倒计时定时器设计
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附录A电路原理图.………………………………………………13
第1章 概 述
在现在这个数字化的时代，倒计时定时器随处可见，在人们的生活和工作中，倒计时定时器的应用也越来越广泛。倒计时计数器是由单片机为核心的器件组成的一个倒计时系统，它可以用作于定时，控制被定时电器的工作状态，实现定时开或者定时关，不仅能够更加方便的使用电器的开关，更能灵活定时电器的工作时间。
综上所述，不管是采用机械定时还是采用电子定时，无可厚非它们都是一种定时装置，都是服务于社会的，它的到来给人们带来了许许多多的方便。而且对于现在的人来说也是越来越离不开它的，因为人们需求的是一种智能化的方便。
所以我相信，倒计时定时器的发展前景会越来越好。
第2章课题的来源和意义
本课题是通过上网了解后筛选提出的，电子设计课题不一定很大，只要通过亲手做一遍全过程，完成一个产品制作，收获是很大的。
电路工作时，可以先预置倒计时时间并且用数码管显示出来，然后由秒信号发生器产生秒信号，秒信号通过60分频器产生分信号，单刀双掷开关进行分秒信号选择，然后分或秒信号输入减法数器，减法数器开始动作进行倒计时，当计时结束时减法计数器输出高电平使执行电路工作，同时讯响器发出提示音。
3.2
3
秒信号发生器可以由门电路、555时基电路等构成，在此设计中，我选用了555时基电路构成的多谐振荡器作电路的秒信号发生器。
2.2 倒计时定时器的发展前景………………………………2
2.3项目设计选择……………………………………………2
第3章倒计时定时器设计……………………………………3
3.1总体电路设计方案……………………………………3
3.2功能模块设计…………………………………………3
3.2.1 秒信号发生器…………………………………3
2.3项目设计的选择
在这次的设计中我也从中分析了这些系列的电路在对用模拟技术做成的电路上首先映入眼前的就是他的整个电路复杂度比较高，所以对于一个设计者来说要对整个电路有一个比较详细的了解，对每个元器件也要全面了解他的参数，而且在设计上对数据参数的计算也是一个比较麻烦的事情，整个成品所耗资的资金也是比较贵的;然而看看用单片做成的，他在外围电路的搭建是一个比较简单的，但是在涉及到编程的内容上则不在是那么简单的事情，需要有一定的专业基础，在整个设计上所花费的费用也不算高;最后在看看用数字电路来实现其功能的电路，在整个设计上一看比较简洁，因为他所用到的东西基木上只是运用了集成芯片，对于设计者来说在整个设计上他的元器件比起用模拟电路做成的要少的多，而且他的电路也不复杂，成本也不算高。所以在这点上是一个比较不错的选择。最后，我决定采用其电路，来完成我的设计。
2.2倒计时定时器的发展前景
传统的定时器绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，部分电子器械中也有试用时间继电器的。相对于传统的定时器，电子定时器的体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用所以电子定时器的发展必定大有前途同时随着现代电子技术的发展，电子定时器也在不断的进步，朝向着更多用途、更高精度、更小体积发展着。.
因此，该设计相当于构造了一个电器的控制开关，不仅能够更加方便的使用电器的开关，更能灵活定时电器的工作时间。
关键词显示器；分频;计数器；译码器；
Abstract
This design mainly by subtraction counter, decode monitor, the second signal generator, prescaler, executive road, etc, which can realize the countdown, timing and the control performs the function of the circuit to work.
本课题的意义在于通过设计和制作本课题把在学校学习到的知识融会贯通并应用到实际当中。做到学有所成，学有所用。并且希望通过本设计为节能减排做出贡献。
2.1倒计时定时器的应用
倒计时定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于:收音机、电视机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于:照相定时曝光、定时闪光、定时放大、定时调速、定时烘箱、冰箱门开定时报警、水位定时报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。例如:空调中的定时器，在工作一段时间之后便能自动切断电源停止工作。夏季夜间使用，入睡前先顶好时间，等睡熟后到了预定时间，空调自动关机。方便节能。定时器除了应用于家用电器外，还广泛地用于工业农业生产和服务设施，甚至军事等。
Countdown count end, relay action, control appliances action. Among them the clock signal is produced by many harmonic oscillator 1 Hz second pulse signal, and second pulse signal can be through the prescaler produce Hz 1/60 of the points the pulse signal, and then through the switch choose second pulse or points pulse signal through the switch choose input circuit, to counter the countdown to trigger, counter by the preset number switch for input number start to count, including digital by decoding digital pipe display, until the countdown end, produce signals that relay work and through the control switch control controlled appliances on or off.
CC14522计数器功能表如表1所示：
表1CC14522功能表
CC14522功能如表3所示，当CR接高电平CP、 、LD任意时，不管输入端输入何电平，输出端均输出低电平；当CR接低电平且LD接高电平时，CP、 任意时，输出端电平和输入端电平相对应；当CR、 、LD接低电平CP接高电平，或CR和LD接低电平 接高电平CP任意，或CR和LD接低电平CP接高电平 输入时钟下降沿时，该芯片起保持功能；只有在CR、LD、 均接低电平且CP输入时钟上升沿时，CC14522芯片才具有计数功能。
Key wordsCounter; Decoder; Display; Points frequency
目 录
摘 要………………………………………………………………Ⅰ
第1章 概述………………………………………………………1
第2章 课题的来源和意义………………………………………2
2.1 倒计时定时器的应用……………………………………2
Therefore, the design is equivalent to construct a electric control switch, can flexible timing appliances work time, which makes the electric switch more convenient.
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。CMOS组成的多谐振荡器在此设计中用于产生秒信号，其原理图如图2-1所示。
第3章 倒计时定时器设计
3
用两个可预置数的减计数器组成两位十进制减计数器，通过两个译码器译码和两个LED数码管显示器显示，CMOS电路组成秒信号发生器，另外有控制电路，控制器随着计数器计数的状态发生改变，计时期间，用电器开关断开，当计时完毕时，用电器开关闭合。
本设计以集成电路芯片为核心。秒信号是由555时基电路组成的多谐振荡器构成的；60分频器可由CC4002芯片、两个与门构成；倒计时的秒分选择可利用一个单刀双掷开关来实现；两位减法计数器利用两个CC14522芯片组成；预置数采用两个开关组来实现；而译码显示电路也可通过两个CC14543七段译码器和两个共阴极数码管构成；执行电路可由二极管、三极管、电阻和继电器组成，执行电路工作时由一个讯响器来发出提示音。
在日常生活中，我们经常碰到一些需要定时的事情，不仅在医学设备、在交通方面、比赛场合等，而且在一些数字化、智能化设备上倒计时定时器得到了很好的应用，例如印相或放大照片，需要定在零点儿秒的时问，洗衣机洗涤衣物需要定在儿分钟到十几分种的时间，电风扇需要定在数十分钟的时问。完成这种定时的定时器有多种多样，在家用电器中采用的机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的，这种定时器虽然结构简单，成本低，维修也比较方便，但是它的触头频繁接触和断开，大大的缩短了它的使用寿命，也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器也慢慢的多了，有采用模拟量的定时、有采用单片机定时的、有采用数字电路定时的等等而这些都是为了更好的方便生活与工作。
图2-1多谐振荡器
电路的工作原理是：接通电源后，555的3脚(OUT)输出高电平，其值接近于电源电压，7脚(DIS)内的晶体管截止，电源+VCC通过电阻R23、RP1和R24给电容C1充电，电容上的电压逐渐上升，当到达比较上限2/3VCC时，使555的3脚输出变为低电平，其值接近于电源负极，7脚内的晶体管变为饱和，电容C1放电，其电压开始逐渐下降。当2脚（ ）、6脚(TH)的电压下降到比较下限1/3VCC时，使555的3脚重新输出高电平，与此同时7脚内的晶体管截止，电容重新开始由电源+VCC经电阻R23、RP1和R24充电。这样周而复始，在555的3脚上输出矩形振荡波形。
振荡周期T和频率f的计算公式如下：
f=1/T=1/（R23+RP1+R24）C1×ln2
因此，只要取合适的值，就可以调节振荡频率。
3.2.2
倒计时定时器的核心是可预置数减法计数器，用于倒计时。可预置数的二位十进制减计数器由二片CC14522二-十进制1/N计数器组成，其管脚图如图2-2所示：
图2-2CC14522管脚图
本设计主要构成有减法计数器、译码显示器、秒信号发生器、分频器、执行路等，其主要功能有倒计时、定时和控制执行电路工作。
本文介绍了一种电子定时器.定时时间用数字显示.并进行逆计数.当计数器显示为“0”时.控制器会自动切断或打开用电器的电源，定时时间范围1 ~990分钟。该定时器可替代目前一些家用电器中的机械定时器。
毕业设计（论文）
论文题目倒计时定时器设计
学院名称XXX
班 级XXX
学 号XXX
学生姓名XXX
指导教师XXX
完成时间：XXXX年XX月XX日
摘 要
PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，己广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
两位减法计数器原理电路如图2-3所示：
图2-3两位减法计数器（CC14522）原理图
两位减法计数器工作方式：
当按下启动按钮S3时，高电平加至IC3和IC4的PE端，使设定的预置数进入计数器中，然后计数器就在时钟脉冲下进行减计数。当个位计数器IC4减到“0000”，再输入一个时钟脉冲，就跳变到其最高位“1001”，其中Q4端输入“1”脉冲（可理解为借位信号），使十位计数器IC4减1，当十位，个位都为零时，IC4的 OC 端输出为1，使个位的 端为1，计数停止。个位计数器的OC 端为两位减法计数器的输出端。
3.2.2 减法计数器……………………………………4
3.2.3执行电器……………百度文库…………………………7
第4章 倒计时定时器的原理……………………………………8
总结…………………………………………………………………10
致谢…………………………………………………………………11
参考文献…………………………………………………………..12
第1章 概 述
在现在这个数字化的时代，倒计时定时器随处可见，在人们的生活和工作中，倒计时定时器的应用也越来越广泛。倒计时计数器是由单片机为核心的器件组成的一个倒计时系统，它可以用作于定时，控制被定时电器的工作状态，实现定时开或者定时关，不仅能够更加方便的使用电器的开关，更能灵活定时电器的工作时间。
综上所述，不管是采用机械定时还是采用电子定时，无可厚非它们都是一种定时装置，都是服务于社会的，它的到来给人们带来了许许多多的方便。而且对于现在的人来说也是越来越离不开它的，因为人们需求的是一种智能化的方便。
所以我相信，倒计时定时器的发展前景会越来越好。
第2章课题的来源和意义
本课题是通过上网了解后筛选提出的，电子设计课题不一定很大，只要通过亲手做一遍全过程，完成一个产品制作，收获是很大的。
电路工作时，可以先预置倒计时时间并且用数码管显示出来，然后由秒信号发生器产生秒信号，秒信号通过60分频器产生分信号，单刀双掷开关进行分秒信号选择，然后分或秒信号输入减法数器，减法数器开始动作进行倒计时，当计时结束时减法计数器输出高电平使执行电路工作，同时讯响器发出提示音。
3.2
3
秒信号发生器可以由门电路、555时基电路等构成，在此设计中，我选用了555时基电路构成的多谐振荡器作电路的秒信号发生器。
2.2 倒计时定时器的发展前景………………………………2
2.3项目设计选择……………………………………………2
第3章倒计时定时器设计……………………………………3
3.1总体电路设计方案……………………………………3
3.2功能模块设计…………………………………………3
3.2.1 秒信号发生器…………………………………3
2.3项目设计的选择
在这次的设计中我也从中分析了这些系列的电路在对用模拟技术做成的电路上首先映入眼前的就是他的整个电路复杂度比较高，所以对于一个设计者来说要对整个电路有一个比较详细的了解，对每个元器件也要全面了解他的参数，而且在设计上对数据参数的计算也是一个比较麻烦的事情，整个成品所耗资的资金也是比较贵的;然而看看用单片做成的，他在外围电路的搭建是一个比较简单的，但是在涉及到编程的内容上则不在是那么简单的事情，需要有一定的专业基础，在整个设计上所花费的费用也不算高;最后在看看用数字电路来实现其功能的电路，在整个设计上一看比较简洁，因为他所用到的东西基木上只是运用了集成芯片，对于设计者来说在整个设计上他的元器件比起用模拟电路做成的要少的多，而且他的电路也不复杂，成本也不算高。所以在这点上是一个比较不错的选择。最后，我决定采用其电路，来完成我的设计。
2.2倒计时定时器的发展前景
传统的定时器绝大多数都是发条驱动式、电机传动式或电钟式等机械定时器，部分电子器械中也有试用时间继电器的。相对于传统的定时器，电子定时器的体积小、重量轻、造价低、精度高、寿命长、而且安全可靠、调整方便、适于频繁使用所以电子定时器的发展必定大有前途同时随着现代电子技术的发展，电子定时器也在不断的进步，朝向着更多用途、更高精度、更小体积发展着。.
因此，该设计相当于构造了一个电器的控制开关，不仅能够更加方便的使用电器的开关，更能灵活定时电器的工作时间。
关键词显示器；分频;计数器；译码器；
Abstract
This design mainly by subtraction counter, decode monitor, the second signal generator, prescaler, executive road, etc, which can realize the countdown, timing and the control performs the function of the circuit to work.
本课题的意义在于通过设计和制作本课题把在学校学习到的知识融会贯通并应用到实际当中。做到学有所成，学有所用。并且希望通过本设计为节能减排做出贡献。
2.1倒计时定时器的应用
倒计时定时器在家用电器中经常用于延时自动关机、定时。延时自动关机可用于:收音机、电视机、录音机、催眠器、门灯、路灯、汽车头灯、转弯灯以及其他电器的延时断电及延时自停电源等。定时可用于:照相定时曝光、定时闪光、定时放大、定时调速、定时烘箱、冰箱门开定时报警、水位定时报警、延时催眠器、延时电铃、延时电子锁、触摸定时开关等。例如:空调中的定时器，在工作一段时间之后便能自动切断电源停止工作。夏季夜间使用，入睡前先顶好时间，等睡熟后到了预定时间，空调自动关机。方便节能。定时器除了应用于家用电器外，还广泛地用于工业农业生产和服务设施，甚至军事等。
Countdown count end, relay action, control appliances action. Among them the clock signal is produced by many harmonic oscillator 1 Hz second pulse signal, and second pulse signal can be through the prescaler produce Hz 1/60 of the points the pulse signal, and then through the switch choose second pulse or points pulse signal through the switch choose input circuit, to counter the countdown to trigger, counter by the preset number switch for input number start to count, including digital by decoding digital pipe display, until the countdown end, produce signals that relay work and through the control switch control controlled appliances on or off.
CC14522计数器功能表如表1所示：
表1CC14522功能表
CC14522功能如表3所示，当CR接高电平CP、 、LD任意时，不管输入端输入何电平，输出端均输出低电平；当CR接低电平且LD接高电平时，CP、 任意时，输出端电平和输入端电平相对应；当CR、 、LD接低电平CP接高电平，或CR和LD接低电平 接高电平CP任意，或CR和LD接低电平CP接高电平 输入时钟下降沿时，该芯片起保持功能；只有在CR、LD、 均接低电平且CP输入时钟上升沿时，CC14522芯片才具有计数功能。
Key wordsCounter; Decoder; Display; Points frequency
目 录
摘 要………………………………………………………………Ⅰ
第1章 概述………………………………………………………1
第2章 课题的来源和意义………………………………………2
2.1 倒计时定时器的应用……………………………………2
Therefore, the design is equivalent to construct a electric control switch, can flexible timing appliances work time, which makes the electric switch more convenient.
多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。CMOS组成的多谐振荡器在此设计中用于产生秒信号，其原理图如图2-1所示。
第3章 倒计时定时器设计
3
用两个可预置数的减计数器组成两位十进制减计数器，通过两个译码器译码和两个LED数码管显示器显示，CMOS电路组成秒信号发生器，另外有控制电路，控制器随着计数器计数的状态发生改变，计时期间，用电器开关断开，当计时完毕时，用电器开关闭合。
本设计以集成电路芯片为核心。秒信号是由555时基电路组成的多谐振荡器构成的；60分频器可由CC4002芯片、两个与门构成；倒计时的秒分选择可利用一个单刀双掷开关来实现；两位减法计数器利用两个CC14522芯片组成；预置数采用两个开关组来实现；而译码显示电路也可通过两个CC14543七段译码器和两个共阴极数码管构成；执行电路可由二极管、三极管、电阻和继电器组成，执行电路工作时由一个讯响器来发出提示音。
在日常生活中，我们经常碰到一些需要定时的事情，不仅在医学设备、在交通方面、比赛场合等，而且在一些数字化、智能化设备上倒计时定时器得到了很好的应用，例如印相或放大照片，需要定在零点儿秒的时问，洗衣机洗涤衣物需要定在儿分钟到十几分种的时间，电风扇需要定在数十分钟的时问。完成这种定时的定时器有多种多样，在家用电器中采用的机械定时器就是根据一般上弦钟表原理设计的，这种定时器虽然结构简单，成本低，维修也比较方便，但是它的触头频繁接触和断开，大大的缩短了它的使用寿命，也不利于进一步全自动化。在电子技术突飞猛进的今天，电子定时器也慢慢的多了，有采用模拟量的定时、有采用单片机定时的、有采用数字电路定时的等等而这些都是为了更好的方便生活与工作。
图2-1多谐振荡器
电路的工作原理是：接通电源后，555的3脚(OUT)输出高电平，其值接近于电源电压，7脚(DIS)内的晶体管截止，电源+VCC通过电阻R23、RP1和R24给电容C1充电，电容上的电压逐渐上升，当到达比较上限2/3VCC时，使555的3脚输出变为低电平，其值接近于电源负极，7脚内的晶体管变为饱和，电容C1放电，其电压开始逐渐下降。当2脚（ ）、6脚(TH)的电压下降到比较下限1/3VCC时，使555的3脚重新输出高电平，与此同时7脚内的晶体管截止，电容重新开始由电源+VCC经电阻R23、RP1和R24充电。这样周而复始，在555的3脚上输出矩形振荡波形。
振荡周期T和频率f的计算公式如下：
f=1/T=1/（R23+RP1+R24）C1×ln2
因此，只要取合适的值，就可以调节振荡频率。
3.2.2
倒计时定时器的核心是可预置数减法计数器，用于倒计时。可预置数的二位十进制减计数器由二片CC14522二-十进制1/N计数器组成，其管脚图如图2-2所示：
图2-2CC14522管脚图
本设计主要构成有减法计数器、译码显示器、秒信号发生器、分频器、执行路等，其主要功能有倒计时、定时和控制执行电路工作。
本文介绍了一种电子定时器.定时时间用数字显示.并进行逆计数.当计数器显示为“0”时.控制器会自动切断或打开用电器的电源，定时时间范围1 ~990分钟。该定时器可替代目前一些家用电器中的机械定时器。
毕业设计（论文）
论文题目倒计时定时器设计
学院名称XXX
班 级XXX
学 号XXX
学生姓名XXX
指导教师XXX
完成时间：XXXX年XX月XX日
摘 要
PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，己广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
两位减法计数器原理电路如图2-3所示：
图2-3两位减法计数器（CC14522）原理图
两位减法计数器工作方式：
当按下启动按钮S3时，高电平加至IC3和IC4的PE端，使设定的预置数进入计数器中，然后计数器就在时钟脉冲下进行减计数。当个位计数器IC4减到“0000”，再输入一个时钟脉冲，就跳变到其最高位“1001”，其中Q4端输入“1”脉冲（可理解为借位信号），使十位计数器IC4减1，当十位，个位都为零时，IC4的 OC 端输出为1，使个位的 端为1，计数停止。个位计数器的OC 端为两位减法计数器的输出端。
3.2.2 减法计数器……………………………………4
3.2.3执行电器……………百度文库…………………………7
第4章 倒计时定时器的原理……………………………………8
总结…………………………………………………………………10
致谢…………………………………………………………………11
参考文献…………………………………………………………..12