1、華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì). 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的用途很廣泛。它可以用做定時(shí)，控制被定時(shí)的電器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)或者定時(shí)關(guān)，最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為 999 分鐘。它還可以用做倒計(jì)時(shí)記數(shù)，最長(zhǎng)記時(shí)時(shí)間為999秒，有三位數(shù)碼管顯示記數(shù)狀態(tài)。用三個(gè)可預(yù)置數(shù)的減計(jì)數(shù)器組成三個(gè)二- 十進(jìn)制減計(jì)數(shù)器。用三個(gè)譯碼器和三個(gè)LED數(shù)碼顯示器，COMS電路組成秒S/分選擇器。另外有控制電路，控制器隨著計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)的狀態(tài)發(fā)生改變，計(jì)時(shí)期間，用電氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。當(dāng)計(jì)時(shí)完畢時(shí)，用電氣開(kāi)關(guān)閉合。(1) 用三個(gè)可預(yù)置數(shù)的減計(jì)數(shù)器組成三個(gè)二-十進(jìn)制減計(jì)數(shù)器。(2) 用三個(gè)譯碼器和三個(gè)LED數(shù)碼顯示器，COMS電路組成秒S/分選擇器。

2、. 設(shè)計(jì)的作用與目的(1) 實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)或者定時(shí)關(guān)，最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為999 分鐘。(2 )用做倒計(jì)時(shí)記數(shù)，最長(zhǎng)記時(shí)時(shí)間為999 秒。1. 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)1. 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器系統(tǒng)概述用時(shí)鐘脈沖發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生頻率為1Hz的脈沖，即輸出周期為 1 秒的方波脈沖，將該方波脈沖信號(hào)送到計(jì)數(shù)器74LS192的CP減計(jì)數(shù)脈沖端, 再通過(guò)譯碼器74LS48把輸入的8421BCD碼經(jīng)過(guò)內(nèi)部作和電路“翻譯”成七段（a， b， c， d， e， f， g）輸出，顯示十進(jìn)制數(shù)，或者將該方波脈沖信號(hào)送到減法計(jì)數(shù)器CD40110的 CP減計(jì)數(shù)脈沖端, 通過(guò)計(jì)數(shù)器把8421BCD碼經(jīng)過(guò)內(nèi)部作和電路“翻譯”成七段（a， b， c

3、， d， e， f， g）輸出，顯示十進(jìn)制數(shù)，然后在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置開(kāi)關(guān)或控制電路即可實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的直接清零，啟動(dòng)和暫停/ 連續(xù)、譯碼顯示電路的顯示。在74LS192輸入端設(shè)置4個(gè)開(kāi)關(guān)，通過(guò)開(kāi)關(guān)的高低電平狀態(tài)從而實(shí)現(xiàn) 999 秒內(nèi)任意時(shí)間的倒計(jì)時(shí)。在電路中加入停止器使其倒計(jì)時(shí)到 000 時(shí)停止計(jì)時(shí)并且蜂鳴器響。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖1圖 1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖2. 555 定時(shí)器制成多諧振蕩器我們用 555 定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器的原理很簡(jiǎn), 只要將施密特觸發(fā)器的反相輸出端經(jīng)RC積分電路接回輸入, 因?yàn)殡娙萆系某跏茧妷簽?, 所以輸出, 并開(kāi)始經(jīng)電阻R 向電容 C 充電 , 當(dāng)充到輸入電壓為Vi=Vt+ 時(shí) ,

4、 輸出電壓跳變?yōu)榈碗娖? 電容C又經(jīng)過(guò)電阻R開(kāi)始放Vi=Vt- 時(shí) , 輸出電位又跳變?yōu)楦唠娖? 電容 C重新開(kāi), 如此周而復(fù)始, 電路便不停的振蕩。振蕩周期為T(mén)=T1+T2=(R1+2R2)CLn。 23. 計(jì)數(shù)器電路的原理與分析計(jì)數(shù)器是一個(gè)用以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能的時(shí)序邏輯部件，它不僅可以用來(lái)對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，還常用做數(shù)字系統(tǒng)的定時(shí)、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其他特定的邏輯功能。本次課程設(shè)計(jì)中選用74LS192來(lái)實(shí)現(xiàn)要求的減法計(jì)數(shù)功能。74LS192是雙時(shí)鐘方式的十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。74LS192其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖25華北科技學(xué)院課程設(shè)計(jì)UP為加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端CPU為進(jìn)位輸出：1001 狀態(tài)后負(fù)脈沖

5、輸出，CPD為借位輸出：0000 狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。D0D3為數(shù)據(jù)輸入端Q0Q3為數(shù)據(jù)輸出端74LS192 的功能表如圖3：圖 3 74LS192 的功能表用三個(gè)74LS192構(gòu)成的減計(jì)數(shù)器如圖474LS192是可預(yù)置的十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器初始狀態(tài)與減法還是加法無(wú)關(guān)。計(jì)數(shù)器有清零引腳MR，清零后，不論出于加減狀態(tài)，計(jì)數(shù)器輸出均為0。計(jì)數(shù)器還具有加載功能，加載后，計(jì)數(shù)器不論原先是什么值，輸出為加載值。不進(jìn)行清零和加載操作，計(jì)數(shù)器一直循環(huán)計(jì)數(shù)，無(wú)所謂從哪里開(kāi)始。減法計(jì)數(shù)時(shí)，0 變 9 時(shí)，借位輸出有效，從這個(gè)角度講，可以認(rèn)為從9 開(kāi)始，就如加計(jì)數(shù)是9 變 0 時(shí)進(jìn)位，可以認(rèn)為從027LD

6、為高電平時(shí)輸出端則輸出為你設(shè)置的那個(gè)數(shù)。圖 4 減計(jì)數(shù)器74LS192輸入端4 個(gè)開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)999秒內(nèi)任意時(shí)間的倒74LS192 置數(shù)。J1 、 J2、 J3、 J4 負(fù)責(zé) U7 的置數(shù)接高電平有效低電平無(wú)效，0-9 的調(diào)節(jié)；J5、 J6、 J7、 J8負(fù)責(zé)U8的置數(shù)接高電平有效低電平無(wú)效，0-9 的調(diào)節(jié)；J9、 J10、 J11、 J12 負(fù)責(zé)U9的置數(shù)接高電平有效低電平無(wú)效，實(shí)現(xiàn)個(gè)位數(shù)字0-9 的調(diào)節(jié)；J13 控制U7、 U8、 U9的置數(shù)端來(lái)控制置數(shù)是否有效；J14 暫停器；J15 壓控開(kāi)關(guān)，高電位時(shí)導(dǎo)通。4. 譯碼器和顯示管的原理與分析A:74LS47芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼

7、器驅(qū)動(dòng)器，常74LS47其引腳排列如圖55 74LS47 管腳圖74LS192 的功能表如圖6圖 674LS192 的功能表B: 顯示管（陰極射線管）：是將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)圖像的電子束管。它通常是指用于顯示圖形、字符的電子束管。譯碼器和顯示管如圖7圖 7 譯碼器和顯示管5. 停止器的原理與分析通過(guò)使用與非門(mén)、非門(mén)、壓控開(kāi)關(guān)、和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)000 時(shí)停止計(jì)時(shí)，而不是進(jìn)入下一個(gè)計(jì)時(shí)周期。與非門(mén)（英語(yǔ)：NAND gate）：是數(shù)字電路的一種基本邏1），則輸出為低電平（0）；0），則輸出為高電平（1）。非門(mén)（英文：NOT gate）：又稱(chēng)非電路、反相器、倒相器、1）時(shí)輸出0），當(dāng)其輸入端為低電平時(shí)

8、輸出端為高電平。, 電路功能相當(dāng)于反相, 這種運(yùn)算停止器圖如圖 88 停止器圖. 仿真與結(jié)果分析1. MULTISIM軟件簡(jiǎn)介：Multisim 是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。工程師們可以使用Multisim 交互式地搭建電路原理圖，并對(duì)電路進(jìn)行仿真。Multisim 提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無(wú)需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過(guò)Multisim 和虛擬儀器

9、技術(shù)，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測(cè)試這樣一個(gè)完整的綜合設(shè)計(jì)流程。2. 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器仿真10圖 1110 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器仿真圖片圖 11 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器仿真圖片上圖為倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器仿真時(shí)由011 倒計(jì)時(shí)到000 時(shí)電路的狀五 . 心得體會(huì)經(jīng)過(guò)兩個(gè)星期的實(shí)習(xí)，過(guò)程曲折可謂一語(yǔ)難盡。在此期間我們也失落過(guò)，也曾一度熱情高漲。從開(kāi)始時(shí)滿(mǎn)富盛激情到最 后汗水背后的復(fù)雜心情，點(diǎn)點(diǎn)滴滴無(wú)不令我回味無(wú)長(zhǎng)。生活就 是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見(jiàn)證著收獲。勞動(dòng)是人類(lèi)生存生活 永恒不變的話(huà)題。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到這樣那樣的情況， 就是心里想老著這樣的接法可以行得通，但實(shí)

10、際接上電路，總 是實(shí)現(xiàn)不了，因此耗費(fèi)在這上面的時(shí)間用去很多。我做課程設(shè)計(jì)同時(shí)也是對(duì)課本知識(shí)的鞏固和加強(qiáng)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各 個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程 中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用 有了更多的認(rèn)識(shí)。平時(shí)看課本時(shí)，有時(shí)問(wèn)題老是弄不懂，做完 課程設(shè)計(jì)，那些問(wèn)題就迎刃而解了。而且還可以記住很多東西。比如一些芯片的功能，平時(shí)看課本，這次看了，下次就忘了， 通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐讓我們對(duì)各個(gè)元件映象深刻。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐， 實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。所以這個(gè)期末測(cè)試之后的課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的作用是

11、非常大的。通過(guò)實(shí)習(xí)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含 義，我才意識(shí)到老一輩電子設(shè)計(jì)為我們的社會(huì)付出。我想說(shuō)，設(shè)計(jì)確實(shí)有些辛苦，但苦中也有樂(lè)，在如今單一的理論學(xué)習(xí)中， 很少有機(jī)會(huì)能有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，但我們可以，而且設(shè)計(jì)也是一個(gè) 團(tuán)隊(duì)的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說(shuō)有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂(lè)在這里灑下，大學(xué)里一年的相處還趕不上這十來(lái)天的合作，我感覺(jué)我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說(shuō)，確實(shí)很累，但當(dāng)我們看到自己所做的成果時(shí)，心中也不免產(chǎn)生興奮；正所謂“三百六十行，行行出狀元”。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐

12、相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來(lái)也有很大的幫助。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。六 . 附錄1. 元器件明細(xì)表：2. 原理圖七 . 參考文獻(xiàn)1. 朱小龍、梁秀榮主編，電工電子實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)，徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，20142. 顧斌、趙明忠. 數(shù)字電路