数字电路课程设计报告文档格式.docx

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物电系

专业

电气工程及其自动化

指导教师

李姮

2011年6月10日

一、设计任务及要求：

设计任务：

数显倒计时电路设计

要求：

（一）设计并制作一个数显式倒计时电路。

基本功能要求如下：

1、电路具有显示30秒倒计时功能；

2、系统设置外部操作开关（控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能）

3、采用两个数码管显示倒计时时间，使用LED指示倒计时开始与结束。

按开始按钮，数码管显示30s定时时间，再按开始按钮，倒计时开始。

计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯。

4、制作本电路所需直流电源。

指导教师签名：

20年月0日

二、指导教师评语：

20年月日

三、成绩

20年月日

目录

1设计目的………………………………………………………..1

2设计思路………………………………………………………..1

3设计过程………………………………………………………..1

3.1方案论证…………………………………………………..1

3.2电路设计…………………………………………………..2

1设计目的

1、结合所学的电子技术的理论知识完成课程设计；

2、通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法；

3、提高自己综合分析问题和解决问题的能力。

。

2设计思路

（1）设计倒计时计数电路。

（2）设计时钟脉冲时电路。

（3）设计报警电路。

3设计过程

图1

3.1方案论证

倒计时30S总体方框图如图2所示。

图2

其工作原理为

一、计数部分

（1）、74LS192芯片具有减数功能，且74LS192芯片的BO管脚易于00状态时芯片进入保持状态，负责十位数芯片，不再计数。

（2）、74LS48是共阴驱动数码管，能够驱动共阴的数码管。

（3）、当J1、J2开关都闭合时，计数电路处于置数状态；

当J1开关断开时，J2闭合时，计数电路处于减数状态；

当J2开关断开时电路暂停计数，闭合时，电路继续计数。

（4）、74LS192芯片的功能表如下：

二、报警显示部分

（1）、利用与门，非门，与非门电路组成的电路，使得十位为0000，个位为0011、0010、0001、时，输出的为高电平，而十位和各位其他的任意时刻电路输出皆为低电平。

报警显示部分的74LS192芯片保持在置数状态（即保存在0100状态）。

（2）、当门电路输出为高电平时，报警显示部分开始倒计时由0100~0000（ABCD），故只需要当当B端口由1变0时显示灯开始亮，直到门电路输出为低电平时，灯灭。

三、脉冲信号部分

（1）、利用555芯片构成脉冲信号电路，再通过计算取合适电阻电容使得其占空比为50%，周期接近为1Hz。

（q=T1/T2,T=T1+T2,T1、T2分别为一个周期内高低电平的时间）

3.2电路设计

（1）脉冲信号电路如图3所示：

图3

该电路完成功能：

输出频率接近1Hz的正弦波脉冲信号。

工作图形如图所示。

（2）倒计时计数电路如图4、图5所示（图4为置数状态，图5为计数状态）：

图4

图5

4系统调试与结果

（1）组装调试计数电路。

（2）可预置时间的定时电路，并进行组装和调试。

当输人1Hz的时钟脉冲信号时，要求电路能进行减计时，当减计时到零时，能输出低电平有效的定时时间到信号。

（3）调试报警电路。

（4）倒数计数器的联调，注意各部分电路之间的时序配合关系。

然后检查电路各部分的功能，使其满足设计要求。

5主要仪器与设备

MULTISM，Proteus7.5sp3、Protel99SE软件

集成电路74LS192—2片，74LS48—2片，74LS04—1片，74LS00-2片，74LS10-1片,74ls04-1片。

电阻1KΩ—4只，1kΩ—l只，15kΩ—l只，

68kΩ—l只。

电容10uF—1只，0.1uF—1只.

其它发光二极管—1只，共阴极显示器—2只。

6设计体会与建议

仿真成功并查询好市场器件后就可以着手PCB板了，由于以前都是用PROTEL99SE软件，所以用起来好是比较容易，熟练。

但是有些软件的封装在软件中没有，所以自己要根据实物自己画封装，由于以前很少画过封装，所以只能先去向同学请教，然后又看一下教科书才慢慢完成了画封装。

虽然花了不少时间，但是我又因此多复习了一些相关的操作，也享受到了其中的乐趣，刚刚开始时，以为原理图简单，没什么跳线，但到真正画出来才知道跳线还蛮多的，特别是数码管与芯片间的特别多

通过自动布线与手动修改，尽量把跳线相互在空板处引到相距最近处再放焊盘，最后得出了较满意的PCB图，如下

本次实验设计不仅是对理论知识的一次检验，同时也锻炼了我们的实际动手能力。

使得我们对电子设计过程的思路更加清晰，更好的培养了我们对电子设计的兴趣.

在实际操作过程中，也遇到很多困难问题。

但经过本小组成员的一致努力最终克服了这些困难，达到了实验设计的要求。

现在简单归纳如下：

1．仿真模拟和实际元件之间的误差。

我们的电路首先通过计算机辅助设计完成，并在计算机上仿真模拟实验通过。

本来计数时间每隔1S跳动一次，但实物运行时不是1S，所以存在一定的误差。

原因分析：

1.所购买的元件存在工业制造误差。

2.在做脉冲信号时选取的电阻电容存在误差。

2.Multism软件驱动芯片到数码管之间需要限流电阻才能仿真成功，而事实上却不一定需要电阻就能实现要求。

体会:

通过亲自去动脑动手模拟仿真，接实物图，让我们懂得无论搞设计还是搞接线等等，每一步都不能马虎，必须严谨，这样出现的错误才会降到最低，做事情的效率才会更高

附录

1、总体电路图

2、PCB图

参考文献

[1]阎石林主编的数字电子技术基础第五版

[2]网上查找芯片的资料（XX）