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数字电子技术课程设计报告

题目：数字显示计时报警器

班级：

姓名：

指导老师：

组号：第六组

目录

一、课程设计的目的————————————————————1二、设计要

求———————————————————————1三、方案设计与论证

1

四、设计原理与原理框图

4.1设计原理————————————————————2

4.2原理框图—————————————————————-2五、数字显

示计时报警器结构

5.1外部10s脉冲CP电路2

5.2D触发器构成的10秒显示灯3

5.3计时电路数码管显示——————————————-——4

5.4改变报警时间电路———————————————-——5六、电路板

焊接————————————————————-—-5七、实验遇到的问题及

解决方案————————————-——-5八、设计结果—————————

—————————————--6九、最后总结——————————————

————————--6十、主要参考资料—————————————————

—-——-6十一、附录

11.1电路仿真图——————————————————6

11.2电路AD—SCHDoc画图7

11.3电路PCBDoc画图8

11.4实物图——————————————————9

十二、操作步骤10

十三、元件清单11

一、课程设计的目的

（1）掌握数字计时显示的原理。

（2）掌握基本的逻辑门电路、译码器、触发器、计数器、555脉冲产生电路常

用数字电路的综合设计方法。

（3）熟悉使用仿真软件Protues进行数字电路仿真设计的方法。

二、设计要求

（1）演讲的时间可以设定（在6分钟以内包括6分钟）；

（2）在演讲的时间到达时刻有报警提示；

（3）用数码管显示演讲所用的时间；

（4）用LED灯模拟显示秒数（每过10秒亮一个灯）；（5）可以时间清零，重

复计时使用。

三、方案设计与论证

本设计为实现计数报警功能，首先可以用脉冲开关实现计数脉冲的产生；其

次可以用74LS192计数器和74LS138译码器实现计数和数字的显示，最后用蜂鸣

器实现报警，为了让LED灯持续亮10秒，可以用555定时器实现；总的来说电

路有两部分组成，一部分是计数译码部分，另一部分是报警部分。

使用74LS192多进制计数器，用555定时器自建时钟模块，使用USB供

电，使用PCB制板。使电路驱动能力强，不必考虑输入脚悬空的问题，充分利用

了模电、数电的知识，外观漂亮，供电方便。

我们设计的计时报警器，严格按照设计要求，具有整点报时，显示等功

能；特别是，我们的调时开关，都加上了消抖电路，使用了模拟电路消抖，省

去了一些数字芯片，这些都是我们组，区别于其他组的地方。

四、设计原理与原理框图

4.1设计原理

数字显示计时报警器基本工作原理：数字显示计时报警器实际上是一种根据

频率进行计数的计数电路。

（1）有555芯片产生1HZ的脉冲。

（2）每10秒钟亮一个LED灯是有74LS74芯片的D触发器构成的同步时

序电路。

（3）数码管显示的部分由74LS192计数器根据信号计数并通过译码器

CD45n连接数码管显示时间（分钟）。

（4）报警电路有数据选择器74LS138、蜂鸣器以及多个开关构成。

4.2原理框图

5.1外部10s脉冲CP电路

此电路部分利用555芯片产生1HZ的时钟脉冲（方波），它是利用了电容的

充放电特性以及555芯片的部分功能fT并且T=0.7（R2+2R1）C，所以可

以产生较为准确的1HZ方波。

产生方波之后利用74LS161芯片的分频特性，使用时，输入信号接CP脚，上

升沿有效，清零端CR、两个使能端EP和ET、置数端PE