24秒倒计时器的设计和制作.doc

. . 电子技术课程设计报告 题 目 24秒倒计时器的设计和制作 专 业 通信工程 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 年 月 日 . 24秒倒计时器的设计和制作 一、计时器概述 1、计时器的特点及应用 24秒倒计时。24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计到零。选取“00”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信号，让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断，使计时器在计数到零时停住。 2、设计任务及要求 1、用小规模集成电路设计24秒倒计时电路； 2、用555定时器产生1Hz的标准脉冲信号； 3、当计时器显示00，同时报警； 4、计时器应具有清零、启动、暂停/继续计时等控制功能。 二、电路设计原理及单元模块 1、设计原理 24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。 图1—方案框图 其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。? 秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。? 译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管和鸣蜂器代替。???????????????? 2、设计方案 此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示、报警为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。 3、单元模块 3.1各个元器件功能? 3.1.1、555定时器 图3-1-1 555内部电路框图555 定时器的内部电路框图如图3-1-1所示。 图3-1-1 555内部电路框图 它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。 555 定时器的功能主要由两个比较器决定。两个比较器的输出电压控制RS 触发器和放电管的状态。在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的反相输入端的电压为 2VCC /3，C2 的同相输入端的电压为VCC /3。若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为 0，可使 RS 触发器置 1，使输出端 OUT=1。如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将 RS 触发器置 0，使输出为低电平。表3-1-1 555定时器的功能表 清零端 高触发端TH 低触发端TR Q 放电管T 功能 0 × × 0 导通 直接清零 1 0 1 x 保持上一状态 保持上一状态 1 1 0 1 截止 置1 1 0 0 1 截止 置1 1 1 1 0 导通 清零 表3-3-1 555定时器的功能表 3.1.2、74LS48 74ls48是7段显示译码器,输出高电平有效的译码器。工作电压为5V，用于驱动共阴极数码管，74ls48除了有实现8段显示译码器基本功能的输入（DCBA）和输出（Ya～Yg）端外，74ls48还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。 图3-1-2 74LS48引脚图 3.1.3 74LS192 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数 等功能，其引脚排列及逻辑符号如下图所示： 图中：为置数端，为加计数端，为减计数端，为非同步进位输出端，为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端，为清除端，Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。其功能表如下图3-1-3： 操作 × × × 1