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东北大学秦皇岛分校电子信息系
电子线路课程设计
电灯开关延迟电路
专业名称
通信工程
班级学号
4090811
学生姓名
张捷
指导教师
宋昕
设计时间
2011.6.28~2011.7.8
课程设计任务书
专业:通信工程 学号:4090811 学生姓名(签名):
设计题目:电灯延迟开关控制电路
一、设计实验条件
数字电子基础实验室
二、设计任务及要求
数字电路课程设计的目的是训练学生综合运用学过的数字电路的基本知识,独立设计比较复杂的数字电路能力,设计建立在硬件和软件两个平台的基础上。硬件平台是可编程逻辑器件,所选的器件可保存在一片芯片上设计出题目要求的数字电路。
软件平台是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件Proteus 7.4。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是:①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各种外围芯片。③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2等软件。④具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大, 通过课程设计,学生要掌握使用EDA(电子设计自动化)工具设计数字电路的方法,包括设计输入便宜软件仿真下载及硬件仿真等全过程;
通过课程设计学生应掌握设计所用硬件电路的工作原理,Proteus 7.4软件的使用方法,能够熟练地利用Proteus 7.4设计、调试数字电路系统,独立完成设计安装、测试全过程,具体要求:根据设计课题要求,查阅相关资料;通过设计方案的比较及所得逻辑器件,拿出最优的设计方案;完成电路的安装、测试; 编写设计、安装、测试报告;
本题目要求设计一个电灯延迟开关控制电路,要求打开开关,电灯延迟五秒才会亮,同时延迟的时间可以通过译码器显示出来。然后我们在此基础上用继电器实现了五秒后状态的定格,是前段的555不产生CP脉冲信号。
设计要求运用仿真软件进行系统的控制仿真,达到检验能否实际运行并进行分析处理数据,优化设计;
学会运用各种参考方式获取自己需要的理论知识,完成实验设计,并且能够分析处理结果,完善最终的报告。
三、设计报告的内容
设计题目与设计任务
设计题目:电灯延迟开关控制电路
设计任务:设计出一种要求设计一个电灯延迟开关控制电路,要求打开开关,电灯延迟五秒才会亮,同时延迟的时间可以通过显示器显示出来,并且电路能够在EDA仿真软件上仿真成功,分析处理数据,优化设计内容及效果,并且要求自己能运用各种参考方式获取知识,完善自己的设计,通过设计方案的比较及所得逻辑器件,拿出最优的设计方案,完成自己的课程设计。
前言(绪论)(设计的目的、意义等)
设计电灯延迟开关控制电路,显然这个设计对我们的电子线路的学习与进步有着极其重要的意思,首先加强了我们的动手操作能力和获取知识的能力;同时通过设计,我对各种元件有了更加深刻的认识,对仿真软件也有了一定的了解,有助于将来的进一步学习及对以后的工作生产也有一定的帮助;再者,通过此次设计,我们同学之间的协作能力也有了一定提高,通过我们的讨论研究,我们才能够完成设计,团队的合作能力有了大幅度的提高。
设计主体(各部分设计内容、分析、结论等)
设计原理电路图
仿真结果图
波形图
3.1CP脉冲信号的产生
NE555构成的多谐振荡器产生CP脉冲R1=R2=47K R3=R4=1K
由555定时器组成的多谐振荡器及工作波形
由图可知,振荡周期。为电容充电时间,为电容放电时间。
充电时间
放电时间
矩形波的振荡周期
=(48K+2*48K)*0.7*10u=1s
3.2十进制计数器74LS160
74LS160为十进制同步计数器,具有计数,预置,保持和清“0”功能。其引脚如图一
图一
,,,为并行输出端,C为进位输出,CP为计数脉冲,上升沿触发,D, C, B, A, 为并行数据输入。为异步清“0”端,低电平有效,低电平同步预置并行输入数据,EP,ET,为计数允许信号,高电平有效。74LS160的功能表如表一:
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