定时报警器设计

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数字电子技术题

目：定时报警器设计目录一、设计任务与要求…………….2二、方案设计与论证…………….2三、单元电路设计与参数计算………………….3四、仿真过程与仿真结果……….4五、总原理图及元器件清单…….7六、安装与调试………………….8七、性能测试与分析…………….8八、结论与心得………………….9九、参考文献…………………….10定时报警器设计一、设计任务与要求设计一个简单的定时器，并具有显示时间，清零输出指示的功能。定时器有两位的十进数LED数码管显示，即十位数、个位数。按动控制开关计数开始后，在LED数码管上显示出00——99。具有清零的功能，且每次清零后，又开始从00开始。每次时间到点进行报警2S。功能扩展：增加任意时间设置报警功能。二、方案设计与论证该设计可以采用555定时器接成的多谐振荡器提供秒脉冲信号，通过对两个十进制计数器外电路的连接构成任意进制的计数器，计数器的计数输出通过译码器由数码管显示出来，这样就实现了定时功能。通过逻辑变换，可以用逻辑门实4.经过两秒延时，回到低电平，即可实现报警两秒。5.将J2掷向电源端，可实现99~00计数。五、总原理图及元器件清单1、总原理图2、元件清单元件序号型号主要参数数量备注U074LS861四2输入异或门U174LS101三3输入与非门U2~U1074LS042六反向器U1174LS3018输入与非门U12，U1374LS1902同步十进制加减计数器U14,U1574LS482七段译码器U16,U175101AG-N32七段发光二级管数码管R1，R20~100K2电位器R30~10K1电位器C2100nF2电容C1，C310uF2电解电容J1，J32开关J21单刀双置开关A1555-VIRTUAL1555时基电路六、安装与调试利用ProtelDXP软件画好原理图，再将原理图打印出来，然后印制到电路板上，再将电路板上剩余铜片腐蚀掉。用酒精清洗板上的碳墨后，对板钻孔，然后插上芯片管座、电位器、电容和开关进行焊接。焊接完成后插上芯片，接上自备手机充电器，调节电位器R1、R2至48K即可。ProtelDXP软件画好原理图如下。七、性能测试与分析1.J1断开，J2置向74LS30端，J3闭合。因为预置数为46，所以从46开始减计数。从数码管显示可见，实物符合设计要求。2．任一时间，按下J1然后自动挑起，数码管立刻显示预置数46，同时蜂鸣器发出响声并响两秒，即实现任意时间报警功能。因为J1开关闭合即将两计数器置数端接地，实现预置数功能，而预置数点即为报警点，因此实现了设计的要求。3.减计数至00时，数码管显示立刻置成46，即为46进制。因为74LS190为异步置数计数器，不需要等待脉冲信号作用，所以00不计入循环数，即实现46进制。同时蜂鸣器发声并响两秒，实现了每次时间到点进行报警2S功能。4.将J2掷向电源端，从数码管显示可见能实现99~00计数。因为将J2掷向电源端，即是让两计数器置数端工作在非有效电平从而不能置数，实现99~00计数。八、结论与心得通过本次实训，完成了定时报警器的课程设计任务，达到了设计要求，同时我从中也受益匪浅。在短短的一周，要完成从找资料、构思电路、仿真、手工制版到焊接，所以我很珍惜时间，放弃午休、晚睡早起地赶进程。一有问题就翻课本找资料，单独完成了整个课程设计。在仿真时，由于74LS48为共阴译码器，驱动共阴数码管，而发现元件库里数码管有CA和CK端之分，开始用CA无论怎么试都出错，才知道原来有CA端的是共阴数码管。而原理图要用到开关，自己找了半天都没找着，后来在老师指点下才知道原来SP就是开关符号，有种柳暗花明的感觉。经过一次次仿真的失败，到最后的成功，我体会到成功的滋味，也培养了我的耐心。仿真成功后，又一大难题是手工制板。由于刚学ProtelDXP电路设计软件，对其应用还很生疏，所以为打印原理图下了不少功夫，开始用１０mil宽线连接，后来看同学用２０mil线宽打印出来的线都很细很容易断，所以又重新用２５mil连线，为了使跳线尽量少，在保证有一定间隙下我让线尽可能地从芯片底下穿过。线还是细了点，所以我在印制过程都很小心，并让板在印制机上过了３遍，印制完后又用墨笔涂了几处易断点，所以腐蚀过后线虽然很细，但基本上没断，自己很是兴奋！接下来就是安装焊接了。因为知道电路板只有一个，而且线与线间隙又很小，所以我格外注意焊接。我拿上学期课程设计留下来的板熟悉下焊接，发现一边放锡一边焊接很快就能焊好，对比以前我总是先上好锡再焊接更快更牢。焊好后，我清干净电烙铁上的锡，然后去吸焊点上过多的焊，这样既美观又更加牢固，感觉跟上学期焊的就不是一个档次了。这次实训，因为重视，我总是疲惫地往返于宿舍于实验室之间，流了许多的汗水，但设计了实用定时报警器出来，我收获了成功的喜悦。九、参考文献1、阎

石．数字电子技术基础(第五版)．高等教育出版社P298~305，P494~4982、陈金西．数字电路实验与综合设计．厦门大学出版社P43~45,P165~1683、李响初，阙爱仁，李喜初．实用电子控制线路200例．中国电力出版社P126~1294