手机通话计时器的设计
手机通话计时器
沈阳航空航天大学课程设计(说明书)手机通话计时器的设计班级/ 学号********-070学生姓名张远康指导教师胡爱玲沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院(系)自动化学院专业测控技术与仪器班级94070102 学号2009040701070 姓名张远康课程设计题目手机通话计时器的设计课程设计时间: 2011 年12 月19 日至2012 年1 月1 日课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标设计一个用来记录手机通话时间的电路,技术指标如下:①记录时间以分钟为单位,最大到99分钟;②计时采取向上进位原则,即每次计时不到整分的时间部分,按1分钟计;③可以间断计时,且计时能够累加;④自己设计秒计数器;⑤计时结果用四位数码管显示。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年2. 陈光明等主编.电子技术课程设计与综合实训.[M]北京:北京航空航天大学出版社,2007年3. 戴伏生主编.基础电子电路设计与实践.[M]北京:国防工业出版社,2002年4. 谭博学主编.集成电路原理与应用.[M]北京:电子工业出版社,2003年5. 华满清主编.电子技术实验与课程设计.[M]北京:机械工业出版社,2005年6. 阎石主编.数字电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2008年7. 谢自美主编.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉:华中科技大学出版社,2006年五、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表一、概述随着科技的不断进步,手机对大家来说已不再陌生,然而,人们所关心的问题无非是通话问题,其中,通话时间将直接影响众多手机用户的切身利益,这时就涉及到计时器的设计。
全自动电话计时器
全自动电话计时器
王勇
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】1997(000)005
【摘要】电话是人们日常生活中非常重要的通信工具。
电话的有效使用率越来越受到人们的重视。
通话计时是提高电话使用效率的有效手段。
公用电话计费器就是一个电话通话计时的实用例子。
通常的公用电话计费器要求电话线路在电话接通时提供一个反极性信号,用以触发计时电路开始工作。
非公用电话绝大多数均不具有反极性信号,所以无法使用市场上出售的电话计费器。
本文介绍一种全自动电话计时器。
它在任何符合标准的程控电话网上均可正常工作。
所谓“全自动”是指无须提供反极性信号即可自动判别电话接通与否,从而准确计算通话时间(存在一个固定的5秒钟计时延迟时间)。
该计时器具有计时准确,工作可靠,线路简单,制做容易,成本低廉等特点。
【总页数】1页(P21)
【作者】王勇
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN916.3
【相关文献】
1.电话收费计时器检定装置测量不确定度评定 [J], 何箭前
2.智能电话计时器的设计原理 [J], 张婵爱
3.电话通话计时器 [J], 瞿贵荣
4.自制电话计时器 [J], 赵吉庆
5.打球者兼做裁判公正性如何保证──技术监督部门应强化对电话收费计时器的监督检测 [J], 岳聪华
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电话通话限时器制作
电话通话限时器制作
宋德杰
【期刊名称】《电子制作》
【年(卷),期】2003(000)010
【摘要】目前电话非常普及,但通话费用还是比较昂贵的,为了提高办公电话的工作效率、节省开支,在提倡长话短说的同时,笔者萌发了设计电话通话限时器的念头。
经过一番研究,终于设计制作成功。
电话的收费标准(市话)是前3分钟收费0.22元,3分钟后每分钟加收0.11元,长话收费就更贵了。
由此可见,前3分钟内通话费最便宜,笔者就利用这个规定设计了电路,要求通话者摘机后,在3分钟内完成通话,否则电话将自动挂机。
此电路特别适用于公用办公电话场所。
图1所示为普通话机的整机框图。
其中K为电话机的收线开关。
【总页数】1页(P10)
【作者】宋德杰
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN916.3
【相关文献】
1.电话摘机提醒/通话限时器 [J], 周海
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5.电话通话限时器的设计与制作 [J], 宋阳
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GSM主要计时器介绍
MS收到RELEASE COMPLETE消息
超时:定时器超时后,MS清除本次呼叫 取值:30s
T305
作用:断开请求过程监视定时器
启动:MS发送DISCONNECT消息
停止: MS收到RELEASE消息 MS收到DISCONNECT消息 超时:定时器超时后,MS清除本次呼叫
取值范围〈2-254;单位:10ms〉
缺省值〈6 〉
T3105
T3105用来在异步小区切换时,判别是否在Timer时间内正确收到物 理信息(Physical information)在GSM系统的切换过程中,移动台 收到网络的切换命令后,到目标信道上发送切换接入( HANDOVER ACCESS)消息。网络收到该消息后,计算出有关的 RF特性,以单位数据方式向移动台发送物理信息,并启动定时器 T3105。若到T3105超时尚未收到移动台发出的正确的层2帧,网络 将重发物理信息,并重新启动T3105。物理信息最多可重发的次数由 参数“最大重复次数”控制
T3101
作用:立即指配流程监控定时器
启动:BSC向BTS发送IMM_ASS_CMD消息
停止:收到BTS发来的EST_IND消息 超时:定时器超时后,清除已分配的信道 取值: 范围〈10-100 ds〉ds=十分之一秒
缺省值〈15 〉
T3101
启动:BSC向BTS发送IMM_ASS_CMD消息 停止:收到BTS发来的EST_IND消息 计时器超时后清除已分配的信道,记一次SDCCH指配失败。
TCHACTIVE
作用:RF信道激活定时器
启动:BSC向BTS发送CH_ACT消息
停止:BSC收到CH_ACT_ACK消息 超时:定时器超时后,BSC启动呼叫清除流程 取值: 范围〈1-10s〉
电子综合设计-公用电话计时器
电子综合开发实践报告设计课题:公用电话计时器专业班级:电子信息工程专业1班学生学号:学生姓名:设计时间:2014年1月15日信息科学与技术学院2014年1月公共电话计时器一、设计任务及要求1.每3分钟计时一次;2.显示通话次数,最多为99次;3.具有手动复位功能;4.具有声响提醒功能,一次通话中,每3分钟提醒一次。
二、方案设计与论证采用74LS160十进制计数器计数,并且通过对其端口进行设置从而达到各个设计模块的设计目的。
本设计主要分为3分钟计时模块、手动复位模块、3分钟声响提醒模块和显示通话次数模块四个模块。
3分钟计时模块采用三片74LS160计数器,三片74LS48计数器和三个LED数码管显示器组成,分别用2片74LS160计数器和1片74LS160计数器来控制秒钟数和分钟数的显示,将其显示在LED数码显示器上。
由于秒钟是由十位和个位组成,个位设为十进制,十位设为六进制,当十位到六时,就会向前进位,可实现分钟的显示。
由于在3分钟时要计数一次,故将分钟设为3进制,每到3时就向前进位,可实现对其计数。
每计数到3分钟时,蜂鸣器发送一个信号,可使其鸣声。
复位信号是由一个单刀双掷开关来控制的,具体的连接方法如电路图所示。
此外,每3分钟计时1次采用了两个74LS160组成的100进制计数器来实现并且控制相应位的显示。
手动复位一般采用的是开关控制,这个设计中思路是正确的。
计时模块采用74LS160,74LS48与LED数码显示管,分别控制和显示,这个思路从理论上来说是正确的。
本设计的原理框图为:次数显示器分显示器秒显示器次数计时器分计时器秒计时器声响提示复位图1 原理框图三、单元电路设计与参数计算1. 3分钟计时模块1.1 秒钟显示模块秒钟由两位显示,分别显示个位和十位,个位为10进制,十位为6进制,具体连接方式如图2,U2为个位对应的计时器,由于74LS160为十进制,所以U2本身就是十进制,其时钟输入端接脉冲信号源,将其进位作为下一片的时钟输入,控制下一片的工作状态,在计数器的输出端,都接上了译码器74LS48N 和用于显示该位的数码管显示器,可以从显示器上很清晰的看出该位的状态。
智能电话计时器的设计原理
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不 同的码 制信 号 , 以直接 被单 片机读 取 。 可 本系统 选用 MT 8 0 为解码 芯片 。( ) 晶显示 器 : 息显示 采用 87 作 4液 信 8 位数码 管 显示 电话信 息 , 码 管用一 片7 1 6 驱动 , 数 451 4
智 能 电话 计 时器 的设 计 原 理
张婵 爱
f 太原 理 工 大 学 科 技 处 山 两 太 原 0021 3 0 4
【 摘 要 】 介 绍 了 一种 智能 电话 计 时 器的 设 计 与 实 现 。 该计 时 器 以单 片机 A 8 S 1 T 9 5 为主 控 芯 片 , 过接 收 电话 信 通
一
电话 计 时 器 的 主要 组 成 ( 图1 : T 信 号 输 入 见 )D MF
量 。( ) 8 串行 通 信 电路 :
电路 , 号 音识 别 电路 , 音 频 信 号 ( T ) 码 器 , 信 双 D MF 解 液 晶显 示器 , 片机键 盘 , 据存 储器 , 单 数 串行 通 信 电路 。
号 音 识 别 电路 C 6 3 , 别 出 的各 种 电话 信 号 音 和 M 8 7 的 解码 信 息 , 达 到 对 用 户每 个 主 叫 电话 信 息记 录 的 目 R 20识 T 80 以 的 : 带 有人 机 交互 的 显 示 屏 和 控 制键 盘 , 并 以便 用户 查 询 主 叫 信 息 。
简易公用电话计时器-陈亮
课程设计报告题 目: 简易公用电话计时器学生姓名: 马登祥学生学号: 0808220125系 别: 电气信息工程学院专 业: 自动化届 别: 2008级(对口)指导教师: 杨国诗电气信息工程学院制2012年8月目录一、设计任务与要求 (2)...........................................................................二.方案设计与选择 (2)...........................................................................三、功能模块 (5)...........................................................................四、器件选择 (10)...........................................................................五、总体设计电路图 (17)...........................................................................六、系统的调试与仿真 (19)...........................................................................七、设计心得与体会 (20)…………………………………………………………………简易公用电话记时器学生:马登祥指导教师:杨国诗电气信息工程学院1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务用中小规模集成电路设计一个公用电话计时系统。
1.2 课程设计的要求1)具有计时系统;2) 实现声响提醒功能;3)通过开关能对最大记时时间进行调节。
1.3 课程设计的研究基础本课题设计采用multisim仿真软件来实现上述仿真功能。
免电源的电话使用计时器
免电源的电话使用计时器 前言在通讯沟通频繁的今日,相信家家户户都有一台以上的电话机, 您家必定发生过打完电话后未挂好而造成电话无法打进的困扰吧。
或者您的家人或同事或朋友打电话一打就打了许久又不自知吧。
下面为您介绍一款制作「免电源电话使用计时器」供您避免上述现象 之产生,总共才用了 12 个元件单片机 1 个,七字显示数码管 2 个,电容 3 个,电阻 1 个,桥式整流子 1 个,电感 1 个,石英晶体 1 个,稳压二极管 1 个,按键 1 个,相信只需要 20 多元及 1 个休息日即可组装完成做出一个 前所未有的趣味电子产品了。
特点说明制作基本上要有着三个特点一看就懂指电路简单明了。
一买就有指电路容易取得。
一做就成指制作成功率高。
当您看完本篇文章之后一定会有种跃跃欲试的感觉,那么请跟着感觉 走是不会错的。
整个制作虽然小小的,不过特点倒是挺多项。
免用外部电源,整个电子产品是利用电话线电压来工作的,故可免除 许多烦人的事指怕停电,浪费电,体积大,成本高,配线难,在使用上没 有任何不适的感觉,也不须担心电信局测试。
对通话品质无影响,所谓的无影响其实有着二个含意,一为无杂讯干扰,一为通话音量不增减。
大家都知道多位数的七段显示得用扫描方式,如此一来会有脉冲电流 杂讯产生,这点对听觉灵敏的耳朵而言是不可忽视的。
另外整个电路的阻抗得非常的低,以免除声音的衰减。
针对这二个要求,这里介绍一个简单又实用的电源取得电路供您参考。
七段显示,非常适合夜晚来使用,同时由于亮度很够,即使在白天也 是清清楚楚,这点就是显示望尘莫及的。
显示不但能做使用时间的显示之外,也能表示电话线正被使用中,故 可当未挂好话筒之提醒指示之用。
显示采用最省元件的互补式, 即一个七段显示器为共阴, 另一为共阳, 如此即可直接用单片机四个直接推动而得到最高亮度了。
利用型单片机 78156 来做核心控制,整个程序小小的,若您想更改或 增加功能都是非常容易的。
简易公用电话计时器
电子课程设计——简易公用计时器学院:电子信息工程学院专业:电气工程及其自动化班级::学号:指导老师:闫晓梅2014年12月14日简易公用计时器一.设计任务与要求简易公用计时器是一种用数字显示的计时装置,具体要求如下:1.每一秒钟计时一次。
最大计时时间为59分59秒。
2.具有手动复位功能。
3.每一分钟报警一次。
4.通话时长超过三分钟按通话一次计数。
最大计数为995.可对通话次数手动清零。
要求完成的任务如下:1.画出整体电路图,并进行必要的分析说明。
2.用设计软件对可编程器件进行设计输入、设计仿真和器件编程,使器件具有所规定的逻辑功能。
3. 安装调试所设计的电路,使之达到技术指标要求。
4.对实验结果进行分析记录。
二、总体框图1.该简易公用计时器总体框图如下:图1.简易公用计时器总体框图2.设计思路:实验的第一步是要提供一个标准时间,即提供一个周期为一秒的方波信号。
由于最大计时为59分59秒,因此设计需要四位计数电路,分别为秒个位、秒十位、分个位、分十位。
计数之后才能进行进行译码显示。
同时在一分钟的时候给报警电路一个脉冲信号,用以达到报警的目的。
另外需要设计的手动开关,即模拟打和挂的过程。
同时其要求超过三分钟按一次计数。
及要求有计数功能。
最大计数为99故需要添加一个二位计数电路。
同时为其设计一个开关以达到手动清零的目的。
3.模块功能:(1)秒脉冲发生器模块本实验选用555计时器组成多谐振荡器发出的脉冲,从而获得1HZ的秒脉冲。
电路图如下图所示:图2.秒脉冲发生器(2)译码显示模块秒个位、秒分位、分个位、分十位分别位10、6、10、6进制计数器。
秒、分个位均为十进制,即显示0~9.秒、分十位为6进制计数器,显示0~5、图3.译码显示模块(3)手动复位模块该部分有一个开关和串联电阻以及一个5V电压源组成。
用以达到模拟的通话及挂断过程。
(4)报警装置模块用一个灯泡来实现该电路的报警功能。
(5)通话计数模块该部分用俩片74LS160芯片来实现起最大计数为99的功能要求。
电话机通话计时显示器
课程设计说明书设计题目:电话机通话计时显示器系别:班级:学生姓名:指导教师:成绩:年月日课程设计任务书年月日目录第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2设计题目 (1)1.3设计要求 (1)1.4设计技术指标 (1)第2章电路的设计方案 (1)2.1方案设计 (1)2.2确定电路的设计方案 (2)第3章单元电路设计、参数计算和器件的选择 (2)3.1计数脉冲产生电路 (3)3.2秒指示灯显示电路 (3)3.3分指示灯显示电路 (4)3.4参数计算及元器件选择 (4)第4章整机电路的工作原理 (10)第5章电路的组装调试 (12)5.1电路的组装 (13)5.2整机的布线原则 (13)5.3电路调试 (13)结束语 (13)收获和体会 (14)致谢 (15)参考文献 (15)附录元器件清单 (15)第1章绪论1.1 课题背景电话机的本行是“通话”,随着科学技术的发展,它远远扩展了原有的功能,已经从单一的通活装置发展成多种用途的联合体。
我们设计的通话计时显示器就是其中一例。
利用面包板方便更换线路和元器件特点组装了通话计时显示器。
该仪器通过μA7555定时芯片构成多谐震荡器、CD4017计数芯片外接LED来实现显示计时时间。
它的制作成本低,电路简单,使用方便,有效的节省了财力,物力等资源,具有很高的实用价值。
1.2 设计题目本次电子线路课程设计的设计题目是电话机通话计时显示器1.3 设计要求制作电话机通话计时显示控制器,要求该电路显示电话的通话时间时对应的指示灯亮,并且现象直观,准确。
1.4 设计技术指标该电路每隔6s、12s、18s、24s、30s、36s、42s、48s、54s 对应红色秒指示灯亮;1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min对应绿色分指示灯亮。
第2章电路的设计方案2.1 方案设计方案一:利用μA7555芯片构成多谐振荡器组成电路第一级,μA7555每隔6s发出一计数脉冲送给第二级芯片CD4017计数,CD4017控制红色秒指示灯亮,第二级芯片CD4017计数溢满后送给第三级CD4017,控制绿色分指示灯。
简易公用电话计时器
电子技术课程设计简易公用电话计时器、设计任务与要求简易公用电话计时器是一种用数字显示的计时装置,具体要求如下:1每一秒钟计时一次2 •具有手动复位功能,3.每一分钟报警一次要求完成的任务如下:1.画出整体电路图,选用大规模可编程逻辑器件ISP或FPGA实现。
2.用设计软件对可编程器件进行设计输入、设计仿真和器件编程,使器件具有所规定的逻辑功能。
3.安装调试所设计的电路,使之达到技术指标要求。
4.分析实验结果。
[、总体框图1.简易公用电话计时器总体框图如下所示:图1.简易公用电话计时器总体框图2.设计思路及模块功能实验任务的第一步是要提供一个标准时间,即提供一个周期为一秒的方波信号。
由于最大计时为59分59秒,因此设计需要四位计数电路,即秒个位、秒十位、分个位、分十位。
计数之后进行译码显示。
同时在一分钟的时候给报警电路一个脉冲信号,从而达到报警的目的。
另外还需要手动复位开关(1)秒脉冲发生器本实验选用555计时器组成多谐振荡器发出的脉冲经过串联的两个十进制 计数器组成的分频器,从而获得1HZ 的秒脉冲。
电路图如下图所示:• " ' " " ' ■ r ■ ■ r ■ ■ ―' t r • i r ・ !■p■p• r i e ■ " —" — • ―" — •" ・ ・ •h.s_s.d_a. __>_ : _ li !■ a ■ ti a ■■ ・・・ a ■■ n ■■■ n ■■ n a ■ ti r ■ i ・■■ n n ■ n ti ■・m ・■ n■ ■* « ■!- S ,■* ■!■dh Id kidbidkd dLJaidbl4.1Jh :dbdLIdi-ciaLJ & IJbId hid : -1■ 1' ■ 1" ■ 1■ ■ ■ 1■ B 1■ ... ...................... ■ 1'■ ■........................................... ...................... --■ ............ I ---------- # ................... .............................................................. -- IJ GI J K I JLILI aI. <■Q I.4KILIJGIJLlab13JG■.<■«I. 4LIJEIJI -................................................................................................... a- ■ ■..... . .......... …,‘图2.秒脉冲发生器(2) 分频器由两个74LS160组成一个100进制计数器,与多频振荡器连接,将 1OOHZ 脉冲分频至1HZ(3) 译码显示秒个位、秒分位、分个位、分十位分别位 10、& 10、6进制计数器。
课外学分——电话通话计时提醒器
电子工程学院课外学分总结报告题目:电话通话计时提醒器姓名:学号:专业:通信工程实验室:组别:同组人员:设计时间:2011 年5 月11 日——2011年6 月20 日评定成绩:审阅教师:目录一、方案设计 (3)二、基本原理 (3)三、原理图 (4)四、元器件选择 (4)五、实现与调试 (5)六、总结 (5)一、设计方案目前我国电话实行以分为单位的计时收费方式,除了在第lmin内,即第一个时段为固定收费外,每当进入下一个时段后的第1s便立即增加一个时段的收费。
对于时间较长的通话来说,多lmin的计时收费,在整个通话的计费中其比例是很小的。
但是对于经常只需在lmin内完成通话的情况中,即使通话时间拖延ls,其多付出的话费在整个话费中的比例就显得很高。
如图所示的通话计时提醒器,对于这样一类通话就显得更有意义了。
该计时提醒器电路如图所示。
全电路由6s时基发生器、6s分频计时及显示器和分计时与显示器组成。
二、基本原理该电路由6s时基发生器、6s分频计及显示器和分计时与显示器组成。
6s时基发生器是一个由NE555时基集成电路组成的多谐振荡器,它通过对R1、R2C1数值的设定,使振荡器每6s输出一个时基脉冲。
6s分频计及显示器由CD4017十进制计数器和发光二极管VL1~VL10组成。
它将6s时基发生器输入脉冲,通过分频器按6s、12s、18s、24s、。
、54s由各输出端输出,并通过发光二极管VL1~VL10向外显示。
分计时与显示器和6s分频计及显示器的组成完全相同。
分计时电路的计数脉冲取自IC2的进位脉冲,每当IC2计数至1min时向IC3输出一个进位脉冲,作为IC3的计数脉冲。
IC3的输出已分为单位,每隔1min输出一个脉冲并通过VL11~VL19向外显示。
每当计满后计数器自动复位。
三、电路图R1560KR2150KR31KR4R5R6R7R8R9R10R11R12R13R14R15R16R17R18R19R20R21R22R23T R I G2Q3R 4CVolt5THR 6DIS 7V C C8G N D1VL1VL2VL3VL4VL5VL6VL7VL8VL9VL10VL12VL13VL14VL15VL16VL17VL18VL19CLK14E N A13RST15Q03Q12Q24Q37Q410Q51Q65Q76Q89Q91116812C20.01u +C110u+C310u+C410u 40174017NE555SVD1IN4148VS2IN4148VL11CLK14E N A13RST15Q03Q12Q24Q37Q410Q51Q65Q76Q89Q91116812U?四、元器件选择名称型号数量芯片 NE555 1 芯片 CD4017 2 电阻 560K 1 电阻 150K 1 电阻 1K 21 发光二极管 19 开关二极管 2 按键开关 1 瓷片电容 0.01u 1 电解电容 10u 3 电路板1五. 实现与测试(1)我采用的是边安装边调试的方法。
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沈阳航空航天大学课程设计(说明书)手机通话计时器的设计班级/ 学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称电子技术综合课程设计院(系)专业班级学号姓名课程设计题目手机通话计时器的设计课程设计时间: 2010 年12 月20 日至2011 年1 月2 日课程设计的内容及要求:一、设计说明与技术指标设计一个用来记录手机通话时间的电路,技术指标如下:①记录时间以分钟为单位,最大到99分钟;②计时采取向上进位原则,即每次计时不到整分的时间部分,按1分钟计;③可以间断计时,且计时能够累加;④自己设计秒计数器;⑤计时结果用四位数码管显示。
二、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。
2.根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。
3.画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。
三、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路,用软件仿真。
2.进行实验数据处理和分析。
四、推荐参考资料1. 童诗白,华成英主编.模拟电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2006年2. 陈光明等主编.电子技术课程设计与综合实训.[M]北京:北京航空航天大学出版社,2007年3. 戴伏生主编.基础电子电路设计与实践.[M]北京:国防工业出版社,2002年4. 谭博学主编.集成电路原理与应用.[M]北京:电子工业出版社,2003年5. 华满清主编.电子技术实验与课程设计.[M]北京:机械工业出版社,2005年6. 阎石主编.数字电子技术基础.[M]北京:高等教育出版社,2008年7. 谢自美主编.电子线路设计·实验·测试.[M]武汉:华中科技大学出版社,2006年五、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题:成绩指导教师签字:日期:一.概述本文叙述了手机通话计时电路的设计及实现过程,分别对电源电路设计到数字控制电路的原理进行阐述及论证。
数字控制电路选用了555定时器构成秒脉冲电路,然后利用十进制进制计数器74LS160计时与多级门电路实现进位输出功能,实现计时器的开启,停止,清零等实用功能。
本文叙述的方案符合设计要求,而且原理清晰,设计简洁,成本低廉,不但可以应用于手机通话计时器,还可以进行多种应用扩展。
二、方案论证首先设计一个秒信号发生器,可以是利用555定时器做成的多谐振荡器来生成秒信号。
对秒信号进行60s 进位,分位的数值最大上限是99分钟,故我们不但要设计出一个六十进制的加法计数以对秒信号进行记录,还需要一个一百进制的计数器来对分信号进行计数。
该设计要求在选择计数结束时需对不足一分钟的时间进行上进位,并且在暂停的时候可以显示出正确的时间,这个可以通过进位电路实现,使其只在“结束”时秒数不足一分钟的时候进行加一运算,其他情况加零。
具体方案如图1。
图1 具体方案三.电路设计 1、直流稳压电源电路直流稳压电源一般由电源变压器T 、整流滤波电路及稳压电路所组成,原理框图如图2所示:图2 直流稳压电源电路原理框图(1)交流电源降压220v 交流电源借一个保护电阻然后与变压器相连接,完成降压。
整流部分由桥式整流电路组成,完成整流作用。
这部分的组成电路如图3所示。
变压器稳压电 路整流电 路滤波电 路Uo交流电源稳压单元555秒信号发生器计时单元秒位60进制分位百进制清零220v50hz图3 变压器和整流电路部分电路桥式整流电路由四个二极管组成,因为二极管的单向导通能力,使电流变为单向流通, 输出的电压RM 2U +2U 是指整流后输出的电压有效值,U2是指降压后的电压有效值 (2)滤波和稳压电路部分这部分滤波电路由电容滤波电路组成,稳压部分由三端集成稳压器及其他组件组成,作用是将整流输出的波形变成稳定的直流输出。
组成电路如图4所示。
图4 滤波和稳压电路部分经过电容滤波电路处理后,输出的电压为()21.2O AV U U ,稳压电路作用就是稳定前面输出的电压,使输出的直流电压不受输入电压波动的影响。
2、时钟产生电路555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。
555 定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器来产生时钟信号,用于计时。
由555定时器组成的多谐振荡器电路如图5所示。
图5 多谐振荡器电路由555定时器和外接元件R1、R2、C 构成多谐振荡器,R1,R2和C 是外接定时元件,电路中将高电平触发端(6脚) 和低电平触发端(2脚)并接后接到R2和C 的连接处,将放电端(7脚)接到R1,R2的连接处,电路亦不需要外接触发信号,利用电源通过R1、R2向C 充电,以及C 通过R2向放电端C D 放电,使电路产生振荡。
电容C 在CC 2/3V 和CC 1/V 之间充电和放电,从而在输出端得到一系列的矩形波。
振荡周期12T=T +T 。
11212T =(R +R )Cln20.7R +R C ≈()为电容充电时间,22T =RCln20.7R C ≈为电容放电时间。
矩形波的振荡周期121212T=T +T =(R +2R )Cln20.7R +2R C ≈(),因此可以通过改变12R R 和电容C 的值,来改变矩形波的周期和频率。
在该设计中,我们需要一个周期为1s 的方波。
由此选择C=10uf,则可选择12R =R ≈47.5K ,可得到一个振荡频率近似等于1Hz 方波,即可获得秒时钟信号。
3、秒脉冲计数器74LS160 是一个具有异步清零、同步置数、可以保持状态不变的十进制上升沿计数器 。
当所需进制超过芯片本身进制时,需要利用芯片间的级联来实现其功能。
秒计数器是需要一个60进制的计数器,所以可以用异步置零法,将两个芯片连接,两个片子的A B C D 端全部接地,EP ET 接高电平, 个位的进位输出接十位的CLK ,十位片子输出为0110或J1接地时,同时给两个R' 一个低电平。
这样就构成了六十进制计数器,且在J1接地时清零。
秒位计数器电路如图6:图6 秒位计数器电路4.进位电路这个部分是正常计时时向上进位,停止时,秒位不为零,分位加一,秒位为零则分位不变化,秒位的个位和十位输出分别直接连接在四输入或非门上,输出后再输入一个二输入与非门得到的输出和J1开关与非,再与十位的置零输出与非,即可实现每次计时不到整分的时间部分,按1分钟计。
具体的电路图如图7所示。
图7 进位电路5.分位计数器基于同六十进制一样的原因,级联两个74LS160来实现一百进制,不需要那个根据输出清零的部分就可以作为100进制用了。
进位电路的输出作为时钟信号接入分位的clk 即可。
分位的个位进位信号rco直接连分位十位EP ET即可。
J2实现清零。
具体电路图如图8所示。
图8 分位计数器四.性能的测试1、直流稳压电源电路用电压表测量输出电压,电路及输出电压如图9所示。
图9 直流稳压电源电路结论:直流稳压电路的输出为5.004,波形平稳。
2、时钟产生电路用示波器测量VO两端间波形,测得波形如图10所示。
图10 时钟产生电路波形结论:由图可见时钟信号的周期约为1s,符合设计要求。
3、电路工作情况的测试当电路开始运行后,电路可以正常计数,显示如图11所示。
图11 电路可以正常计数按下按键J1后电路暂停工作,,电路应该对秒位清零,在分位加一电路停止计时.这是的电路图如图12所示。
图12 电路暂停时显示此时按下按键J2,电路对分位的clear处会产生一个清零脉冲,电路完成对分位的清零,测试结果如图13所示。
图13 清零结果五.结论、性价比结论:经过测试,可以看到电路能够正常工作,该电路完成了课程设计的基本要求。
实现了如下的设计目的:①记录时间以分钟为单位,最大到99分钟;②计时采取向上进位原则,即每次计时不到整分的时间部分,按1分钟计;③可以间断计时,且计时能够累加;④自己设计秒计数器;⑤计时结果用四位数码管显示。
性价比:整个电路用的芯片和电阻电容都是用了一些在平时做实验中用过的,555定时器设计多谐振荡器、译码器的利用、与非门、非门、或非门的合理连接,完成了基本电路的连接。
电路所用器件价格都比较便宜,市面上比较容易买的到,性能基本符合技术要求,性价比较高。
可以验证,我们的设计还是有一定的合理性。
六.课设体会及合理化建议体会:本次课程设计主要是针对以前学过的模电、数电、高频等知识。
通过这次课程设计使我对以前学过的一些知识又重新的复习了一遍,从新复习了很多相关知识,并且对Multisim软件有了比较深入的学习和了解,掌握了计数器74LS160、555定时器及一些门电路的内部结构及工作原理,对于我们以后的学习和实践有很大的指导意义。
刚开始做这个课程设计的时候我对这个题目的了解不是很详细,通过查阅书籍收集了一些资料,确定了最初的设计方案,在实际设计过程中,也遇到了许多的问题,但是通过查阅资料后一一解决,有的是自己从中悟出来的经验,最终的结果基本上可以完成题目的要求。
这次课程设计使我真的了解并学到了许多自己在理论课上学不到的东西,将我在课堂上学到的东西应用到实际当中,感觉自己很有成就感,很高兴。
使我对模电、数电、高频知识有了更加深入地领会和学习。
使自己对相关的知识学习的更加透彻,也从中明白了实践的重要性,明白光学习理论知识是不够的,我们还要与实际联系起来才能对知识有更好的了解。
在实际设计过程中,我还意识到了还有一些地方掌握得不是很好,还需在以后的学习和实验中多加练习。
作为电子信息类专业的大学生,学习并掌握模电、数电、高频的知识是很必要的,对以后的学习和工作也有很大帮助。
合理化建议:(1)希望学校多增加一些模电、数电、高频的实际应用知识和软件应用方面的书籍,多给与我们学习的机会。
(2)希望实验室能多给我们实际动手的机会,多锻炼自己连接电路的能力,让我们多多提高实际的操作能力。
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