简易公用电话计数器电路设计说明书.doc

1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名：学 号：学 院:电子与计算机科学技术学院专 业:微电子题 目:简易公用电话计数器电路设计指导教师： 王红亮 职称: 副教授 目录1、课程设计目的。22、课程设计内容和要求2。1、设计内容.32.2、设计要求33、 设计方案.33.1、设计思路33.2、工作原理及硬件框图.4（一）555振荡电路原说明4（二）19进制原理说明5（三）3分钟定时器原理说明6（四)通话次数计数器显示电路说明7（五)复位电路说明 。.123.3、硬件电路原理图。123.4、PCB版图设计。144、课程设计总结145、参考文献151、课程设计目的 （1)掌握电子电路的

2、一般设计方法和设计流程；(2)学习简单电路系统设计，掌握Protel99的使用方法；（3）掌握计数器、显示等中规模数字集成器件的逻辑功能和使用方法；（4）学习掌握硬件电路设计的全过程.2、课程设计内容和要求:2.1、设计内容 （1)查阅所用器件技术资料,详细说明设计的公用电话计数器工作流程；(2）电话计数器每3分钟计数一次;(3）具有手动复位功能，显示通话次数；（4）整理设计内容，编写设计说明书。2。2、设计要求（1）理解公用电话计数器设计流程和工作原理；(2)设计方案电路原理图及PCB图;（3）课程设计说明书。3、 设计方案3.1、设计思路当按下复位按键时,复位电路保证3分钟电路及

3、二位十进制计数器同时清零,此时电话通话次数为零。当松开复位按键时,计时开始,此时由标准信号发生器产生的t=10s信号经过19进制计数器得到的t=180s脉冲输入100进制的计数器。此时555的振荡电路和19进制记数器每三分钟输出一个脉冲，该脉冲被送到计数译码器显示电路，便显示出通话时间。如图1为该计时器的工作框图，主要有标准信号源,计数器,计数器译码显示等电路组成.3.2、工作原理及硬件框图一）标准信号源原理说明：产生脉冲信号的电路很多，例如由集成门电路构成的多谐振荡器，由555定时器组成的方波发生器等.我选择555振荡器. 图2 标准信号源电路及19进制计数器上图为振荡器加入19进制计数器的

4、仿真图。（二)19进制计数器原理说明： 19进制计数器如上图,由两个74161组成。T，P端劫高电平，RCO为进位端，Cr为清0端，QA，QB,QC，QD为输出端.表1 74161功能表（三） 振荡电路和19进制计数器组成的3分钟计时器工作原理说明： 该电路是本系统的关键.如图由555构成的振荡电路,R1=42.857K omh，R2=50K omh，G1=0。01UF，C2=100UF。T=0.7(R1+2R2)=10s，即 由555构成的振荡电路10s发出一个上升沿脉冲，当19进制计数器接受到脉冲开始计数,19次中间间隔18，每个间隔10秒，所以他们共同组成三分钟计时器，t=18*10=1

5、80S,即三分钟。图3 三分钟定时电路（四）通话次数计数器显示电路说明：该电路由二位十进制计数器完成，即两片74160组成。 上图为一百进制计数器，三分钟计时器每三分钟发出一个脉冲，计数器计数一次最多记100次。 译码器选用OC门输出的七段显示译码器74LS48，显示器采用共阴极七段LED数码管。 将两片7448的输入端分别与100进制的两片74160输出端连起来，Q0-A,Q1B，Q2C，Q3-D.在将7448的七个输出与数码管的abcdefg对应连接。 表2 74160功能表 图4 通话时间显示电路上图上面两个数码管显示通话个数，下面显示通话时间。（五）复位电路说明：根据设计要求，在每次通

6、话之前一定要清零. 图5 复位电路如图当按下开关计数器清零，显示器重新从0开始显示。3.3、硬件电路原理图 当按下前面开关电路开始工作，按下几次上面数码管显示几次，即通话次数.下面数码管显示通话时间，每三分钟计数一次。第二个开关一端接地，一端连74161，74160的清0端实现复位. 3.4、PCB版图设计4、课程设计总结第一，接到任务以后进行选题.选题是设计的开端,选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大.好比走路，这开始的第一步是具有决定意义的,第一步迈向何方，需要慎重考虑。否则，就可能走许多弯路、费许多周折，甚至南辕北辙，难以到达目的地;因此选题时一定要考虑好

7、了。 第二，题目确定后就是找资料了.查资料是做设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半，在课程设计的过程中，较多的时间是用来查阅资料，因为还是第一次做电子课程设计,所以一般通过网上查阅和图书馆资料查阅，在此查阅期间，我学会了怎样使用超星阅读器和PDF阅读器.第三,通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析题目。 第四,有了方向，就应该动手实现了。其实以前的三步都是为这一步作的铺垫.本次课程设计，让我学到了很多东西.从对protel运用的不熟到熟练掌握,从对数电的理论知识运用到实际当中,这一切都离不开我的不断

8、努力，更加对硬件电路的设计、调试和分析有了一定的了解。同时也认识到设计者必须有广泛的知识基础、缜密的思路以及认真地工作态度，这对我今后的学习和工作都将起到不可忽视的作用。在实现彩灯循环的过程中，我认识到任何看上去不好实现的事，只有在经过了努力之后才能作好,有些封装，在PCB图中也找不到，必须自己画。同时我也从这次实验中,认识到基础知识的重要性，只有基础牢固，才能在学习综合的专业技能时得心应手.虽然我们对课本知识有所掌握，但在实际操作中，我依然碰到很多困难，在同学和老师的帮住下,它们得到了改正，非常感谢帮助我的老师、学长和同学们！5、参考文献(1）童诗白模拟电子技术基础北京：高等教育出版社，2002（2）张建华数字电子技术北京：机械工业出版社，2004（3）陈汝全电子技术