电工电子课程设计qiu.doc

景德镇陶瓷学院 QQ：258461770 备注原稿电工电子课程设计 班级：04环境工程学号：200410220220姓名：邱伟 指导老师：张 玲目录一、 电工电子课程设计任务书 二、 设计总体框图三、 电路原理图四、 主要仪器及器件五、 设计说明书六、 心得体会七、 参考资料一、 电工电子课程设计任务书班级： 04环境工程 姓名 邱伟 指导老师：张玲设计课题：脉冲按键电话显示逻辑电路设计设计任务与要求1 具有八位显示。2 能准确反映数字按键。3 显示数从低位向高位逐位显示。设计步骤1 调研 、查找并收集资料。2 总体设计，画出框图。3 单元电路设计。4 绘制电器原理图。5 列写元件明细表。6 攥写设计说明书（字数约2500字左右）。7 参考资料目录 参考文献邵舒渊编模拟电子技术基础实验西安西北工业大学出版社 康华光编电子技术基础一模拟部分北京高等教育出版社 段九州编震荡电路使用设计手册辽宁科学技术出版社1 周荷琴.微型计算机原理与接口技术.合肥：中国科学技术大学出版社，2004.122 刘全忠.汇编语言实用程序.天津：天津大学出版社，1991.6教研室主任签字： 年 月 日二、 总体框图脉冲按键电话显示控制的框图如下所示。收话和发话电路，这里仅对按键显示电路进行逻辑控制设计。 受话 发话 电路脉冲拨号器键盘 09译码显示移位寄存器BCD码计数器 三、单元电路设计1脉冲拔号电路 电话按键行和列的输出接至电话脉冲拔号芯片的行和列，当按某一键时（如下图），他就在脉冲拔号芯片输出端产生相应数量的脉冲个数，同时有一高电平脉冲输出，高电平时间宽度既为脉冲输出个数时间。这里选用UDLT芯片(MC145426)其原理如下：脉冲音调指令拨号盘芯片(MC145413)把健盘输入转换为电话拨号中所用的脉冲戴双音多频(DTMF)剪接触音频(Touch-Tone)偷出信号。此器件还提供上次号码重拨和9个号码指令存储器功能。 （a） 管脚排列图 （b）按键R.管作为增强性能可用4X4键盘，但此应用的数字电话来用3X4简单接触式健盘。此MC145413工作于脉冲方式(CIO剪2。个脉冲/秒)或音调拨号方式.这两种方式是由方式选择引脚(MS)来定。 当在此电话中采用脉冲拨号方式时，拨号信息是每秒输出20个脉冲。注意:同此电话连用的PBX是有接受此拨号脉冲速率能力的。其它的应用可能需要每秒10个脉冲，在此情况下，DIP开关的连线必须作适当地修改。脉冲输出端OPL.是N沟道漏极开路场效应管，与挂钩开关(hookswitch)是线或连接。由VDLT对此输出点进行每秒8000次的采样，而状态(信号)则通到传输信道1声音/数据多路开关的环路监视电路。在音调拨号方式，拨号信息是作为所按相应行和列对应键的音调输出。此信号是由拨号盘的DTMF OUT引脚输出，并祸合到编码译码器/滤波器的模拟输出端。因咚，模拟DTMF(双音多频)信号由64Kb/s声音信道以数字形式传送到PBXo （c）管脚与按盘连接图2.计数，寄存电路 由于脉冲拨号器发出的是脉冲数，因此，若要用显示器进行显示，则需要进行BCD码的转换。将脉冲拨号器的输出接十进制计数器，即可实现二进制BCD码的转换。计数器可选用CD4518十进制计数器。 由状态表可知，若计数脉冲数输入10个，则计数器从“0”，又回到“0”，正好满足了按数字键“0”发10个脉冲这一逻辑关系，即按“0”键后，脉冲拨号器发10个脉冲，CD4518计数后不是“1010”而是全“0”。当“脉冲数”转换成BCD码后，需将它进行寄存，这里我们可选用CD4015双四位移位寄存器。 CD4518的计数状态表如下所示。 表 CD4518状态表CPQ4 Q3 Q2 Q101234567890 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 1 3译码显示 译码显示选用共阳或共阴译码显示组件即可。当然也可利用三合一或四合一CL系列显示器完成这一功能。4其它 至于双音频电话机，可以选用DTMF先将音频输入转换为BCD码,然后再由数据输出允许信号控制数据的寄存及显示。五、元器件明细表序号名称型号参数数量备注1译码器74LS24882译码器74LS16413寄存器CD401544电阻40千欧25电阻200千欧26电阻30千欧2电容0.1uf2电容100pf1寄存器CD40181导线若干还用到的元器件有：系列数字电子技术实验系统，直流稳压电源，09 十进制按键六、设计说明书（一）方案介绍考虑到本次实验的要求, （1 ）八位显示（2 ）确地反映按键数字,例如按下”5”,则显示”5”.（3 ）器显示的数字从低位到高位逐位显示.（二）原理说明本系统控制电路由脉冲芯片发码，移位寄存，译码显示等组成。1， 脉冲音调指令拨号盘芯片(MC145413)把健盘输入转换为电话拨号中所用的脉冲戴双音多频(DTMF)剪接触音频(Touch-Tone)偷出信号2， CD45-1到CD45-4为BCD码移位寄存器，当计数器CD4518将BCD码送到它们的D端，在MUTE结束脉冲到来时，将D端数据存入CD4015寄存器中。控制原理图所用的是微分电路进行清零和移位。3， 译码显示 为了从低位到高位逐位显示，图中将IC CD4015-1,-2,-3,-4的输出 接至74LS248译码器。最低位的译码器输入端D1 C1 B1 A1和四片CD4015的最低位IQ0分别连接，次位（第2位）的译码显示输入和各移位寄存器的次位IQ1相连，依次类推，直到第八位（最高位）全部按上述规律连接，直到CD4015-42Q3止。4， 移位显示由74LS164的输出Q进行控制。例如，按数字“3”键，在CD4518端产生“0011”BCD码，该BCD码又在脉冲号发完时，寄存到四片4015中。这时，CD4015-4,CD4015-3,CD4015-2,CD4015-1移位寄存器的最低位输出端分别是0011，这四位数在显示器中是否显示，要看LC5011-11显示器的COM端是否为低电平，若为“0”，则显示：若为“1”，则不显示。由控制图可知74LS164的CP是和CD4015移位寄存CP同步的。当移位寄存器寄存时，74LS164的最低位已为高电平，经反相后，变为低电平，使COM为低，显示器将显示“3”。当再按下一个键时，移位寄存器将第一位数向前移位一次，同样74LS164也向前移一位，使得数据显示满足设计要求，由低位向高位逐位移位显示。拨号集成电路是具有逻辑控制、键盘数据输入和存储等功能的大规模集成电路，所以必须设有振荡器以提供时序信号，控制芯片内各部分电路按时间顺序协调工作。振荡器的振荡频率由芯片外接谐振元件决定，外接谐振元件通常有以下三种RC谐振元件英谐振体陶瓷谐振 DTMF信号产，生的原理是，高频组和低频组两个音频波形发生器产生两个阶梯状的正弦波，然后利用数字合成技术，幅度上分为，级，时间上分为16段，将两个正弦波叠加在一起，从而构成DTMF信号。该信号总谐波失真(THD)不超过5%r。按键式电话机有不同的拨号制式。直流脉冲按键电话机直接发出直流脉冲信号；双音频按键电话机则发出双频制的音频编码信号；脉冲音频兼容按键电话机兼备直流脉冲与双频制音频编码拨号功能。双音频按键电话机以拨号速度快、抗干扰能力强而著称，它是通过发送双音多频信号控制交换机来选择被叫用户的。每按一个号码键，话机就发送两个相应的音频信号，故称双音频按键式电话机。其优点是发送信号快、准确、不易错号，使用简便，特别是与程控电话交换机配合，具有多种业务功能。目前脉冲/双音频兼容按键电话机即PT型电话机足最理想的选择。P/T型电话机将转换键置于“P”位置为脉冲信号，置于“T”位置为双音频信号。按键式电话机属于第三代产品。其分为通话、信号发送、信号接收三部分，均由高性能的电子器件组成：采用频响特性好、寿命长的声电、电声转换器件作为送话器和受话器：由专用集成电路构成的送话、受话放大器来完成通话功能：由按键号盘、拨号集成电路组成信号发送部分：由振铃集成电路和压电陶瓷振铃器组成信号接收部分。脉冲按键电话显示 按键式电话机除了拨号脉冲参数稳定、拨号操作简单、通话失真小、振铃声音悦耳等优点外，还有号码重发、缩位拨号、三方通话、首位锁号、受话增音等附加功能。（三）经济分析：当今，很多电话机没有显示，打电话时往往会碰到这种情况：明明想达往处电话，接通的却是初的电话，到底是自己拨错了号还是电话机出了障？还是电信局交换机有问题？因此，在电话机上加上按键显示就显的比较方便，打电话时，如果显示器上显示的号码和拨的号码一致，但是接通的却是另一处的电话,通过电话线路实现对家用电器的远程多路智能控制系统。该系统实用、功能灵活多样，可以对被遥控对象的状态进行查询以及控制，可以广泛地应用于家用电器或者其他场所的各种控制设备。这就有可能是交换设备出了问题，如果显示的号码和拨打的号码不一致，那么就是电话机有故障，这样，可以及时地发现问题，进行报修，从而可以保证通信的畅通。由于这一功能，脉冲按键电话显示逻辑电路有很实用的价值，是今后发展的一种趋势，中国拥有13亿之多的人口，而且固定电话在中国家庭中的使用率较大，随着高集成电路技术的成熟，脉冲按键电话显示逻辑电路的生产成本较低，综合以上信息，脉冲按键电话拥有很大市场空间，经济效应可观。（四）心得体会:本次电子电工实习, ,我做的是脉冲按键电话逻辑电路设计,其中我们在电子电工教材上学过应用逻辑电路控制七段式显示器显示数字和本次实验的器材74LS248的原理相同,有许多元件通过阅读其说明可以了解其的功能和工作原理。 先掌握准备充分的资料,对已有的资料进行总体的分析,进行比较分析选择最合适的电路图。实验提高了动手能力,自学能力和查阅资料的能力。通过两个星期的努力，我们完成了报告。我感觉我收获了好多，不光是我自己锻炼了自己，提高了自身的能力，还和同学一起讨论，此次实验使我深刻地感受到当代大学生必须有教强的信息检索能力以及综合运用资料的能力。书本上的知识只是基础,但是很重要,它是我们设计思路的源泉。一起进步。同时我们还在独立完成报告的过程中学习了其他的有关知识及技以及合作能力。 我想对我毕生都有重要的意义。感谢我的同学周波、 刘杰、陈鹏松。等 七、参考资料1、邱伟、谢嘉奎