可预置30S的定时显示报警系统课设
可预置报警器课程设计
可预置报警器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解可预置报警器的基本工作原理，掌握相关的电子元件功能和使用方法。
2. 学生能够描述可预置报警器的电路连接方式，并解释各部分电路的作用。
3. 学生掌握可预置报警器的编程方法，能够根据需求调整报警参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成可预置报警器的组装和调试。
2. 学生能够运用问题解决策略，对可预置报警器进行故障排查和修复。
3. 学生能够通过小组合作，进行项目实践，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子制作的兴趣，激发创新意识，提高实践能力。
2. 学生通过学习可预置报警器，认识到科技在生活中的应用，增强社会责任感和安全意识。
3. 学生在小组合作中，学会尊重他人意见，培养团队精神和集体荣誉感。
本课程针对高中年级学生，结合电子技术学科特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，关注学生的个体差异，充分调动学生的主观能动性，培养其独立思考和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够在掌握基本电子知识的基础上，提高创新实践能力，增强安全意识，为未来的学习和生活奠定坚实基础。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合电子技术教材第五章“传感器与执行器”相关内容，组织以下教学大纲：1. 理论知识：a. 介绍可预置报警器的基本原理和功能。
b. 分析常见的报警器类型及其应用场景。
c. 讲解传感器（如红外传感器、震动传感器等）的原理及其在报警器中的应用。
2. 实践操作：a. 介绍并展示可预置报警器的电路图，解释各部分电路的功能。
b. 指导学生进行报警器的组装，包括电子元件的焊接和电路连接。
c. 教授编程方法，使学生能够根据实际需求调整报警参数。
3. 教学安排与进度：a. 理论部分：共计4课时，分别介绍基本原理、传感器原理及应用、报警器类型及功能。
b. 实践部分：共计6课时，包括报警器组装、调试、编程及故障排查。
4. 教材关联：a. 教材第五章“传感器与执行器”第1-3节，涉及传感器原理及应用。
课设报告要求(30S计时器)1111
30秒计时器课设报告要求一、设计目的1.掌握30秒计时器的设计，调试方法。
2.熟悉相应中规模集成电路的应用和工作原理。
二、设计要求：1.具有显示30秒的功能2.设置操作开关，控制计时器的清零，启动和暂停。
3.计时器为30秒减计时，其计时间隔为一秒4.计时器减计时到零时，数码显示不能灭灯，同时发出光电报警三、原理框图四、单元电路的设计及工作原理1.脉冲产生电路555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
故本实验用555定时器产生1kHz的方波信号。
以下为其电路结构：555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为0，可使 RS 触发器置 1 ，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将RS 触发器置 0，使输出为0 电平。
它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端V o2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。
数字电子课程设计 可预置的定时显示报警系统
数字电子课程设计课题名称：可预置的定时显示报警系统所在院系：班级学号：姓名：指导老师：时间：目录第一章：引言………………………………………………………第二章：总体框图……………………………………………………第三章：单元电路的设计与说明……………………………………第四章：总电路图的设计与说明……………………………………第五章：元器件清单…………………………………………………第七章：设计小结…………………………………………………第八章：参考资料……………………………………………………数字电子技术课程设计任务书姓名：班级：指导老师：教研室主任签字： 2009年 1月 1日一、引言二十一世纪的新中国，科技日新月异，各行各业的发展可谓气象万千，其中电子技术也突飞猛进的发展就是一个典型的代表之一，电子产品铺天盖地,并且在电子领域取得了不少新成果，如当今社会每个人几乎手里的手机，手提电脑等，我国也在生产电子产品方面的发展有了新突破，而且电子产品也正逐渐被应用到生活、生产的各个领域，甚至是自动化发展中不可或缺的部分，电子的发展起着推动全社会及全世界进步的重大作用。
可预置定时报警系统的设计也是实现无人看守，自动化程度高明的一个重要表现，如某电台无须人员参与，就能自动的定时的开启和关闭，这对人们的生活带来了很大的方便，那设计可预置定时报警系统的设计要做些什么器件呢？这就是我们要思考的问题，电路中我们必须用到加入了计数器，显示器，锁存器等，给出了一种可预置的定时显示报警系统设计的方案, 对系统的组成及其设计原理进行了详细地讨论。
电子技术应用的广泛性和灵活性, 给设计和制作具体实用电路带来了方便, 可预置的定时显示报警系统, 可用于任何定时系统。
例如, 通常篮球比赛规则中规定: 一方队员持球时间不能超过30s, 则可设计预置30s, 且定时显示0s,5 s,10 s, ⋯, 到30s 报警, 给运动员和裁判员以准确的信号。
数字电路课程设计-可预置的定时显示报警电路
课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目：可预置的定时显示报警电路初始条件：具备电子电路的基础知识和设计能力；具备查阅资料的基本方法；熟悉常用的电子器件；熟悉电子设计常用软件的使用；要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、设计定时显示报警电路；2、预置时间最大30S；3、数码管显示时间；4、掌握数字电路的设计及调试方法；5、撰写符合学校要求的课程设计说明书。
时间安排：十九周一周，其中2天原理设计，3天电路调试指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1.电路原理设计····················································1.1设计要求·····················································1.2原理框图·····················································2.芯片介绍························································2.1 74LS192······················································2.2 74LS00·······················································2.3 74LS48·······················································2.4 555定时器····················································3.单元电路设计····················································3.1 递减计数器··················································3.2 置数控制电路················································3.3 时钟信号控制电路············································3.4 译码显示电路················································3.5 报警电路····················································3.6 秒脉冲发生电路··············································4.电路图设计······················································4.1 电路原理图··················································4.2 电路原理介绍················································5.电路仿真························································5.1 绘制电路图··················································5.2 元件设置····················································5.3 仿真结果····················································6.制作电路························································6.1 生成材料清单················································6.2 焊接电路····················································7.课程设计心得体会················································参考文献··························································1 1 1 2 2 2 3 4 5 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 10 101011121.电路原理设计1.1设计要求30秒定时报警电路的具体功能与要求有：能进行30秒计时，具有时间显示功能，有外部操作开关，可以控制计数器的启动与置数，计数器按递减方式进行，当计数器递减到零时，显示器显示00，计数器停止计时并发出警报。
(完整版)可预置定时器显示报警系统设计
一、 概述在日常生活和工作中，我们常常用到定时控制，如扩印过程中的曝光定时等。
早期常用的一些时间控制单元都使用模拟电路设计制作的，其定时准确性和重复精度都不是很理想，现在基本上都是基于数字技术的新一代产品，这种产品功能强，是前者的换代之物。
随着单片机性能价格比的不断提高，新一代产品的应用也越来越广泛，大可构成复杂的工业过程控制系统，完成复杂的控制功能。
小则可以用于家电控制，甚至可以用于儿童电子玩具。
它功能强大，体积小，质量轻，灵活好用，配以适当的接口芯片，可以构造各种各样、功能各异的微电子产品。
设计一个任意预置的定时显示报警系统，运用这个系统可以实现自动控制。
例如，在篮球比赛中，队员的持球时间有一定的限制，超过这个限制时间就需要报警。
某电台早上无人时自动启动机组播音。
在各种报警电路中，数字电路应用的非常广泛，而且报警效果通常都很好，不管是从报警时间的准确度还是电路设计的简单性都有很鲜明的优点。
按照本次课设技术指标要求，设计一个可预置的30秒显示报警系统，每隔5秒显示一次时间，当倒计时为0秒时发出声光报警。
外部控制开关可以实现直接清零、预置功能。
根据任务要求，基本的设计思路如下：首先利用555定时器组成多谐振荡器产生周期为1s脉冲连接到计数器down端进行减一操作，任务中要求每5秒显示一次时间，则用数值比较器74ls85对个位数进行检测，检测到是0或5时输出高电平输送到锁存器使能端，此时使能端有效输出数据并锁存起来，且在数码管上显示出来，其他情况则不输出不显示，从而达到了每隔5秒显示一次时间。
报警电路用发光二极管代替，当减到0时十位计数器的借位端输出高电平，把借位输出端与发光二极管、分压电阻串联接地即可完成要求，简单且有技巧性。
二、 方案论证方案一：利用分立式元器件，运用数字电路技术可以设计出报警系统。
电路可读性强，逻辑关系和电路设计思路清晰，所用到的元器件比较常用，且稳定性也还可以，性价比较高，操作简单。
30秒定时器课程设计报告
安康学院电子技术课程设计报告书课题名称：30秒定时器的设计姓名：学号：院系：电子与信息工程系专业：电子信息工程指导教师：时间：2011年月日设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)、系统方案论证 (1)、模块电路设计 (2)四、系统调试与结果 (4)五、主要元器件与设备 (9)六、课程设计体会与建议 (10)、设计体会 (10)、设计建议 (10)七、参考文献 (10)一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解减计数显示电路的组成及工作原理。
5、熟悉减计时显示电路的设计与制作。
二、设计思路1、设计秒脉冲电路。
2、设计减计数电路。
3、设计译码和数码显示电路。
4、设计时序控制电路。
5、设计整体框图及连接电路图三、设计过程、系统方案论证30秒定时器总体方框图如图1所示。
图1 30秒定时器总体方框图其工作原理为：计数器完成30秒计时功能，而控制电路是直接控制计数器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。
操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数。
3.2、模块电路设计秒脉冲电路如图2所示用555定时器与一个双D触发器相连，通过调节电阻R1、R2的阻值大小使其输出1Hz的秒脉冲。
图2 秒脉冲电路30秒减计数电路如图3所示计数器74HC192是具有异步清零、异步置数功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当B接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当B接地时，CR为低电平，LD’为低电平时，D0到D3端输入的数据d0到d3被置入计数器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0,当CR为低电平，LD’为高电平时，如果CPd为高电平，由CPu输入计数脉冲，进行加计数；如果CPu为高电平，有CPd端输入计数脉冲，则进行减计数；如果CPu 和CPd 端都为高电平时，计数状态器保持不变。
可预置的定时显示报警系统课设
沈阳工程学院课程设计设计题目：可预置30S的定时显示报警系统系别自动化学院班级测本学生姓名学号指导教师职称讲师起止日期：2014年9月1日起——至 2014年9月5日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：可预置30S的定时显示报警系统系别自动化学院班级学生姓名学号指导教师职称讲师课程设计进行地点： F303 任务下达时间：2014 年 8 月 31 日起止日期：2014 年 9 月1日起——至 9 月 5 日止教研室主任 2014 年 8 月 31 日批准目录课程设计（论文）任务书1．设计题目：可预置的定时显示报警系统设计目的：（1）掌握可预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
基本要求：（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；（2）要求预置30秒减到0秒报警（也可预置0秒加到30秒报警）；（3）每隔5秒显示一次时间（30秒、25秒，……，0秒显示），系统能准确地预置和清零；（4）可控制的计数、（锁存、）译码、显示系统。
发挥部分：（1）双报警电路（启动与到时各报警一次）；（2）单报警电路（到时报警一次）；（3）其他。
2．设计过程的基本要求：基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的或自己寻找的资料范围内任选1-2个方向：符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；3．报告的基本要求：蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写，不允许用圆珠笔。
项目齐全、字迹工整，有条件的可以打印，不少于3000字，有条件的可打印，不允许复印。
装订顺序：封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文（正文的具体要求按老师讲课要求）、致谢、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
4.时间进度安排：2014-9-1沈阳工程学院数字电子技术课程设计成绩评定表系（部）：自动化学院班级：学生姓名：中文摘要我设计的是一个30S定时显示报警系统，该电路主要由振荡器，分频器，计数器，报警器，锁存器，译码器，显示器组成。
电子技术课程设计可预置的按时显示报警系统4
目录课程设计（论文）任务书 ........................................................... 错误!未定义书签。
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中文摘要 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
1 设计任务描述 ........................................................................... 错误!未定义书签。
设计目的....................................... 错误!未定义书签。
大体要求....................................... 错误!未定义书签。
发挥部份....................................... 错误!未定义书签。
2 设计思路 ......................................... 错误!未定义书签。
3 设计方框图 ....................................... 错误!未定义书签。
4 各部份电路设计及参数计算 ......................... 错误!未定义书签。
显示器......................................... 错误!未定义书签。
译码器......................................... 错误!未定义书签。
锁存器......................................... 错误!未定义书签。
可预置的定时显示报警系统5
序号
元件型号
元件说明
元件数量
1
NC555
定时器
2
2
74LS160
十进制加法计数器
3
3
74LS190
十进制可逆计数器
2
4
74LS85
比较器
2
5
74LS77
锁存器
2
6
74LS48
七段显示译码器
2
7
74LS00
两输入端四与非门
1
8
74LS04
六反相器
4
9
74LS28
两输入端四或非门
1
10
LED显示器
基本要求上述部分就可以满足了，然后就是发挥部分，首先是不想让LED显示器显示所有的数字，而是30、25、20……05、00，来显示所以考虑到用锁存器，锁存器的功能也就是锁住要求存储的数据并且输出出去同时还可以阻止计数器继续向译码器输送信号，这样也就可以达到要求的5秒一显示数字的要求
以上就是我对可预置时间的定时报警系统的大体设计思路。
如图所示，静态时，触发输入VIH为高电平，VCC通过R对C充电，VCC上升。当UC≧2/3VCC时，复位控制端TH﹥2/3VCC，而UI高电平使位置控制端TR﹥1/3VCC，定时器复位，Q=0，Q=1，放电管为饱和导通，C经V放电，UC迅速下降。由于UI高电平使VCC≦2/3VCC，定时器仍保持复位，Q=0，Q=1，放电管始终保持饱和导通，C可以将电放完，UC≈0，电路处于稳态。当触发输入UI为低电平时，置位控制端TR﹤1/3VCC，而此时UC≈0又使复位控制端TH﹤2/3VCC，则定时器置位，Q=1，Q=0，，放电管截止，电路进入暂稳态，之后，VCC通过R对C充电，UC上升。当UC≧2/3VCC时，复位控制端TH﹥2/3VCC，而此时UI已完成触发回到高电平使置位控制端TR﹥1/3VCC，定时器又复位，Q=0，Q=1，放电管又导通，电路回到稳态。C经V再放电，电路恢复结束。
可预置定时器显示报警系统设计
3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。
五、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。
六、推荐参考资料指导教师签字：2015 年 1 月 16 日5V图3 直流稳压电源电路原理2.555定时器多谐振荡电路原理图如图4所示。
电路的振荡周期：T=(R1+R2)C1ln2 （1）R1为51千欧，R2为47千欧，C1为10uF。
通过计算得振荡周期T=1s。
Uo1图4 多谐振荡器电路原理图3.计数电路31进制从0到30计数，用两片74160级联完成。
采用置数法设计电路。
电路原理图如图5所示。
U1为高位片，U2为低位片。
初始设置数为0.将低位片的RCO进位端接到高位片的ENP、ENT上形成两个74LS160的级联。
此时低位片为十进制的加法计数器，将高位片的QA、QB两个管脚接出，分别连接到一及非门的两个输入端，输出端接到两个74LS160的~LOAD 端。
最后得到一个31进制，由0到30的加法计数器。
图5 31进制从0到30计数计数器原理图4.计数器的复位及清零电路计数器的复位及清零电路的原理图如图6所示。
级联后的31进制加法计数器的~CLR 端接到一单刀双掷开关上。
单刀双掷开关的另外两端分别接电源VCC 和地。
当开关接到VCC 时，~CLR 接入高电位，清零端无效，计数器正常计数。
当开关接到地上。
则计数器的~CLR 端有效。
清零功能开启，实现了30秒计时的清零和复位工作。
图6 计数器的复位及清零电路的原理图5.寄存器电路Uo1 QA2 QB2 QC2QA1 QB1 QC1 QD1QD2 ~CLR~CLR寄存器电路原理图如图7所示。
D图7 寄存器电路原理图将两片74LS160计数器的QA,QB,QC,QD 分别接到两个移位寄存器74LS175的D1，D2，D3,D4上。
其输出接到显示译码器74LS47的A ，B ，C ，D 上。
两个寄存器的锁存信号由Uo2提供。
电子技术课程设计可预置的定时显示报警系统1
2设计思路
可预置的定时显示报警系统由振荡器，计数器，比较器，锁存器，译码器，驱动器，显示器，扬声器组成，构造一个可预置的定时显示报警系统，要实现按秒计数，首先
需要秒脉冲，在这里我首先选择了555组成多谐振荡器来输出脉冲信号产生脉冲，由于555产生的频率过大，所以我选择了4个74LS161连成十进制的计数器来作为分频器，经过四次分频产生了频率为1赫兹的秒脉冲。分频后我把电路连到计数器上，由于设计的是定时显示，所以需要对其进行计数，我采用了两个74LS192的减法计数器，将输入端接地即低电平，此时现实器显示30，然后接通电源，此时显示器开始倒计时，设置从30秒开始计数，这样可以控制报警系统显示器上的数字, 在发挥部分中，题目要求每隔5秒显示一次时间，所以我用了74LS290计数器和74LS77锁存器来实现，我将74LS290连成了五进制的加法计数器，当计数器计数出五的倍数的时候，我用74LS77作为锁存器，将锁存的数据通过74LS48译码器显示到LED的显示器上，基本要求第三部分要求程序计数归零时发出声音报警信号，在这里我选用了两个74LS85作为比较器，两个比较器同时产生高电平信号，通过与非门使之报警，报警系统中我选用了555单稳态触发器和555多谐振荡器，用555单稳态触发器是控制发生器的报警时间的，555定时器构成的多谐振荡器用来是控制发生器报警的频率，当输入信号通过与非门产生低电平时候，电路开始报警。以上即为我设置的可预置定时显示报警系统的设计思路。
用异步计数法将十进制的计数器置为六进制的计数器来实现倒计时,在计数器后连接了74LS85选择器，当输出全是11的时候送出一个高电平，通过与非门送出低电平送到报警系统，报警电路是用555单稳态触发器和555多谐振荡器构成的，单稳态电路会在接到计数结束的低脉冲信号后进入暂稳态，输出一段高电平作为使多谐振荡器工作的控制信号，在这个持续的脉冲宽度间，多谐振荡器就可以工作输出脉冲信号来使蜂鸣器发出声音，达到报警的目的。
课程设计延时30秒警报
课程设计延时30秒警报一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握延时30秒警报的原理与计算方法，建立时间与速度、距离之间的关联。
2. 学生能够运用基本的物理公式，进行与延时警报相关的简单问题分析。
3. 学生理解在特定情境下，如何应用延时警报的知识解决实际问题。
技能目标：1. 学生培养观察、思考、分析问题的能力，通过对延时警报案例的学习，能够设计简单的警报系统。
2. 学生通过小组合作，提高沟通协调和解决问题的团队协作技能。
3. 学生能够利用计算工具进行数据计算和结果分析，形成科学的计算报告。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对科学探究的兴趣和热情，树立勇于探索的科学精神。
2. 学生在学习过程中，形成安全意识，认识到时间计算在生活中的重要性。
3. 学生通过团队合作，学会尊重他人意见，培养集体荣誉感和责任感。
课程性质分析：本课程为物理学科教学，结合实际应用，强调理论与实践的结合，旨在提高学生的知识应用能力和实际问题解决能力。
学生特点分析：考虑到学生处于年级中段，已具有一定的物理知识基础和逻辑思维能力，课程设计应注重启发性和实践性，激发学生的探究欲和动手能力。
教学要求分析：课程需结合课本知识，通过案例教学，使学生在理解基本原理的基础上，能够将知识应用于实际情境中，实现知识的内化和技能的提升。
教学过程中，注重学生主体性，鼓励学生主动探索与思考。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本第五章“运动与力”相关内容，组织以下教学安排：1. 引入概念：介绍延时警报的定义，以及在现实生活中的应用实例，如交通信号灯、紧急撤离系统等。
2. 理论知识：- 时间、速度、距离的关系：回顾速度计算公式，探讨时间与速度、距离之间的相互关系。
- 延时警报原理：阐述延时警报的工作原理，理解时间延迟在警报系统中的作用。
3. 实践操作：- 案例分析：分析实际案例，让学生了解延时警报在紧急情况下的重要性。
- 小组活动：分组设计简易延时警报系统，培养学生动手能力和团队协作精神。
可预置的定时显示报警系统
一、设计任务与要求1. 设计一个可预置30秒的显示报警系统。
2. 每各5秒显示一次时间系统能准确的预置和清零。
3. 选做一个可以任意预置的定时报警系统。
二、预习要求1．复习编码器、十进制加/减计数器的工作原理。
2．设计可预置时间的定时电路。
3．分析与设计时序控制电路。
4. 画出定时抢答器的整机逻辑电路三、设计步骤1．阅读相关资料；2．总体方案设计与论证，画框图；3．单元电路的设计；4．元器件的选择与参数计算；5．绘制原理图（A4图纸，计算机绘图）6．撰写设计说明书（打印）；7．参考文献。
四、单元电路设计原理1、可预置的定时显示报警系统框架分析如下：其工作原理为：接通电源后，通过拨码盘和编码器进行输入预置时间部分，震荡器和分频器完成秒振功能，然后输入计数器。
通过计数（在本系统中设置的是五进制）进行递减计时，当递减到零时，有控制电路产生信号是锁存器工作，锁存这一状态并触发报警器工作。
当在预置端给于一个清零信号，则系统进入初始状态。
2、秒脉冲信号产生单元电路设计脉冲源是数字计时器的心脏，它能自动不停地产生脉冲信号，以供计时之用，它的稳定和准确对计时器起着至关重要的作用。
我们曾学过一些自激式的振荡器，如：自激多谐振荡器，自激间歇振荡器等。
但为了脉冲源的稳定度，准确度，常用石英晶体振荡器。
一般情况下，晶振荡频率愈高，准确度愈高，但所用分频级数愈多，耗电量愈大，成本也就愈高。
在选择晶振器时，应综合考虑。
4060构成脉冲发生及分频电路R.C为时间元件,改变C的值可调整晶振器的输出频率,石英晶体的振荡频率为32768HZ。
晶振的频率是32768HZ，要得到的信号频率是1/60=0.01666HZ分频倍数=32768÷（1/60）=1966080=60×2×16384倍4060芯片部分是16384倍分频，D触发器4013接成的是2分频，设计分频器：分频器能将高频率脉冲变换为低频脉冲，可由触发器及计数器承担。
可预置的定时显示报警系统4
可预置的定时显示报警系统4可预置的定时显示报警系统1设计任务描述1.1设计题目：可以预置的表明报警系统1.2设计题目1.2.1设计目的（1）掌握可任意预置时间的显示报警系统的构成、原理与设计方法；（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2基本建议（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；（2）时间表明系统为按秒加法或乘法计数均可；当计数至第30秒时表明的时间数字上开始闪烁（闪烁频率为4hz），直到归零为止；（3）计数归属于零时发出声音报警信号并能够精确地预置和清零。
1.2.3发挥部分内要5秒表明一次时间（0秒、5秒，??，30秒表明），系统能够精确地预置和清零。
-1-沈阳工程学院课程设计（论文）2设计思路我设计的可以预置定时表明报警系统就是由脉冲发生器（我用的就是两个74121共同组成的多谐振当器）、分频地电路、计数电路、锁存电路、比较电路、译码电路、表明电路，等七大部分形成的.当引爆控制器,输出掌控信号，即为所谓的脉冲信号，此系统可以步入计时状态，当时间减少至我们的30秒后报警系统已经开始报警，我采用了74193五十进制的功能并使显示器时期能内要5秒显示器表明一次，当个位和十位的输出信号与我们在所存器原订的信号相同，输入1，报警系统已经开始响。
因为报警系统就是由脉冲产生的，须要1hz的方波，我采用了74121多谐振荡器，并使其产生10000hz的方波，我们须要的就是1hz的方波，就必须用分频器去同时实现，我采用了4个同步10十进制的74160分频，就能够产生1hz的方波，然后再通过十进制对称计数器74290去同时实现乘法计数，我运用了7447，用它去掌控显示器，这样就能够叫做显示器内要五秒表明一下时间。
此系统中比较器我选用的是7485，它的作用就是用来实现我们预制的时间，当计数器的时间到与比较器设定的时间相同时，比较器输出高电平信号，输入报警器的触发器端，使报警其能够及时报警.-2-可预置的定时显示报警系统3设计方框图显示器显示器驱动器驱动器译码器译码器扬声器锁存器锁存器计数器计数器比较器振荡器-3-振荡器沈阳工程学院课程设计（论文）4各部分电路设计及参数排序4.1秒脉冲产生电路vcc10kvccncnrextcextrinncqnca1a2bqgnd0.7uf0.7ufqnca1a2bqgnd10kvccncnrextcextri nnc74121单稳态触发器能够产生一定宽度tw的矩形输入脉冲,例如利用这个矩形脉冲做为定时信号回去掌控某电路,可使起至在tw时间内动作(或不动作).比如,利用单稳输入的矩形脉冲做为与门输出的掌控信号,则只有这个矩形波的tw时间内,信号va才有可能通过与门.74121单稳态触发器的延时作用不难从下图所示的工作波形可看出.图中输出端vo1的上升沿相对输入信号v1的上升沿相对输入信号v1的上升沿延迟了tw一段时间.74121单稳态触发器的延时作用常被应用于时序控制.利用两个74121单稳态触发器可以形成多偕振荡器,注的控制器s为振荡器的掌控控制器.设当电路处于q1=0,q2=0时,将开关s打开,电路开始振荡,其工作过程如下:在起始时,74121单稳态触发器1的a1为低电平,开关s打开瞬间,b端产生正跳变,单稳1被触发,q1输出正脉冲,其脉冲宽度为0.7r1c1,当单稳1暂稳态结束时,q1的下跳沿触发单稳2,q2端输出正脉冲,此后,q2的下跳沿又触发单稳1,如此周而复始的产生振荡,其振荡周期为t=0.7(r1c1+r2c2)在我设计的这个电路中,要求发出10000hz的脉冲,即t=1/10000,要满足这个要求,我采用r1=r2=10kc1=c2=0.7uf代入方程:0.7x2x10000x0.7=1/10000-4-74l2174l21可预置的定时显示报警系统74121单稳态触发器的波形图4.2分频器电路crcpabcds1gndcrcpabcds1gndcrcpabcds1gndvccqccqaqbqcqds2ldvccqccqaqbqcqds2ldvcc qccqaqbqcqds2ldqnca1a2bqgnd10kvccncnrextcextrinnccrcpabcds1gndvccqccqaqbqcqds2 ld74ls16074ls16074ls16074ls160其中用了非门7404,它就是二输出二输入.我采用四个74160作为分频器,74160是十进制加法计数器,是异步清零,同步置数,我将第一个74160的q非端作为下一个计数器的cp脉冲,因为q非端是进位脉冲输出端,由于我们需要它的下降沿,但74160的cp是上升沿,所以我在每两个之间加个非门,实现上述要求.它的工作过程就是首先提一清零信号rd=0,并使各触发器的状态为零,即为计数器清零.rd边为一后,加如一置数信号ld=0,而因信号须要保持至下一个时钟脉冲的也已LBP到来后。
可预置定时显示报警系统报告
可预置的定时显示报警系统摘要本设计完成了预置30s的显示报警系统，隔5s显示，并能准确的预置和清零。
在基本要求的基础上有所发挥，用集成模拟集成开关设置任意预置报警持续时间，用定时器结合软件程序设定报警时间，完成指定的要求。
一方案比较1.计数脉冲的产生电路(1) 用石英晶体振荡器。
由于石英晶体振荡器产生的频率很高，至少都为几兆赫兹，我们必须采用分频电路得到秒数量级的信号。
（2）用555定时器构成多谐振荡器。
用第一种方案设计较为繁琐，而第二种方案较易得到较小频率的振荡脉冲，综合考虑选用第二种方案来产生计数脉冲。
2.控制报警时间部分（1）用计数器74192和多谐振荡器组合设置报警时间。
（2）用单片机定时器结合软件设置报警时间。
用第一种方案实现原理简单，操作方便，用第二种方案使用单片机较为繁琐，且还要结合软件程序，实现起来较前种方案麻烦，故选用第一种方案。
二方案实现1.系统框图2.模块设计实现（1）脉冲产生电路如下图：电路参数计算可参照阎石主编《数字电子技术—第五版》相关资料。
（2）计数部分计数器采用74LS192同步十进制可逆计数器，脉冲接减计数端，2片级联，并用模拟集成开关控制其置数端，预置不同报警持续时间，用组合门电路控制清零端，以便到时准确清零报警。
同时用门电路组合控制7448灭灯输入端RBI，以便让其隔5s显示时间及对不需要显示的零熄灭。
（3）译码显示用7448驱动七段数码管显示时间。
（4）报警部分：外接报警器件即可（5）定时电路部分定时电路可仿照计数部分电路的设计。
3.系统电路图系统电路图见尾页。
三理论分析与计算此系统中设计到的计算主要是对第一片7448灭灯输入端RBI’的控制以便达到每5s显示的要求和清零的控制。
1.RBI’的控制输入端A B C D的状态对应如下表A B C D RBI’0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 10 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 1可算得：RBI ’=(D+B+C ⊕A)’查BCD-七段显示译码器的真值表可知，字形“0”对应的输出Y f 和Y g 与其它状态相比是唯一的，所以可以用它们的状态来控制清零端。
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表 4.4
其波形如图4.9所示
图 4.9
4.6 译码器
7448七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。 7448的功能表如表4.5所示，它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：
0.3
5
4
3
2
评阅教师评审成绩
（加权分合计乘以8）
分
加权分合计
评 阅 教 师 签 名：
年 月 日
课 程 设 计 总 评 成 绩
分
中 文 摘 要
我设计的是一个30S定时显示报警系统，该电路主要由振荡器，分频器，计数器，报警器，锁存器，译码器，显示器组成。其中振荡器采用555定时器，由于其频率高故需分频，分频器采用JKFF，分频后的输出频率为1Hz，振荡器和分频器相当于信号源，为电路提供脉冲信号。分频器输出端连接计数器输入端，本电路计数器采用的是74LVC161，计数器每遇到一个上升沿时计数一次，个位的计数器为十进制，十为计数器为3进制。个位计到9后变为0，十的计数器加1，十位计到2后变为0，如此便使计数器从00到29循环计数。计数器输出端通过或非门连接到报警电路，当计数器各位均为0时，报警器报警。报警电路由电源，三极管放大器以及报警器组成。计数器输出端另接锁存器，锁存器采用两个或非门，一个或门和一个RS锁存器共同组成，当计数器为0或5时，RS锁存器的Q端输出高电势，输出高电势的Q端与7448译码器使能端连接，故计数器每计数5S，译码器使能端输入一次高电势，显示器就能每隔5S显示一次。
（1）清0。当清0端Rd=0时，使计数器清0，即使QaQbQcQd=0000。
（2）置数。当预置端Ld=0，而Rd=1时，在置数输入端A、B、C和D预置某个外加数。
（3）当CP上升沿到达时，可将数据A、B、C、D送到相应触发器输入端，使QaQbQcQd=ABCD，完成置数功能。
（4）计数。当Rd=Ld=Ep=Et=1时，输入计数脉冲CP，电路状态二进制自然序依次递增1，直到QdQcQbQa=1111时，进位输出端RCO输出高电平进位信号RCO=1。
本分频器根据振荡器的频率进行分频，当串联8个JK触发器时，可使输出端输出的频率为1Hz，故这里采用8个JK触发器进行分频。
4.3
161是可预置、可保持同步的四位二进制加法计数器。161有TTL系列中的54/74161、54/74LS161和54/74/F161以及CMOS系列中的54/74HC161、54/74HCT161等。
3
2014.9.03
逻辑原理图；书写设计报告
打分
4
2014.9.04
总体逻辑图
打分
5
2014.9.05
答辩、报告
打分
2014-9-1
沈 阳 工 程 学 院
系（部）：自动化学院班级：学生姓名：
指 导 教 师 评 审 意 见
评价
内容
具 体 要 求
权重
评分
加权分
调研
论证
能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。
SR锁存器是一种具有简单功能的双稳态存储电路，电路有两个输入端，其中S端为置1端，R端为复位端或清零端。SR锁存器的功能表如表4.3所示
S
R
Q
状态
0
0
不变
不变
保持
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
0
不确定
表4.3
该电路锁存器整体构成如图4.8所示
图 4.8
其整体的功能表如表4.4所示
A3
A2
A1
A0
s
0
0
0
图 4.5
图4.5所示的十进制计数器，是借助74LVC161的异步清零功能实现的。74LVC161从0000状态开始计数，当第十个CP脉冲上升沿到达时，输出 =1010，通过一个与非门译码后，反馈给 端一个清零信号，立即使 返回到0000状态。此刻，产生清零信号的条件已消失， 端随之变为高电平，74LVC161重新从0000状态开始新的计数周期。这样就跳过了1010--1111六个状态，构成十进制计数器。需要说明的是，电路是在进入1010状态后，才立即被置成0000状态的，即1010状态会在极短的瞬间存在。
任 务 下 达 时 间：2014年8月31日
起止日期：2014年9月1日起——至9月5日止
教研室主任2014年8月31日批准
课程设计（论文）任务书
1．设计题目：可预置的定时显示报警系统
1.1设计目的：（1）掌握可预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法；
（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2基本要求：（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；
（2）要求预置30秒减到0秒报警（也可预置0秒加到30秒报警）；
（3）每隔5秒显示一次时间（30秒、25秒，……，0秒显示），系统能准确地预置和清零；
（4）可控制的计数、（锁存、）译码、显示系统。
1.3发挥部分：（1）双报警电路（启动与到时各报警一次）；
（2）单报警电路（到时报警一次）；
（3）其他。
度
工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，
0.2
5
4
3
2
工作量
按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。
0.2
5
4
3
2
说明书的质量
说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。
0.5
计数器波形如图4.6所示
图 4.6
其功能表如表4.2所示
CP
Q3
Q2
Q1
Q0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
0
1
0
0
5
0
1
0
1
6
0
1
1
0
7
0
1
1
1
8
1
0
0
0
9
1
0
0
1
表 4.2
此时74161计数器为十进制计数器，可进行十进制的计数。
4.4
报警电路利用的是BJT放大信号，将放大信号传给报警器。
报警器。计数器的输出接BJT基极放大，另两端接电源和报警器组成报警电路。
译码显示器的确定。译码显示器种类很多，根据老师上课所讲内容以及所查资料决定用7448译码器。
3 设计方框图
4 各部分电路设计及参数计算
4.1
用555定时器组成的多谐振荡器如图4.1所示，波形如图4.2所示。接通电源后，电容C1被充电，当 上升到2Vcc/3时，使 为低电平，同时放点三极管T导通，此时电容C1通过 和T放电， 下降。当 下降到Vcc/3时， 反转为高电平。电容C1放电所需的时间为
关键词可预置，显示，报警
1.1
1.2
（1）基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的或自己寻找的资料范围内任选1-2个方向：
（2）符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；
（3）设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；
1.2.1
（1）掌握可预置的定时显示报警系统的构成、原理与设计方法；
当放电结束后，T截止，Vcc将通过 向电容器C1充电， 由Vcc/3上升到2Vcc/3所需的时间为
当 上升到2Vcc/3时，电路又翻转为低电平。由此周而复始，于是，在电路的输出端就得到一个周期性的矩形波。电路的振荡频率为
图 4.1
图 4.2
根据频率计算公式 ，可使电容为0.143μF，为了使振荡器能够起振且频率不太大，减少分频器的使用取 =24.7kΩ， =10kΩ
3.2装订顺序：封面、任务书、成绩评定表、中文摘要、关键词、目录、正文（正文的具体要求按老师讲课要求）、致谢、参考文献、附录（逻辑电路图与实际接线图）。
4.时间进度安排：
顺序
阶段日期
计划 完 成 内 容
备注
1
2014.9.01
主要设计内容，原始框图
打分
2
2014.9.02
框图及初步原理图完成情况
打分
（2）熟悉集成电路的使用方法。
1.2.2 基本要求
（1）设计一个可预置30秒的显示报警系统；
（2）要求预置30秒加到0秒报警；
（3）每隔5秒显示一次时间（30秒、25秒，……，0秒显示），系统能准确地预置和清零；
（4）可控制的计数、（锁存、）译码、显示系统。
1.2.3 发挥部分
（1）双报警电路（启动与到时各报警一次）；
2．设计过程的基本要求：
2.1基本部分必须完成，发挥部分可以在已给的或自己寻找的资料范围内任选1-2个方向：
2.2符合设计要求的报告一份，其中包括逻辑电路图、实际接线图各一份；
2.3设计过程的资料、草稿要求保留并随设计报告一起上交；
3．报告的基本要求：
3.1 蓝黑色或黑色钢笔或碳素笔书写，不允许用圆珠笔。项目齐全、字迹工整，有条件的可以打印，不少于3000字，有条件的可打印，不允许复印。