WHUT顺序定时控制电路.pdf

武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 目录 1 初始条件及技术指标. 1 1.1 初始条件. 1 1.2 技术指标. 1 2 设计方案及其比较. 1 2.1 方案一. 3 2.2 方案二. 4 2.3 方案三. 6 2.4 方案四. 7 2.5 方案比较. 8 3 实现方案. 8 3.1 原理图. 8 3.2 工作过程及原理. 9 3.3 仿真效果图. 9 3.4 电路元器件功能说明. 10 3.4.1 NE555 定时器内部电路结构. 11 3.4.2 NE555 定时器芯片引脚图. 12 3.4.3 NE555 定时器的工作原理. 12 3.5 实验布线及效果图. 13 4 调试过程及结论. 16 4.1 调试过程. 16 4.2 实验设计结论. 17 5 心得体会. 17 6 参考文献. 18 附录：. 19 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 1 顺序定时控制电路设计 1初始条件及技术指标 1.1初始条件 直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备 工具。 1.2技术指标 设计一个三级顺序定时控制电路，可用于程序定时控制，使三级定时顺序触发，控制 定时时间可调。 2设计方案及其比较 注：下面图 1 和图 2 分别是秒脉冲发生器原理图及由示波器观察秒脉冲波形图。在接 下来的相关设计方案中，使用的秒脉冲都是使用该设计电路，该电路是由 NE555 定时器芯 片构成多谐振荡器实现秒脉冲产生，针对该电路作如下说明： 高电平的维持时间： CRRCRRt 2V112V11H )()(7 . 02ln 上上 (1) 低电平的维持时间： CRCRt 2V12V1L 7 . 02ln 下下 (2) 多谐振荡器的频率计算公式为： CRRCRR 2V112V11 )( 43 . 1 )(7 . 0 1 t 1 f (3) （注： RRR1V1V1V下上 ） 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 2 图 1 NE555 构成多谐振荡器原理图 图 2 NE555 构成多谐振荡器波形图 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 3 2.1方案一 本方案的设计是基于基本逻辑门（与门、非门）以及计数芯片 74LS192，各级定时电 路的计时通过数码管显示，各级定时是顺序循环触发的，可以通过开关控制定时时间的预 置数（注：为了电路仿真的方便，本设计中三级定时电路的时间预置数一致） 。设置好相 关置数之后，在秒脉冲的作用下 1 级定时电路开始计时，计时到预置数后 1 级定时电路的 高位芯片借位端输出低电平，经过非门触发 2 级定时电路预置数，同时封锁与非门，终止 本级电路定时。同理，在秒脉冲的作用下 2 级定时电路开始定时，计时到预置数后 2 级定 时电路的高位芯片借位端输出低电平，经过非门触发 3 级定时电路预置数，同时封锁与非 门，终止本级电路定时，最后等到三级定时完成后，对应的高位芯片借位端输出低电平， 触发 1 级定时电路重新开始预置数定时，同时停止本级电路定时，如此循环就实现了三级 循环定时控制电路的设计。 （注：本设计方案相关原理图如下图 3、图 4、图 5） 图 3 方案一 1 级定时电路 图 4 方案一 2 级定时电路 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 4 图 5 方案一 3 级定时电路 2.2方案二 本方案的设计基于 NE555 定时器芯片构成单稳态触发器实现定时功能， 此时各级定时 时间都可通过调节电位器、电容的大小来控制定时时间，定时可由发光二极管亮的时间长 短观察。1 级电路的定时由开关产生负脉冲实现，当 1 级定时完成之后触发 2 级定时，同 时终止本级定时，2 级定时电路达到预置时间后触发 3 级定时，3 级定时完成之后不会触 发 1 级定时电路，但可以通过按下开关实现三级定时的多次循环。NE555 构成单稳态触发 器实现定时（暂稳态高电平持续时间）的计算如下： 由电路分析的三要素法可得电容充放电方程为： eV0VVV RC t - CCCC -t）（）（）（）（ (4) 其中： VV CCC 3 2 (t) (5) VV CCC )(6) 0)(0 VC (7) 1 级定时时间： CRCRt 2V12V11 1.13ln(8) 2 级定时时间： CRCRt 3V23V22 1.13ln(9) 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 5 3 级定时时间： CRCRt 4V34V33 1.13ln (10) （注：本设计相关原理图如下图 6、图 7） 图 6 方案二 1/数码管段选锁存端 sbit wela=P27;/数码管位选锁存端 uchar ge1,shi1,shi2,ge2,shi3,ge3,num1,num2,num3,t1,t2,t3; uint tt; uchar code table=/数码管显示编码 0 x3f,0 x06,0 x5b,0 x4f, 0 x66,0 x6d,0 x7d,0 x07, 0 x7f,0 x6f,0 x77,0 x7c, 0 x39,0 x5e,0 x79,0 x71; void delay(uint z)/延时子函数（延时约 zms） uint x,y; for(x=z;x0;x-) for(y=110;y0;y-); void display1(uchar shi,uchar ge)/数码显示子函数 1 dula=1; P0=tableshi;/送段数据 dula=0; P0=0 xff; /送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器 wela=1; P0=0 xfe; wela=0; delay(1); dula=1; P0=tablege; dula=0; P0=0 xff; wela=1; P0=0 xfd; wela=0; delay(1); void display2(uchar shi,uchar ge)/数码显示子函数 2 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 18 dula=1; P0=tableshi;/送段数据 dula=0; P0=0 xff;/送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器 wela=1; P0=0 xfb; wela=0; delay(1); dula=1; P0=tablege; dula=0; P0=0 xff; wela=1; P0=0 xf7; wela=0; delay(1); void display3(uchar shi,uchar ge)/数码显示子函数 3 dula=1; P0=tableshi;/送段数据 dula=0; P0=0 xff;/送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器 wela=1; P0=0 xef; wela=0; delay(1); dula=1; P0=tablege; dula=0; P0=0 xff; wela=1; P0=0 xdf; wela=0; delay(1); void main() TMOD=0 x01;/设置定时器为工作方式 0 TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256;/定时器装初值 t1=12;t2=10;t3=5;/定时时间可调 num1=t1;/1 级定时时间设置 武汉理工大学专业课程设计 2课程设计说明书 19 EA=1;/开总中断 ET0=1;/开定时器 1 中断 TR0=1;/启动定时器 1 while(num1) shi1=num1/10;/分离十位、个位 ge1=num1%10; display1(shi1,ge1); if(tt=20) tt=0; num1-; num2=t2;/2 级定时时间设置 while(num2) shi2=num2/10;/分离十位、个位 ge2=num2%10; display2(shi2,ge2); if(tt=20) tt=0; num2-; num3=t3;/3 级定时时间设置 while(num3) shi3=num3