倒计时计时器任务书

安徽农业大学经济技术学院电子技术课程设计报告书课题名称倒计时计时器姓名曹蕾学号1901030203院、系、部机械工程系专业机制二班指导教师李琰2021年06月24日设计任务及要求：显示两位数倒计时，如99到11.当到9时喇叭自动响0时结束2.用LED数码管显示结果3.可以实现预置数功能。4.画出整体电路图5、采用Multisim10软件方法仿真电路,给出并分析仿真结果。指导教师签名：2021年6月日二、指导教师评语：指导教师签名：2021年6月日三、成绩指导教师签名：2021年6月日1方案设计与分析1.1设计原理我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲，即输出周期为1秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的减计数脉冲端，输出端通过LED数码管显示十进制数，在74LS192的四个输入端接74LS147的输出，在74LS147的输入用拨码开关输入，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、显示电路的显示，置入任意两位数作为计数起点，以及报警等功能。1.2设计方案在此，提出两种方案，主要是置数电路和计数器，方案一：置数电路可以直接用开关输入计数器高低电平，表示二进制数，计数器采用74LS190级联成100进制减法计数器。方案二：采用拨码开关，和74LS147优先编码器，进行置数，将74LS147输出，经反相器取反，输入计数器，计数器采用74LS192级联成100进制减法计数器。方案一，置数开关能置入0到15的十进制数，但是仅需要置入0到9即可，还有开关有机械抖动，可能会使置数不稳。74LS190作为计数器实现直接置零不是很方便，需要占用置数功能。方案二可以很好的弥补方案一的缺陷，所以选择方案二。1.3电路设计框图2单元电路设计2.1置数电路2.1.1电路组成由9位拨码开关、74LS147，74LS04组成。将开关组一端与VCC连接，另一端与74LS147的九个输入端连接。74LS147输出端分别连接4个非门。开始时开关全部闭合，非门输出0000，然后开关依次从上往下断开，非门依次输出0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001，对应着十进制数从1到9。2.1.2工作原理74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。某个输入端为0，代表输入某一个十进制数。当9个输入端全为1时，代表输入的是十进制数0。4个输出端反映输入十进制数的BCD码编码输出。74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个输入端低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对应的8421BCD编码。当9个输入全为1时，4个输入出也全为1，代表输入十进制数0的8421BCD编码输出。2.2计数器电路计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。按照课程设计任务书要求计数器。我们将用两片74LS192级联成100进制减法计数器2.3显示电路显示电路用DCD_HEX数码管显示器（自带译码器的7段数码管）显示十进制数字，它有四个输入端，可以直接接入到192四个输出端上。2.4脉冲发生电路2.4.1555定时器555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。2.4.2用555定时器构成多谐振荡器用555定时器构成多谐振荡器电路。电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC/3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使uC下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停,电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲。即按照图连接的电路就可以产生1Hz的方波脉冲。2.5报警电路任务要求在倒计时器倒计时到9秒时发出警报，当倒计时到0时报警结束。因次我们可以将192的输出端按照图连接，当192的高位到低位输出0000XXXX时（即倒计时到9秒时）开始报警，当输出00000000时报警结束。2.6控制电路暂停/连续控制：当暂停/开启开关打到低电平时计时器暂停，当开关打到高电平时计时器正常计时。清零控制：当开关接高电平时，电路清零，显示清零。电路连接如图集成元件拨码开关两个双掷开关三个74LS147两个74LS192两个74LS04八个NAND2两个NOR4两个NAND3一个LM555CN一个电阻两个电容两个7406N一个蜂鸣器一个数码管两个3总体电路仿真设计体会通过这次设计，我掌握了74LS192、74LS04、74LS147等芯片的原理，简单了