投币电话时间控制器的设计
电话计时器课程设计
电话计时器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电话计时器的基本工作原理和组成部分；2. 学生能够掌握电话计时器的时间计算方法；3. 学生能够了解电话计时器在生活中的应用场景。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的电话计时器模型；2. 学生能够运用电话计时器进行时间计算，解决实际问题；3. 学生能够通过小组合作，进行有效的沟通与协作，共同完成电话计时器的设计与搭建。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对电话计时器产生兴趣，激发学习自然科学的好奇心；2. 学生能够在课程中培养耐心、细心和团队合作精神；3. 学生能够认识到电话计时器在生活中的重要性，增强对科技创新的认识和尊重。
课程性质：本课程为实践性较强的科学课程，结合学生年级特点，注重培养学生的动手能力、合作精神和创新能力。
学生特点：四年级学生具有一定的观察力、思维力和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但需引导培养团队协作能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探究，关注学生个体差异，鼓励学生积极参与，确保每位学生都能在课程中取得进步。
通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面获得全面发展。
二、教学内容1. 电话计时器的基本原理：- 计时器的作用与功能- 电话计时器的组成结构- 计时器的工作原理2. 电话计时器的时间计算方法：- 时间单位及其换算- 计时器的时间计算过程- 实际问题中的应用案例3. 电话计时器的实际应用：- 电话计时器在生活中的应用场景- 电话计时器的优缺点分析- 创意电话计时器设计思路4. 实践操作：- 设计并搭建电话计时器模型- 小组合作，进行时间计算与问题解决- 总结评价，分享学习成果教学大纲安排：第一课时：电话计时器的基本原理与组成结构第二课时：电话计时器的时间计算方法及应用案例第三课时：电话计时器的优缺点分析与实践操作第四课时：创意电话计时器设计、搭建与展示教学内容与教材关联：本教学内容与教材第四章《时间与计时器》相关，涵盖了电话计时器的原理、计算方法、应用场景以及实践操作等方面。
投币电话控制器的设计
投币电话控制器的设计一、概述………………………………………………………………1、电话控制器的方法和类型………………………………2、投币电话控制器的实现方法……………………………二、设计任务书………………………………………………………1、设计题目…………………………………………………2、技术指标与要求…………………………………………3、设计内容…………………………………………………三、电路的设计与分析………………………………………………1、课题的分析与设计………………………………………2、元器件及参数的选择……………………………………3、整体电路图………………………………………………四、心得体会…………………………………………………………五、参考文献…………………………………………………………一、概述：随着科技的发展进步，电子技术在现代社会中起着举足轻重的作用。
它的广泛应用，给人们的日常生活和生产带来了极大的便捷。
同样，作为通讯工具的电话也同其它现代化的工具一样，已成为当今人们生活中不可少的一部分。
它作为一种通讯工具，可以使处于异地的人们很方便地进行交流与沟通，使人们能快速而准确地传递信息。
1、电话控制器的方法和类型：电话控制器的类型很多，有磁卡（如IC卡等）控制和投币电话控制器控制等。
但磁卡控制较投币电话控制方便，而且时间也相对较长，但它们的工作原理却大同小异，都是用来控制通话系统的时间的。
磁卡可以运用微机控制，但编程复杂，只是它的电路简单，并且控制比较灵活。
投币电话控制器相对来说比较简单，控制时间比较短，电路采用数字电路可以方便地实现，制作和调试比较简单，且成本较低。
本课题主要讨论的是投币电话控制器。
用投币电话控制器的投币电话的特点是操作简单，只须拿起话筒，投入一次通话硬币，即可接通电话，通话时间为3分钟。
2、投币电话控制器的实现方法：投币电话控制器应用计时、定时和控制等部分组成，其主要工作机理是投入一次通话硬币时，计时器开始计时，到规定的时间内发出警告，以提醒使用者。
自动投币游戏机控制电路设计
第25卷第2期2011年5月山东轻工业学院学报JOURNAL OF SHANDONG POLYTECHNIC UNIVERSITY Vol．25No．2May．2011收稿日期：2010－12－21作者简介：张换珍（1981－），女，河南省济源市人，黄河科技学院学士，研究方向：信息工程．文章编号：1004-4280（2011）02-0051-03自动投币游戏机控制电路设计张换珍，杨东（黄河科技学院，河南郑州450063）摘要：自动投币游戏机作为一种娱乐工具，非常受人们欢迎。
投币控制系统作为自动投币游戏机的重要组成部分，控制着整个电路启动和断开。
本文将要设计的投币控制电路主要由秒脉冲发生器、二—十进制加法计数器、控制电路、译码显示电路、减法器、定时电路等单元电路构成。
该设计具有结构简单，操作容易，计时精确的特点，具有一定的实用价值。
关键词：计数器；秒脉冲发生器；控制电路中图分类号：TN710．9文献标识码：AAutomatic coin game control circuit designZHANG Huan Zhen ，YANG Dong（Huanghe Science and Technology College ，Zhengzhou 450063，China ）Abstract ：Automatic coin game as an entertainment tool is very welcomed by the people．Coin automatic control system as an important component of the game controls the start －up and disconnects the entire circuit．This design coin control circuit consists mainly of the control circuit pulse generator ，the Second －Counter decimal addition ，control circuit ，display circuit decoding ，subtraction ，and timing circuits ，such as cell circuit．The circuit has characteristics of simple structure ，easy operation and precise timing．The circuit is therefore very suitable for the design of the graduation requirements．Key words ：counter ；pulse generator ；control circuit0绪论投币游戏机作为一种娱乐工具，带给人们欢乐的同时也推动经济的发展。
电力电子课程设计--投币电话控制器
电力电子课程设计--投币电话控制器————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：上海电力学院课题名称投币电话控制器课题代码216院（系）专业班级学号及姓名时间指导教师签名：教研室主任（系主任）签名：目录一、设计任务分析 (3)1.设计目的 (3)2.设计内容、要求及方案 (3)二、总体电路设计 (4)1.总电路仿真图 (4)2.各部分电路原理和设计说明 (5)三、个人设计部分 (11)1.数码管的显示 (11)2.开关控制电路的实现 (13)四、实验小结 (16)1.注意事项 (17)2.实验心得及体会 (17)五、实物图 (18)六、参考文献 (20)七、致谢 (20)一、设计任务分析1.设计目的1）了解并掌握电子电路的一般设计方法，具备初步的独立设计能力。
2）通过查阅手册和文献资料，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则；进一步掌握电子仪器的正确使用方法。
3）学会使用EDA软件Multisim对电子电路进行仿真设计。
4）初步掌握普通电子电路的安装、布线、调试等基本技能。
5）提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力，学会撰写课程设计总结报告；培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
2.设计内容、要求及设计方案1）任务设计并制作1个投币电话控制器。
2）基本要求①通话时间规定为3 min，即每投入一次通话硬币可通话一个计时单元（3min）。
②在通话开始时，以绿灯提示。
通话结束前20s，以红灯提醒通话者注意时间，并开始用数字显示通话剩余时间，每通话1s，数字自动减1。
③数字显示为零之前，如不再投币，电话将自动切断，控制器停止工作；如继续投币，通话仍可继续。
3）设计方案当投有硬币时，秒脉冲发生器开始工作，输出秒脉冲信号。
计数器在接收到秒脉冲信号时，设置通话时间为3分钟，并开始计数，共180秒。
公用电话计时器设计指导书
山东理工大学电气与电子工程学院课程设计指导书（公用电话计时器设计）课程名称：数字电子技术课程设计专业：系（教研室）：电工电子教研室年月日一、目的、任务1.巩固和加深学生对电子电路基本知识的理解，提高他们综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养学生根据课题需要选学参考书籍,查阅手册、图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考，深入钻研有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。
3.通过电路方案的分析、论证和比较，设计计算和选取元器件初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
4.了解与课题有关的电子电路以及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。
5.培养严肃、认真的工作作风和科学态度。
通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观点、经济观点和全局观点。
二、设计内容1．设计题目：公用电话计时器设计2．设计指标：1.每三分钟计时一次。
2.显示通话次数，最多为99次。
3.每次定时误差小于1秒。
4.具有手动复位功能。
5具有声响提醒功能，即每到一个3分钟时间，提醒通话者一下，提醒时间为5秒钟。
6.给定条件及原始数据（1）直流电源任意（2）晶振频率100KHZ或32768HZ 。
三、主要关键技术的分析公用电话计时器的工作框图，主要有标准信号源、分频器、三分钟定时器、计数译码显示、声响提醒等电路组成。
其工作原理为：当按下复位按键时，复位电路保证3分钟电路及二位十进制计数器同时清零，此时显示通话次数为零。
当松开复位按键时，计时开始，此时由标准信号发生器产生的 f=32768HZ信号经过12级分频得到f=8HZ的脉冲输入三分钟定时器，三分钟定时器的功能是每3分钟输出一个脉冲，该脉冲被送到计数译码显示电路，便可显示出通话次数；同时该脉冲被送到声响提醒电路，可控制声响时间及声调，实现声响提醒功能。
复位1标准信号源标准信号源用于产生脉冲信号，用它产生频率稳定的脉冲信号，频率f=32768HZ 或100KHZ，标准信号源的稳定度和频率的精准度决定了计时的准确度，所以通常选用石英晶体来构成振荡器电路。
电子技术课程设计 投币电话控制器PPT课件
7 显示电路 BS201A
第18页/共19页
谢谢您的观看！
第19页/共19页
第6页/共19页
第7页/共19页
4. 译码显示电路
译码显示器可由 CD4511BCD 锁存/七段译 码/驱动器组成，它可以根据其输入端的信号驱 动共阴极的数码管，在此，其输入是最后20s 的剩余时间。
5. 减法器
减法器可用可预置的十进制加 / 减计数器 CD4510芯片组成的二—十进制减法计数器， 电路如图1-4所示。
四、整体电路设计
根据投币或市内电话控制器的设计任务和要 求，将各单元电路有机地组合起来，便得到投 币电话控制器的逻辑参考电路。
第10页/共19页
2 红外线数字转速表
一、设计目的
（1）掌握红外线光电转换器的工作原理； （2）掌握红外线转速表的设计、组装、调试方法。
二、设计内容及要求
（1）设计四位数数字显示红外线转速表。转速表用红外线发 光管。测速范围为0000 9999转/s，实现近距离测量； （2）转速表用红外线发光管5GL发射的红外线，由接收管 3DU5C接收被测转动体的转速脉冲； （3）组装、调试红外线转速表； （4）画出完整的电路图，写出设计、调试报告。
第8页/共19页
6. 预置通话时间
预置通话时间即为通话的控制时间，具体时间设 定为3min , 可用CD7555来实现；可根据该电路的脉 冲宽度来选择参数，其电路如图1-5所示。
TW=1.1RC=180s
图1-4 二—十进制减法器
第9页/共19页
图1-5 定时电路
7. 5V直流电源
可用三端集成稳压器实现。
二、 设计任务和要求
1. 通话时间规定为3min, 即每投入一次通话硬币可通话一个计时单元(3min)。 2. 在通话开始时, 以绿灯提示。
电子课程设计公用电话计时器
电子课程设计公用电话计时器电子课程设计公用电话计时器随着通信科技的不断发展，电话作为一种基本通讯方式，已经成为我们日常生活中的重要工具之一。
在很多场合，比如公共场所、汽车站、火车站、机场等，都需要提供公用电话服务，方便人们及时联系。
但这些公用电话的收费方式大多还是按照使用时间计费。
为了保证计费的公正准确和方便使用者使用，我们可以采用一种称为“电子课程设计公用电话计时器”的多功能计时器。
电子课程设计公用电话计时器的设计目的是为了实现公用电话的自动计时功能，并能够显示还剩多少时间和收费情况。
此外，它还应支持多种计费方式，方便管理员灵活配置。
同时，为了方便用户使用，该计时器还应具备多种提示功能，比如声音提示、LCD显示等等。
电子课程设计公用电话计时器的硬件电子课程设计公用电话计时器的核心部件是单片机，如AT89C51、PIC16F877等，并需要配合几个主要器件：晶振、LCD模块、按键、计时器、蜂鸣器、继电器等等。
其中，晶振作为计时器的重要部件，用来提供时钟信号，精度越高，则计时器的精度就越高。
LCD模块可以显示当前时间、剩余时间、收费情况等信息，晶振为其提供足够的时钟之后，更新速度也非常快。
按键则用来控制计时器的开始、暂停、继续、停止等功能。
计时器可以累计每次使用的时间，并将其记录到EEPROM中，以便管理员查询。
蜂鸣器则可以发出声音提示。
继电器是为了控制电话机的连接和断开，以实现收费功能。
电子课程设计公用电话计时器的软件电子课程设计公用电话计时器的软件部分主要由操作系统、数据管理系统、报警系统和用户界面组成。
操作系统是为了实现计时器的基本计时功能，以及时间管理任务。
它的主要功能是协调各个模块之间的运行，保证系统的实时性与稳定性。
数据管理系统则用来记录计时器的使用情况，管理计时器的各项设置和参数。
报警系统则使用蜂鸣器等方式，提醒用户使用时间即将结束或已经结束。
用户界面则是为了使用户能够直观地了解当前计时器的使用状况，并能够灵活地控制它。
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。
新型投币电话机电路介绍
Ｐ ＯＲＴ６加 到 极 性 变 换 及 保 护 电 路 Ｄ３正 极 ， （ ） 加 到保 护 电路 Ｄ４正极 。极 性 变换 电路 由 ２脚
四个 二 极 管 构 成 桥 式 整 流 电路 ， 们 进 行 极 性 它
图 １
变 换 及 保护 ， 以保 证 其 它 电 路可 靠 稳 定 地 工作 ， 并 使进 入 本 电话 机 的信 号 极 性保 持 一 致 。
要 受 到 控制 电路 Ｃ Ｕ 的监控 。在 Ｃ Ｕ 的输 入 Ｐ Ｐ
端 口 ， 接 有 硬 币 检 测 电 路 端 口 、 键 输 入 端 还 按 口、 费 率贮 存 器 端 口。 及
电路原 理 图 见 图 ２ 。 由 图 ２可 知 ， 电话 外 线 从 Ｐ ＯＲＴ４端 口进 入 本 机 ， Ｐ ＲＴ４（ ） 经 过 话 机 叉 簧 开 关 在 Ｏ １脚
则 在 被 叫方 摘 机 的 瞬 间 ， 换 机 就 会 向做 重 叫 的投 币 交
Ｃ Ｕ 组成 的单 片机 控 制 电路 、 音 模 块 及 显 示 Ｐ 语 器 电 路 等 ， 中 开 关 切 换 电路 、 币 驱 动 电 路 、 其 收 语 音 模 块 及 显 示 器 电 路 、 号 音 检 测 电 路 等 均 拨
维普资讯
新 型 投 币 电 话 机 电 路 介 绍
Ｔｈｅ Ｃｉ ｃ ｉ ｆ ａ Ｎ ｅ Ｔｙ ｆ Ｃｏ ｎ－ ｘ ｒ ｕ ｔ ｏ ｗ ｐｅ ｏ ｉ Ｂｏ
常 州信 息 职 业技 术 学 院 （ 州 ２ ３ １ ） 常 １ ０ ５ 常 州 昌 达 电子 有 限 公 司 （ 州 ２ ３ ０ ） 常 １ ０ ２
使用 灵 活 的特 点 ， 电信 服 务部 门提 高劳 动 生产 率 ， 为 以 及方 便 广 大市 民的通 信 联 系起 到 了积 极 的作 用 。
WF-500E 投币时间控制板用户指南说明书
WF-500E用户指南适用于各种投币收费的电器设备的运行时间控制1、简介：WF-500E 是一种用于电气设备的投币时间控制板。
广泛地应用在投币按摩椅，投币洗衣机，投币电视，游戏机，微波炉等设备。
使用该电路扳可以非常容易地把一个普通的电器设备改造为一个投币控制设备并投入运行以获得经济效益。
2、技术规格：供电电源： +12VDC 直流电源;输出继电器开关的最大功率：250V AC 5A / 30VDC 5A 或者250V 30A / 30VDC 30A (订购时可选) ;电路扳尺寸：93mm * 52mm ;显示时钟：四位LED时钟显示;最大工作时间：: 999 minutes ;设置投币脉冲启动个数：最大30个脉冲 ;时间有断电存储功能;通过P1，P2按钮对投币工作时间和最小启动脉冲个数进行设置（具体见第三节，如何设置中讲述）3、如何设置：在控制扳上有P1和P2两个按钮。
在控制扳处于待机状态时进行设置（如果板子没有处于待机状态，需要进行设置，则通过短接RESET时间复位端子进入待机状态）通过P1来设置每个脉冲的工作时间，每按一下按钮时间增加一秒，如果按住按钮不放的情况下，时间则以分为单位快速增加。
最大每个币的工作时间为99分钟通过P2设置最小启动脉冲数（可以设置为1到30）。
在调节到需要的数值的时候，需要等待3秒左右的时间，等待显示屏自动离开设置的值回到待机状态，这个时候刚才设置的数值已经存储进了控制扳。
4、输入线和输入信号端子：（1）电源及投币信号输入：电路扳上有一个带有三芯线的信号输入端子。
分别为红色，黑色和白色。
:红线：接电源+12V黑线：接电源负极白线：投币信号输入(连接投币器的NO方式的投币脉冲信号输出线）（如果投币器上还有其它线，一般不需要连接）（2）位置检测信号输入：（在电路扳上标记为SENSOR）WF-500E 有一个Sensor 位置检测信号输入，用于检测在时间已经倒计时结束的时候，需要停止输出开关的位置。
哈工大-数电自主设计实验-投币电话控制器
姓名班级学号实验日期2013/11/28节次7-8 教师签字成绩实验名称投币电话控制器设计1.实验目的设计一个简易的投币电话控制器。
控制要求：1：通话时间规定为1min。
在实际的投币电话中，通话时间一般设定为3min，在这里考虑到电路的简洁性，和处理问题的方便，设定为1min。
实际上，会设定1min，3min的设定已经十分容易，只需要把74ls192部分的电路重复一下。
2：在通话开始后，系统以绿灯提示。
3：通话结束前20s，系统开始以红灯提醒通话者注意时间，并开始用数字显示通话剩余时间，每通话1s，数字自动减1.显示使用数码管。
4：数字显示为0之前，如不再投币vi，电话将自动切断；如继续投币，通话时间退回60s，开始重新计时。
在电路中，投币以单脉冲输入代替。
2.总体设计方案或技术路线555定时器组成的多谐振荡器作为秒脉冲发生器，作为系统的计时信号，输入74ls192的CP-端口。
当使用者按下单脉冲输入按钮，输入一个单脉冲后（相当于投币后），74ls74的D触发器锁存高电平信号，Q输出端为高电平，点亮绿灯。
同时，单脉冲输入经过反相器后，接到192的LD端。
192芯片共有两个，一个为低位I，一个为高位II，I的置数端DCBA 为0000（0），II的置数端DCBA为0110（6），单脉冲输入后，192被置数，开始减计数。
两个192的输出端分别接到74ls48/47的输入端，来控制数码管的显示。
ls48的~BI端接到译码电路的输出端。
译码电路的作用是在192计数低于20以后，使能ls48驱动数码管显示。
同时，译码电路的输出端接一个红色LED，并通过一个非门接到ls74的D端，控制绿灯灭，来提醒使用者注意时间。
当ls192计数减到0之后，~BO端输出一个负脉冲，该脉冲通过D触发器锁存为低电平，控制三极管来控制整个电路的供电。
3.实验电路图74ls74的管脚图和功能表74ls192的管脚图和功能表74ls48的管脚图和功能表功能表见数字电子技术基础课本，因为较长，在此不列出。
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。
应用电子毕业设计-通话时长控制电路
摘要投币电话作为一种公共通信工具，曾给人们带来日常生活和工作带来了极大的便利。
投币电话控制器的设计思路与自动化售货机和投币游戏机的控制思路，原理上基本一样，其核心部分就是时长的控制，因此，了解整个通话时长电路的设计方法对于使用和维护这类设备，有着触类旁通的现实意义。
本文给出了通话时长控制电路的设计方案。
投币电话的工作情况一般是拿起话筒后，给予一段通话时间，在最终通话结束前会给予倒数计时的报警。
本文给出了整个通话时长控制电路的设计方案。
其中系统电路设计中所使用的芯片主要是CMOS系列，通过对各种数据参数的整理，最终选用CD4017为电路的核心芯片，通过它来控制通话时长。
通过运用数字电子技术，集成芯片设计等的相关知识，对所需的各类芯片如CD4518、CD4510、CD4511等做出研究比较、仿真和调试后，选用为电路的各子系统电路。
最后通过EWB软件来实现电路的可行性方案，并通过EWB软件的中虚拟仪器来进行仿真测试，实验结果证明了该控制电路的设计和功能能够满足任务要求。
关键词：计时，报警，EWB仿真。
通话时长控制电路EDA辅助设计施华忠1642052230 引言随着社会的飞速发展，通信的方式也变的更多元化，自从1876年，Alexander Graham Bell（贝尔）发明电话以来，世界各国的电话发展非常迅速，从门廊对讲机、11数字拨号桌式电话、磁力发电机式电话到F-79按钮拨号式计费电话，整个发展技术已经是有了很大的飞跃。
进十年来，中国的投币电话业务也呈现出举世瞩目的快速增长，在各主要街口都设有一个个的投币电话厅，为我们的生活带来了极大的方便。
而由于手机的普及率增高，其中投币电话已悄然远离我们的视线，但是投币电话的设计原理却在我们生活中常有所使用到。
其中对于时长的控制更是在各类电子设备中常见到，如自动洗衣机、充电器、交通灯等电子产品中。
所以，如何正确并熟练应用此类设计对于这些设备的维护和改进有一定的现实意义。
简易公用电话计时器
电子课程设计——简易公用电话计时器学院：电子信息工程学院专业：电气081502姓名：渠爱霞学号：200815010218指导教师：闫晓梅2010年12月25日一、设计任务与要求 (2)...........................................................................二．总体框图 (2)...........................................................................三、选择器件 (3)...........................................................................四、功能模块 (14)...........................................................................五、总体设计电路图 (19)...........................................................................六、设计心得与体会 (20)…………………………………………………………………简易公用电话计时器一、设计任务与要求简易电话计时器是采用数字电路实现“分”和“秒”数字显示的计时装置。
本次设计主要有石英晶体震荡电路，分频器，计数器，译码显示器和报警电路。
要求利用中、小规模集成电路设计、接线和调试一台简易电话计时器电路，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。
4、要求用石英晶体产生脉冲信号，然后分频得到1HZ的时钟信号。
二、总体框图图1 总体框图1.石英晶体震荡电路：用石英晶体产生整个设计的脉冲信号。
2.分频器：分频得到计时器需要的1HZ时钟信号。
3.秒计时器：由两片74LS160构成的60进制计数器。
简易公用电话计时器分解
g
b c
DP
360W
a
a
……
b c d e b c
f
g DP
c DP
74LS47 D C B A
d
e
f
g
LED共阳显示器
接R是限流电阻，当74LS47输出为低电平时，流入其输出 端电流要小于74LS47的最大允许灌电流。若R过小，流入 74LS47的灌电流增大；若R过大，则LED数码管太暗。一 般R选择200欧～500欧（在5V电源下）。
3、 电路设计
3.1．标准信号源
产生脉冲信号的电路非常多，例如由集成门电路构成的多谐振 荡器、由555定时器组成的方波发生器等。由于该标准信号源要求 频率稳定性及输出信号精度比较高，故采用由CD4011 （CMOS） 与非门电路及晶体元件组成的多谐振荡器，晶振的标称频率为 32768Hz。 电路中的电阻R是保证 G1非门工作在线性状态， 电容C抑制高次谐波，以 保证输出频率稳定。G3 门是为了改善输出波形质 量，增加带负载能力而加 入的缓冲级。
2).妥善保管元件、工具。
元件——每组一套（清单见后） 工具——每组一套（清单见后） 元件损坏，经确认后可以以旧换新（张老师）。 工具丢失，赔偿原物。 仪器定位，不能带出实验室。
3).独立完成
每组同学需分工合作，同心协力，独立完成任务。教师只 给以方法指导。完成后请及时通报，由教师验收通过。
周四上午之前完成，验收。上交器件和工具。
Q7
Q8
Rd
CP
Q0
16
9 CD4040
8
Q11
Q5
Q4
Q6
Q3
Q2
Q1
GND
3.3．3分钟定时器 该电路是本系统的关键，n位二进制加计数器的输出状态与计数脉 冲的个数关系为：
投币电话时间控制器地设计
山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验设计报告实验项目名称投币电话时间控制器的设计专题长短途可控投币电话机＿＿＿组长姓名 xxx ＿学号 xxxxxxx手机 xxxxx Email xxxxxxxxxxx成员姓名 xxx ＿＿＿学号 xxxxxxxxxxxxx成员姓名 xxx 学号 xxxxxxxxxxx专业＿自动化＿＿班级 2009级3班指导教师及职称＿＿＿ xxxx ＿＿开课学期 2010 至＿ 2011 学年＿ 2＿学期提交时间 2011 年 5 月 27 日一、实验摘要最早的投币电话机大约出现于上世纪末或本世纪初，只安装在电话公司或用户住宅里。
1982年，中国第一批投币式公用电话在北京市东、西长安街等繁华街道出现，共22个投币式公用电话亭，1900年我国第一部市内电话在南京问世。
随着我国经济不断发展，国家越来越重视自动投币项目相关行业的发展。
2009年中国投币电话机市场发展迅速，产品产出持续扩张，在国家产业政策的鼓励下，行业产品向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目逐渐增多。
我国投币电话发展前景虽好，但其发展势头仍然受到多方制约，目前仅限于大城市、经济发达地区使用，还远未覆盖到一些中小城市。
其原因是磁卡电话发展的制约；各地电话计费率不一，加以币道限制，不能适应各种费率；缺少硬币流通。
普通的自动投币电话无法通过消费者进行自主选择拨打长途或者市话，使得电话消费出现不同区域通话而同等消费的现象。
因此本实验在投币电话时间控制器的基础上增加了新的功能，投币者可以自主选择拨打模式，使得自动投币电话更加人性化。
二、实验目的此次创新性实验课题具体技术要求为：（1）消费者在市话拨打模式下预置打电话时间为4min，即每投入一次硬币可打电话的时间，此时一个计时单元为4min；而在长途拨打模式下投入一次硬币可以通话2min，此时一个计时单元为2min。
计时单元的设计主要由四片74LS161十六进制加法计数器芯片来完成预置时间的功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验设计报告实验项目名称投币电话时间控制器的设计专题长短途可控投币电话机＿＿＿组长姓名xxx ＿学号xxxxxxx手机xxxxx Email xxxxxxxxxxx成员姓名xxx ＿＿＿学号xxxxxxxxxxxxx成员姓名xxx 学号xxxxxxxxxxx专业＿自动化＿＿班级2009级3班指导教师及职称＿＿＿xxxx ＿＿开课学期2010 至＿2011 学年＿2＿学期提交时间2011 年 5 月27 日一、实验摘要最早的投币电话机大约出现于上世纪末或本世纪初，只安装在电话公司或用户住宅里。
1982年，中国第一批投币式公用电话在北京市东、西长安街等繁华街道出现，共22个投币式公用电话亭，1900年我国第一部市内电话在南京问世。
随着我国经济不断发展，国家越来越重视自动投币项目相关行业的发展。
2009年中国投币电话机市场发展迅速，产品产出持续扩张，在国家产业政策的鼓励下，行业产品向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目逐渐增多。
我国投币电话发展前景虽好，但其发展势头仍然受到多方制约，目前仅限于大城市、经济发达地区使用，还远未覆盖到一些中小城市。
其原因是磁卡电话发展的制约；各地电话计费率不一，加以币道限制，不能适应各种费率；缺少硬币流通。
普通的自动投币电话无法通过消费者进行自主选择拨打长途或者市话，使得电话消费出现不同区域通话而同等消费的现象。
因此本实验在投币电话时间控制器的基础上增加了新的功能，投币者可以自主选择拨打模式，使得自动投币电话更加人性化。
二、实验目的此次创新性实验课题具体技术要求为：（1）消费者在市话拨打模式下预置打电话时间为4min，即每投入一次硬币可打电话的时间，此时一个计时单元为4min；而在长途拨打模式下投入一次硬币可以通话2min，此时一个计时单元为2min。
计时单元的设计主要由四片74LS161十六进制加法计数器芯片来完成预置时间的功能。
（2）剩余通话时间控制电路的设计，在打电话时加法计数器进行计时，电话结束前三十秒以红灯提醒打电话者注意时间，并开始用数字显示剩余通话时间，每通话1s后数字自动减1，通话停止后计数器停止工作。
倒计时显示电路部分主要是74LS190十进制加/减法计数器和七段译码显示电路组成。
（3）显示电路其余部分的设计由红色发光二极管及SR锁存器组成。
在电话结束前三十秒以红灯提醒打电话者注意时间并一直保持红亮状态直至通话计时结束。
（4）秒脉冲发生电路设计的核心部分是NE555定时器，由NE555定时器和电阻、电容组成的多谢振荡器产生频率为1HZ的脉冲，即时间周期为1秒的脉冲，秒脉冲发生电路为74LS161十六进制加法器和74LS190减法器提供秒脉冲信号，从而驱动各个子电路工作。
三、实验设计方案1、实验原理本次设计的任务是设计出投币电话机的控制电路，其原理框图如图1.1所示。
当投有硬币后，消费者选择通话模式（长途或者市话），此时秒脉冲发生器开始工作，输出秒脉冲信号。
十六进制加法计数器74LS161芯片在接收到秒脉冲信号时，开始计数，该电路可用四片74LS161来实现。
市话模式下通话时间为4分钟，共240秒，十六进制加法计数器计到210秒时输出一个信号，送到剩余时间控制电路完成下一步功能。
控制电路在210秒通话期间内进行计数，当超过210秒，红灯亮，并且开始倒计时。
4分钟过后，当脉冲切断，通话也随之切断。
减法器的作用是在电话最后的30秒，用来控制译码显示电路显示剩余时间，每过1s自动减1。
译码显示电路接收减法器的信号，用来显示电话的最后30s 时间，并且开始倒数显示，此次实验因设备局限性将选择使用数字电子实验箱上的七段译码显示电路。
电话通话4分钟由预置时间电路完成。
4分钟过后，自动切断电源，所有电路均不工作。
与上述相同的原理，当消费者选择长途通话模式下，预置时间将设置为2min，电路工作情况如上所述，在通话结束前30秒进行倒计时并显示。
图1.1 实验原理框图2、实验内容（1）模式选择电路模式的选择分为市话和长途模式，在投币者投下硬币后，本实验运用两个单刀单掷开关进行模式的选择，从而控制预置时间电路及以下子电路的工作。
（2）预置时间电路此处原理设计论述以市话拨打模式为例。
市话模式下预置时间为4min，用两片十六进制加法计数器74LS161芯片组成256进制计数器，通过芯片的异步清零功能实现预置时间为240秒。
74LS161芯片的技术参数及管脚图如图2.1和图2.2所示。
图2.1 74LS161管脚图从74LS161功能表功能表中可以知道，当清零端C R=“1”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。
当CR=“0”且LD=“1”时，在CP信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。
而只有当CR=LD=“0”CTT=CTP=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计数器加1。
74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO= Q0·Q1·Q2·Q3·C TT。
图2.2 74LS161功能表当通话时间为210秒时，计数器将译出的控制信号和SR锁存器信号共同输入控制电路。
（3）控制电路减法器电路是由两个74LS190芯片完成的，其引脚如图2.3所示。
当减法器CLK接收来自加法器的信号时开始工作，即剩余通话时间为30秒时并开始倒计时显示。
若使能输入端置低电平，四个主从触发器的输出将在时钟输入从低到高的跳变中被触发。
使能输入端置高电平时，禁止计数。
仅当时钟输入端是高电平时，使能输入端才能有电平变化。
当可逆（D/U）输入端处于低电平时，进行加计数，当可逆（D/U）输入端处于高电平时，进行减计数。
仅当时钟输入是高电平时，可逆输入才能有电平变化。
图2.3 74LS190引脚图为便于进行级联，采用了两个输出：脉冲时钟输出和最大/最小计数输出。
当计数器发生溢出或下溢时，后一输出将产生一个高电平输出脉冲，其宽度约等于时钟的一个整周期。
出现溢出或下溢情况时，脉冲时钟输出将产生一个低电平输出脉冲，其宽度等于时钟输入的低电平部分。
若使用并行时钟脉冲，则计数器的级联方式是把脉冲时钟输出送到下一级计数器的使能输入；若使用并行使能，则级联方法是把脉冲时钟输出送到下一级计数器的时钟输入。
高速应用时，可用最大/最小计数输出进行超前进位。
图2.4 74LS190方式选择及真值表（4）显示电路本实验的显示电路有两个部分，首先是在通话时间结束前30秒发光二极管的红灯接收来自SR锁存器的“1”信号从而保持点亮状态提醒消费者注意通话时间，其次，通过实验箱上的七段译码显示电路显示剩余通话时间。
图2.5 发光二极管、SR锁存器及译码显示图（5）秒脉冲发生器秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、C、Cf、Rl构成多谐振荡器。
输出脉冲的频率为：经过计算得到．f≈IHz，即1秒。
如图2.6是由555定时器组成的多谐振荡器以及波形图。
R1、R2、C、Cf、Rl是外接元件，工作原理如下：555_VIRTUAL Timer GND DIS OUT RST VCC THR CON TRI 4.509kΩR1360.8kΩR2100ΩRl 10nFC 10nF Cf5VVs6537010图2.6 555定时器组成的多谐振荡器以及波形图设电容的初始电压c U ＝0，t ＝0时接通电源，由于电容电压不能突变，所以高、低触发端TH V ＝TL V ＝0<Vcc 31，比较器A 1输出为高电平，A 2输出为低电平，即D R 1=， _0D S =（1表示高电位，0表示低电位），RS 触发器置1，定时器输出01u =此时_0Q =，定时器内部放电三极管截止，电源cc V 经1R ，2R 向电容C 充电，c u 逐渐升高。
当c u 上升到Vcc 31时，2A 输出由0翻转为1，这时__1D D R S ==，RS 触发顺保持状态不变。
所以0<t<1t 期间，定时器输出0u 为高电平１。
1t t =时刻，c u 上升到cc 2V 3，比较器1A 的输出由1变为0，这时_0D R =，_1D S =，R S -触发器复0，定时器输出00u =。
12t t t <<期间，_1Q =，放电三极管Ｔ导通，电容C 通过2R 放电。
c u 按指数规律下降，当c u <cc 2V 3时比较器1A 输出由0变为1，RS 触发器的_D R =_1D S =，Q 的状态不变，0u 的状态仍为低电平。
2t t =时刻，c u 下降到Vcc 31，比较器2A 输出由1变为0，RS 触发器的_D R =1，_D S =0，触发器处于1，定时器输出01u =。
此时电源再次向电容C 放电，重复上述过程。
通过上述分析可知，电容充电时，定时器输出01u =，电容放电时，0u =0，电容不断地进行充、放电，输出端便获得矩形波[9]。
多谐振荡器无外部信号输入，却能输出矩形波。
图2.7 555定时器内部电路本实验选定的参数是(1)实际实验中1秒脉冲发生器参数为R1= 4.509k R2=360.8k C=10nF Cf=10nF Rl=100 （6）整体电路图图2.8 实验整体仿真电路图3、实验计划（1）选题后确定实验计划，搜集基本资料。
（2）设计电路原理，选定器材及元器件。
（3）手绘电路连接图，检查错误并改正。
（4）利用仿真软件进行电路图的绘制及连接，同时进行模拟仿真。
（5）联系指导教师，咨询相关问题并对电路进行完善。
四、实验仪器、设备和材料：（1）74LS161 四片（2）74LS191 两片（3）NE555定时器一个（4）电阻5个电容2个（5）开关7个（6）74LS00 、74LS40、74LS04各一片（7）红色发光二极管2个（8）数电模拟实验箱（七段译码显示器）（9）面包板或PCB板五、中心意见及工位分配：中心主任日期：年月日。