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TOC \o 1-2 \h \z \u 一、设计要求 2
二、设计框图 2
三、分步设计 3
1、秒脉冲产生电路的设计 3
2、十进制2位计数器电路的设计 5
3、六十进制计数器电路的设计 6
4、数字时钟电路的设计 8
5、计费金额电路设计 10
6、清零功能得设计 12
四、整体设计 13
1、各各分系统组合 13
2、原理图 13
五:总结 15
六:参考书 15
市话的计费计时系统
设计(EWB)
一、设计要求
1、每次通话前(拿起电话前)时、分、金额的显示器自动清零,但通话次数的显示器不清零;
2、每分钟0.2元,每分钟计一次;
3、通话次数、时、分、金额的显示分别为2位、1位、2位、3位;
4、具有手动清零功能。
二、设计框图
三、分步设计
1、秒脉冲产生电路的设计
(1)、器件的功能介绍(参考“我爱微电论坛”)
555集成时基电路称为集成定时器,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,其应用十分广泛。该电路使用灵活、方便,只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器,因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。其电路类型有双极型和CMOS型两大类,两者的工作原理和结构相似。555和7555是单定时器,556和7556是双定时器。双极型的电压是+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS型的电源电压是+3V~+18V。
图1 555定时器内部框图
555电路的工作原理
555电路的内部电路方框图如图1所示。它含有两个电压比较器,一个基本RS触发器,一个放电开关T,比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为和。A1和A2的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号输入并超过时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。
是复位端,当其为0时,555输出低电平。平时该端开路或接VCC。
Vc是控制电压端(5脚),平时输出作为比较器A1的参考电平,当5脚外接一个输入电压,即改变了比较器的参考电平,从而实现对输出的另一种控制,在不接外加电压时,通常接一个0.01uf的电容器到地,起滤波作用,以消除外来的干扰,以确保参考电平的稳定。
T为放电管,当T导通时,将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路。
(2)、秒脉冲产生电路的设计图(参考数电教材P354)
设计参数计算:
由CB555的特性参数可知,当电源电压取5V时,在100mA的输出电流下输出电压的经典值为3.3V,所以取VCC =5V可以满足对输出脉冲幅度的要求。
采用上图可知:
故得到R1=R2 。
T=( R1 +2R2)Cln2=1s
如果取C=10uf,则代入上式得到
3R1Cln2=1
化简得:
R1=R2=48KΩ
(3)、EWB运行结果和说明
由图得t1=1.5315s t2=11.5363s n=10
故
周期为1s,每秒产生一个脉冲信号,符合设计要求。
2、十进制2位计数器电路的设计
(1)、器件的功能介绍(参考“我爱微电论坛”)
74160,是一个4位二进制的计数器,它具有异步清除端与同步清除端不同的是,它不受时钟脉冲控制,只要来有效电平,就立即清零,无需再等下一个计数脉冲的有效沿到来。 具体功能如下:
1.异步清零功能
只要(CR的非)有效电平到来,无论有无CP脉冲,输出为“0”。在图形符号中,CR的非的信号为CT=0,若接成七进制计数器,这里要特别注意,控制清零端的信号不是N-1(6),而是N(7)状态。其实,很容易解释,由于异步清零端信号一旦出现就立即生效,如刚出现0111,就立即送到(CR的非)端,使状态变为0000。所以,清零信号是非常短暂的,仅是过度状态,不能成为计数的一个状态。清零端是低电平有效。
2.同步置数功能
当(LD的非)为有效电平时,计数功能被禁止,在CP脉冲上升沿作用下D0~D3的数据被置入计数器并呈现在Q0~Q3端。若接成七进制计数器,控制置数端的信号是N(7)状态,如在D0~D3置入0000,则在Q0~Q3端呈现的数据就是0110。
(2)、十进制2位计数器电路的设计图
设计说明同下面六十进制计数器
(3)、EWB运行结果和说明
电源时为了模拟秒脉冲信号得,CLR’现在接高电平计数器正常运行,当计CLR’低电平时清零。
3、六十进制计数器电路的设计
(1)、器件的功能介绍
同上设计“
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