间电路 此处原理设计论述以市话拨打模式为例。市话模式下预置