课程设计
数显声响倒计时电路设计
一． 任务及要求
设计并制作一个数显声响式倒计时电路。要求如下： 1． 电路具有10—99秒可预置定时功能。
2． 有两个数码管显示计时时间，用一只LED指示计时开始与结束。按预置（开
始）按钮，数码管显示定时时间，LED灯不亮；再按预置（开始）按钮，LED亮，倒计时开始。
3． 倒计时结束时，计数器停止计数，LED灯不亮。 4． 电路具有开机预置数功能。
5． 电路具有最后三秒报时功能，要求响半秒停半秒，共三次。用压控陶瓷蜂鸣器
作为电声元件。
6． 自制本电路所用得直流电源和一秒信号源。 二． 参考资料
《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六 《电子技术基础》课程设计资料
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目录
前 言 ........................................................................................................................ 2 1.1整体设计思路 ........................................................................................................ 3 1.2整体设计 ................................................................................................................ 4
方案一..................................................................................................................... 4 方案二：................................................................................................................. 4 2、 单元电路设计和基本原理 ................................................................................... 5
2.1电源设计 .......................................................................................................... 5 2.2信号源 .............................................................................................................. 6 2.3 减法计数器 ..................................................................................................... 8 2.4 显示电路 ....................................................................................................... 10 2.5 开机复位电路 ............................................................................................... 13 2.6 报警电路 ....................................................................................................... 16 3、系统安装与调试 ................................................................................................... 17
3.1.步骤方法 ........................................................................................................ 17 3.2故障及处理 .................................................................................................... 17
3.2.1电源的制作及调试............................................................................... 17 3.2.2 1秒信号源的连接于调试 .................................................................. 17 3.2.3 译码显示的连接和调试..................................................................... 18 3.2.4 计数器的连接和调试......................................................................... 18 3.2.5 报警电路的连接和调试..................................................................... 18 3.3小结 ................................................................................................................ 19 4、总结与体会 ........................................................................................................... 19
附录1 总体电路图 ............................................................................................. 21 附录2 元器件清单 ............................................................................................. 22 附录3 集成电路引脚图 ..................................................................................... 23 附录4 参考文献................................................................................................ 23
前 言
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电子技术综合课程设计是针对模拟电子技术，数字逻辑电路及电路分析课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括选择课程、电子电路设计、组装。调试和编写总结报告等实践内容。通过课程设计实现以下四个目标:第一，培养学生团队合作以及其迎难而上精神。第二，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第三，培养勤于思考的习惯，同时通过设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣；第四，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法；
本课程设计介绍的是数字逻辑电路中以TTL集成电路为基础的数显，声响倒计时器，以电路的基本理论为基础，着重介绍电路的设计装调及性能参数的调试方法. 本课程设计应达到如下基本要求：
（1） 综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个数显、声响倒计时器的设计。
（2）通过查阅手册和参考文献资料，培养寻找、分析和解决实际问题的能力。 （3）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （4）掌握电子电路的安装和调试技能。 （5）熟悉的使用各类数字电子仪器。 （6）学会撰写课程设计论文。
（7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
在整个设计过程中，得到了老师和同学的鼓励，在这里我衷心的感谢老师和同学的帮助，同时在这一过程中我体会到了学以致用的重要性和团队精神。
1.1整体设计思路
总体思路：选用2个74LS192，它是加、减十进制计数器，并且选用了555多谐振荡器，它的作用是产生一个1Hz的方波信号来作为秒脉冲，作为它的cp
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脉冲。又因为我们要选用2片计数器构成2位计数的状态，固要采用计数器的级联的方法，因为要加快速度的运行，我们选用的是并行进位的级联。因为每个片子以及各种元件均需要一个5V的直流电源来驱动，故我们还需要用一个5V的变压器，整流桥与一个三端稳压器来设计一个电源。因为我们要的是以秒为单位的计数器，所以我们需要的是1Hz的cp信号，这个可以由555多谐振荡器来完成。555多谐振荡器的功能就是你可以调节它的电阻和电容来得到不同频率和不同占空比的脉冲信号。然后还需要两个74LS48译码器与两个共阴数码管来对计数器所记得数进行翻译和显示。当倒计时显示进行到03，02，01这三个数字得时候就报警，以蜂鸣器响声来表示；这个可以用一个四线与门来实现，四线与门的四个输入分别为十位计数器的进位信号，多谐振荡器的输出端，个位的高两位经过或非输出端与低两位经过或门输出端。然后四线与门的后面接蜂鸣器就可以完成报警功能。系统还能开机复位，包括计数器清零，从而达到课设题目要求。
1.2整体设计 方案一
多谐振荡器 拨码开关置入数字 74LS192计数器 报警灯和复位 LED显示译码 图1-2-1 整体设计方案一 方案二：
5V电压源 74LS192(倒计时部分) 1s信号源(555定时器) JK触发器(复位开关) 蜂鸣器(声响部分) 7448译码器 7段显示数码管(数显部分) - 4 -
图1-2-2 整体设计方案二
方案论证：
方案一定要精益求精，这两种方需要选用一种比较合理且节省器件的方案，第一个方案由于用到借位信号，所以导致多用了一个74ls08芯片，使得电路变得有点复杂且不够节约，对于这点，经过大家的一致讨论我们选用了第二种方案，这样使整个设计变得简单易懂且节约，这正是大家所追求的且满足课设要求，同时满足指导老师所要求的条件。 2、 单元电路设计和基本原理 2.1电源设计
根据变压原理：n1:n2=V1:V2,我们要求将220V电压降为5V电压，只要原副线圈比为44:1即可实现变压。
降压电路：交流电源输入220V的交流电压，一般情况下需要对交流电压进行处理，而降压电路往往采用变压器直接变压，输出5V交流电。
整流电路：整流电路一般分为半波整流和全波整流。半波整流具有输出电压高、变压器利用率高、脉动小等优点，因此得到相当广泛的应用，其中桥式整流最为常用，单相桥式整流电路将变压器副边电压从交流变为直流电压。鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。
滤波电路：在整流滤波电路的输出端（即负载电阻两端），并联一个电容即得到电容滤波电路。滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。其中C3起滤波作用，C5的作用是改善电源的动态特性（即载负载电流突变时，可由C5提供较大的瞬时电流）采用大容量的铝解电容器。这种电容器的电感效应较大，对高次谐波的滤波效果较差，通常需要并联高频滤波电容器，其容量在0.01微法到0.1 微法之间即可。
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