定时器的设计论文

该方案由待命状态、预定定时时间、定时器开始与暂
停系统、系统处理、DS1302 处理时间、蜂鸣器报警、数码显
示等模块组成。系统的计时部分采用了一块时钟芯片
DS1302，用其实现系统通过继电器对电器供电的计时工作。
原理框图如图 1 所示：
图 1 方案一系统方框图
3.2 方案二 该方案仅由待命状态、预定时间、定时器开始与暂停系 统、系统处理、继电器供电或断电、蜂鸣器报警、数码显示 四个模块组成。整个系统的计时功能皆由 STC89C52 内部自 带的定时器 T0 来实现。同样，结合继电器给电器供电，并 利用蜂鸣器进行断电报警。原理框图如图 2 所示：
HW0704
芯片座
管孔式 8PIN-DIP
LED
直插 ф5mm
电阻
1KΩ 1/4W、 10KΩ 1/4W
自锁开关 继电器 USB 接口
KGZSKG7-7
ARD-05VDC-S LC-C 2.0
数量 （个）
1 1 1 4
6
1 1 1
备注
尺寸可按喜好选择 也可选择其他任何型号的 555 时 基集成电路 也可以用其他任意普通 8PIN 的芯 片座替代 红颜色，也可选择各种其他颜色和 型号的 LED 1K 欧姆 1 个，10K 欧姆 5 个,1KΩ 也可选择 470Ω、2KΩ、10KΩ， 所有电阻都可选择 1/4 或者 1.8W 很普通的方形自锁开关一个，也可 用单刀单掷开关替代
器利用石英振荡器或民用交流电的标准频率，经过分频计数 组成时间累加器或数字钟，按照预置的时间编码输出控制信 号。本设计利用 555 时基集成电路构成的定时开关电路，从 而完成定时器的计时功能，继电器作电器电源输出控制，其 电路简单，操作使用方便，大大减轻了设计的工作量，所以 选定该项目来进行本次课程设计。
引言
定时器，是指装有时段或时刻控制机构的开关装置；定 时器有一个频率稳定的振荡源，通过齿轮传动或集成电路分 频计数，当将时间累加到预置数值时，或指示到预置的时刻 处，定时器即发送信号控制执行机构。定时器有机械式、电 动式和电子式三类，其中机械式定时器以发条为原动力，用 擒纵调速器控制走时精度，通过齿轮传动和凸轮，按时间控 制机构预置的时段操纵执行机构动作；电动式定时器用交流 同步电动机或石英步进电机驱动，通过齿轮传动和凸轮簧片 触点机构，按预置的时段或时刻控制执行机构；电子式定时
6 不足之处……………………………………………………8 参考文献…………………………………………………… 9
定时器的设计
摘要：本设计利用 555 时基集成电路构成的定时开关电路， 采用纯数字电路的知识，用纯逻辑电路来实现定时的实 现，用 NE555 作为控制芯片，加入了比较器 C2 的同相输 入端接到分压电阻网络的 1/3Vcc 处，反相输入端 2 为触 发电压输入端，用来启动电路。两个比较器的输出端控制 RS 触发器，实现了定时器的设计。 【关键字】 555 继电器 稳态
1 电烙铁 2 焊锡丝 3 焊线 4 海绵 5 镊子 6 夹线钳
7 剥线钳
8
电烙铁 架
型号wk.baidu.com
220V、50Hz ZF-C 0.8mm
净化镊子 93302
三丰 150MM 剪钳 SFP-2768
通用型
数量（个） 1 1
1
1 1
1
备注
0.5m 1.0m，黑色较粗，内附铜丝 密度较大，比较柔软，用时湿 水
夹取各种元件用，偏小 可以剪断焊线
剥焊线，也起固定焊线作用， 保护已焊好的焊线不被扯下来
1
放置电烙铁，使电烙铁不会与
桌面，人体等东西接触，不易
1
发生以意外事故如火灾，烫伤
人等，起安全保护作用，也延
长了电烙铁的寿命
2.2 所需实验器材
序号 1 2 3 4
5
6 7 8
表 2-2 所需实验器材
名称
型号
万能实验板 2.54mm 间距
NE555
图 2 方案二系统方框图 3.3 方案三
图 3 方案三系统方框图
3.4 方案对比与选择 以上三个方案在原理上显然都可以完成该电子定时器 的设计，但方案一中利用 DS1302 时钟芯片进行计时，虽然 可达到题目的计时要求，但是为了便于检测，而该芯片的计 时周期规定了为 24 小时制，所以如果采用该方案的话，难 以对该设计进行检测，而且程序的设计处理复杂度将会大大 增加；方案二由于程序中使用了一些延时语句（此处不加程 序），所以如果计时时间过长的话，就会在时间上产生一定 的误差。因为此设计的计时完全是通过单片要内部的计时器 来完成的，所以该误差是不可避免的。在方案三中，利用 555 时基集成电路构成的定时开关电路，定时器从而完成定时器 的计时功能，继电器作电器电源输出控制，其所需器件少， 电路简单，干扰性小，操作使用方便、灵活，大大减轻了设 计的工作量，所以选定该方案来进行本次课程设计。
10A,250VAC 10A,125VAC 10A,30VDC 10A,28VDC
一个母口
9
电容
0.01uF
2
10
电容
100uF
2
11
排针
双排
2
12
铜柱
六角
4
2.3 所需实验软件
瓷片电容 电解电容 也可用其他适合插槽代替 也可用八角的
Proteus，Microsoft Visio
3、方案选择
3.1 方案一
IC 选用 NE555 或其他任何型号的 555 时基集成电路，晶 体二极管 VD1，VD3 选用 2CP6A，VD4 选用反向耐压大于等于 350V，整流电流则须大于等于负载电流的 1/2，整流二极管 型号为 2DP5B。
2、所需实验设备、器材和软件
2.1 所需实验设备
表 2-1 所需实验设备
序号 名称
1、任务要求
555 时基集成电路构成的定时开关电路，当按下任一只 按钮开关 SB 时，电源接通，接成单稳电路的 555 时基电路 由于经过 C2 加入 2 脚一个触发脉冲，它的 3 脚输出高电位， 继电器 K 吸合，其常开触点 K 闭合，灯亮。当手松开按钮（SB） 时，经 15min 延时后，555 回至稳态，其 3 脚由高电位转为 低电位，K 释放，其触点 K 断开，灯灭。
RL1
5V
D2
LED-RED
5.2 测试结果
接通电源之后，继电器闭合，灯 D2 亮，15 分钟之后， 继电器断开，灯 D2 熄灭，此结果表明符合任务要求。
5.3 出现的问题及解决方法
出现的问题 1：接通电源之后，继电器的线圈不吸合 解决方法：Proteus 里默认的继电器为 12V，电源却为 5V,因 此修改继电器的参数为 5V 之后，接通电源，然后继电器的 线圈就吸合了； 出现的问题 2：接通电源之后，D2 不亮 解决方法：继电器的线圈接法错了，应该是线圈两边接地和 NE555 的 3 引脚，而不是接在电源和灯的正极上； 出现的问题 3：接通电源之后，D3 烧了 解决方法：在 proteus 中仿真时，led 灯可以不加电阻，仿真 结果不影响；但是在实际焊接时，一定要给灯串联上一个 1k-10k 的电阻，这样才不会因电压过大而烧坏了灯。
课程设计
题目
定时器的设计
学生姓名 黄冬冬 学号 1110064069
所在院(系)
物电学院
专业班级
电信 1103 班
指导教师
刘亚锋
完成地点
陕西理工学院实验楼 506
2013 年 10 月 15 日
目录
摘要……………………………………………………………1 引言 …………………………………………………………1 1、任务要求…………………………………………………2 2、所需实验设备、器材和软件……………………………2
4、流程图
图 5 系统软件主流程图（信号流程）
5、仿真与测试
5.1 仿真图形
D3
LED-RED
C1 R1
100uF 20k
C2
0.01uF
D1
R3
LED-RRED2 10k
20k
C3
100uF
C4
0.01uF
8
U1
4R 5 CV
VCC Q DC
3 7
2 TR
GND TH
6
1
NE555
图 5-1 仿真图形
参考文献
[1]童诗白、华成英，《模拟电子技术基础》[M];2011,(11):56-56. [2]康华光,《电子技术基础》模拟、数字部分[M];2009,32(16):174-176. [3]毕满清,《电子技术实验与课程设计》[M];2011.48-51. [4]《电子技术基础（模拟部分）》（第四版）,康华光 主编,高等教育出版社,1999 年.
5.4 总结
此设计着重于硬件连接，有很大的实用性，在做课程设 计的过程中，遇到了很多困难，所以我也去看了很多书籍， 使得我的理论和实践水平都有了较大的提高，只有自己亲自 走一遍，你才知道它是如何实现的。
6、不足之处
对于本设计而言，由于硬件的调试还存在问题，电子 定时器没有完成了预定的任务，未能达到了预期的目标。说 明我们在硬件调试方便我们还严重欠缺经验，这是我们本次 设计的最大的不足。我们会继续努力学习，接受教训，总结 经验，相信我们的将来一定会是阳光大道。
2.1 所需实验设备……………………………………… 2 2.2 所需实验器材…………………………………………3 2.3 所需实验软件…………………………………………4 3、方案选择 …………………………………………………4 3.1 方案一…………………………………………………4 3.2 方案二…………………………………………………4 3.3 方案三 …………………………………………………5 3.4 方案对比与选择………………………………………6 4、流程图……………………………………………………… 6 5、仿真与测试……………………………………………… 7 5.1 仿真图形 ………………………………………………7 5.2 测试结果 ………………………………………………7 5.3 出现的问题及解决方法………………………………… 8 5.4 总结……………………………………………………8