30秒定时器设计概论

1、30一 设计目的30 图，掌握定时器的工作原理及其设计方法，并对各电路模块和元件的应用有所了解。二、设计任务1、 设计一个 30 秒定时器，具有数码显示 30 秒计时功能。2、 、设置外部操作开矢，控制计时器的直接清零、启动谴续功能。3、 计时器为 30 秒递减计时器，其计时间隔为 1 秒。4、汁时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，显示器显示 00,并发出光电报警。三、整机框图30 秒定时器的原理框图如图 1：外部操作开尖1： 30 秒定时原理框图30 秒定时器主要ft秒脉冲发生器、控制电路、讣数器、译码显示器电路和报警电路五部30 00,CP （脉冲信号），同时计数器完 成计30 秒；当启动

2、开尖断开时，计数器开始讣数：当暂停/CP,计数器处于封锁状态，计数器停止计数：当暂停/四、各部分电路设计1、秒脉冲电路#L)D图2：秒脉冲电路555定时器来实现。555555定THTRC,对VDDR1R2,R1R2DIS端就可以了。ill图2：秒脉冲电路多谐振荡器的振荡周期为：T=0.7 (R1+R2) C=0.7 (47+2*47) * 1000* 10*0.000001 =987ms= 1 s2、减计数器电路74HC192 /S3 接+5V 时，CR S3 接地时，CR，Q3Q2QlQO=d3d2dklOo CR 为彳氐电平、LD CPD ，CPu 端输入CPu CPD CPu 端都为高电

3、平，计数器保持状态不变。74HC192 30 S3 接地（CR=0）,同时启动开尖S1 74HC192 74HC192 30 S3 接地（CR=0）,同时启动开尖CPD 输入秒脉冲时，0 时，BOBO?03、译码和数码显示电路符号显示出来。如图四：4：译码和数码显示电路在图四中BCD七段锁存数码驱动器，其输入端ABCDQO、QI、Q2、Q3：a gag。数码显示器选用七段 共阴极数码管，显示器的接地线与地线之间串人一个限流电阻，以防止电流过大而烧坏数码 管。4、时序控制电路总计数器5：时序控制电路减计数器电路如图五，BOI B0?是个位和十位计数器的借位输出端，S2是暂停/S2 2 时,G3

4、G4 G4 S2 1 时，G3 输出低电平，G4 门尖闭，秒脉冲信 号被30 5 BOi BO?G1 G3 5、整机框图S3 2 74HC19274HC192(2)1 S1 30 S2 2 处， G3 S2 1 处，G3 S2 2 00 时， BOi BO2 G1 输出低电平，发光二极管发亮，同时 G3 被封锁，停止减计数。LTQs O Ol a cod 7NHC192(2 ICP.r5VCCT 74HCL92(I f CRLDDD?Dt rW6、元件清单元件名称图六整机框图型号数量电阻720 欧姆1510K 欧姆547K 欧姆2电容O.luF110uF1定时器5551显示器共阴数码管2计数器

5、74HC1922译码器CD45112非门74HC041二输入与非门74HC001发光二极管1开尖3五、调试要点1、用示波器观察 555 定时器经分频后得到的一个秒脉冲。2S2 2 G4 G5 输出端是否有秒脉冲输出。3、30 秒减计数器的调试S2 S3 1 IJS1 30,30秒。BOiBO?端输出高电平G1J发光二极管不发光秒脉冲信号加入 到计数器的端，看计数器能否正确进行减计数。开矢 S2 打向 2 侧，减计数器是 否清零。4、整机调试连接好整机电路，进行整个电路调试，直到定时器能够实现 30 秒正计时和 倒计时。六、性能测试与分析性能测试1端要正确处理调试步骤和方法如下：1、 用示波器检

6、测秒脉冲电路输出频率为 1Hz。2、 接通电路：Ss 打向 1 端，S2 打向 2 端，Si 合上。此时观察，显示器示 数为30；S3打向2时，计数器开始计数。3、当30秒计数完成后，二极管发光，显示器示数为0-0。说明此电路功能完好。性能分析：1Hz 脉冲信号到时序控制电路。S2 2 时，G3 ， G4 G4 S2 1时，G3输出低电平，G430秒倒计时后，十位计数器和个位计数器同时借位，BOiBChG1G500。当秒脉冲信号通过时序控制电路进入计数器输入端时，CPu 置高电位，此时用两 片74HC192 30 S3 接地（CR=0）S1 合上74HC192 LD 0,30 S1 断开时，LD=1,计数器工作，CPD端输入秒脉冲时，进行减计数。当计数器计数到零时，BCh BO2