限时发言时间提示器

《电子技术》课程设计报告

题目限时发言时间提示器

学院（部）电控学院

专业建筑设施智能技术

班级320602

学生姓名

学号

月日至月日共2 周

指导教师（签字）

目录

题目 (5)

摘要 (5)

关键字 (5)

第一章系统概述 (6)

总框图设计 (6)

单元模块设计 (6)

总电路图设计 (6)

第二章单元方案论证与选择 (7)

1电源方案选择 (7)

2 预置时间方案选择 (7)

3 时钟脉冲产生方案选择 (7)

4 倒计时计数显示方案选择 (7)

5 门电路比较控制电路方案选择 (8)

6 提示信号发生电路方案选择 (8)

第三章单元电路的设计 (9)

1电源电路的设计 (9)

2 预置时间电路的设计 (10)

3 时钟脉冲产生电路的设计 (10)

4 倒计时计数显示电路的设计 (10)

5 门电路比较控制电路的设计 (11)

6 提示信号发生电路的设计 (11)

第四章系统综述、总体电路图 (12)

第五章结束语 (13)

1本设计特点、存在的问题及改进意见 (14)

2 心得和体会 (15)

鸣谢 (16)

元器件清单 (17)

参考文献 (18)

评语 (19)

限时发言时间提示器

摘要

本设计电路分为时钟脉冲电路、预置时间电路、倒计时显示电路、门电路比较控制电路、提示信号发生电路五部分：

1、预置时间用三个74LS160十进制计数器和适当的门电路控制的，设有10min输入（脉冲）按钮和1min输入（脉冲）按钮。即每按一次相应的脉冲开关，就给相应的计数器提供一个脉冲使计数器累加1。同时用适当的门电路控制10min位计数器为0~3循环，且使得当10min位为3时1min位的计数器清零，即1min位输入脉冲按钮无效；当10min位为0时选中1min位另一计数器，并使其计数状态为3~9循环。

2、利用555构成多谐振荡电路产生所需的2Hz脉冲，再经过JK触发器分频得到1Hz 的脉冲作为计数器的时钟脉冲

3、用74LS192双时钟可逆十进制计数器实现倒计时，用4片译码芯片7447驱动数码管显示时间，显示到秒。通过两个JK触发器实现控制计数器加减计数功能的转换（倒数为0后变为加计数器），用加进位端、减借位端和加、减计数脉冲端进行级联，其中10s位到1min位为6进制。

4、比较电路主要是用逻辑门来使倒计时时间与要求提示时刻比较。控制电路则由JK 触发器、开关等器件来根据输出电平高低来控制提示电路。

5、提示信号发生电路主要由发光二极管、两片555芯片构成。其中一片555构

成延时电路；另一片构成多谐振荡蜂鸣电路，用JK触发器使其5管脚在不同提

示时接不同电平，从而发出不同频率的蜂鸣信号

关键字：编码器，数码显示管，门电路，555定时器，译码器

设计要求：

⒈3～30分钟可调

⒉定时间倒计数显示

⒊定时间小于10分钟，倒数到1分钟时给出提示信号，设定时间大于10分

钟，倒数到5分钟给提示信号，超时给出警告提示信号（红灯），超时大于1

分钟时，给出蜂鸣器声音提示

⒋有设定输入及复位开关，可用绿灯，黄灯，红灯表示工作状态

任务分配：预置时间电路，倒计时显示电路

第一章系统概述

1、总框图设计

构思整个系统由哪些功能模块组成，以及各个功能模块之间的互相控制关系，将各功能模块联系起来画出总体功能模块图。

2、单元模块设计

根据总功能框图的功能划分，具体设计各单元模块。设计时，从要实现的功能及如何实现等方面着手，大体选择相应的元器件，再进行细节设计。

3、总电路图设计

a)单元功能模块设计好后，从各个单元功能模块间的控制关系着手，对各

单元功能模块进行检验论证，保证各个模块间无冲突，均能正常运行

b)分析每个模块的各个状态的转换及控制、各功能模块间的控制关系。本

设计应重点分析倒计时的各个须提示的状态的比较控制电路，还有相应

的提示信号发生电路之间的关系。

c)纵观全局，规划总电路的布局，最后画出完整的电路图。

电路工作原理与框图

电路总体工作流程：

开电源——―>复位清零―――>设置时间T

―――>按输入确认键，确认输入

―――>按开始键则进入倒计时，此时计数工作灯绿灯亮

―――>剩余时间提示（T≧10min时,倒数至5分钟提示；T<10min，倒数至1min提示）短提示音

―――>倒数至0时发出长4s的提示音，同时亮黄灯

―――>若发言未完则进入超时计数，直到超时1min时给出长4s的较急促的提示音，同时亮红灯警告，且计时停止，数码管显示1分钟不变直到主持人复位清零

―――>若发言在超时1min之前完成（包括准时完成和提前完成）

则由主持人按复位键清零停止计数

第二章单元方案论证与选择

1、电源方案选择

方案一：用5V的蓄电池做电路的工作电源。

电路接线简单，使用方便，可移动性能强，整体电路均为5V的电源不必变

压可以直接使用。但是，总体电路的芯片较多，每个芯片均需要电源提供5V的

电压，总体耗电量可能较大，当蓄电池电量不足时可能影响芯片的正常工作，使

电路出现混乱。而且市场上5V蓄电池也不容易买到。常用方法为一个6V的蓄电

池（3片2V的蓄电池）串联一个二极管降到5.3V左右，但是蓄电池的电压很不

稳定，在充满电的时候，电压可以达到2.4V×3=7.2V，在一般的时候也是2.25V

×3＝6.75V，完全放电以后的电压为1.75V×3＝5.25V。电压变化范围较大，有

的芯片对电压要求比较严格，所以此方案不可行。

方案二：使用LM7805构成5V稳压电源。

通过变压器将市电220V，50Hz交流电转化为12V，50Hz交流电，在通过全

桥二极管进行整流，通过LM7805进行稳压得到5V直流电压。此方案比较容易实

现，LM7800系列产品可以在任何一个电子元件商店一定都能买到，价格便宜（批

发价都不超过一元，零售价一般不超过2-3元），成本较低，性能稳定，输出电

流最大可达1A，可以满足设计要求。而且本设计产品应用于比赛现场，220V市

电比较容易得到，并且本设计产品不需要频繁的进行位置移动。故此方案可行性

比较高，所以选用此方案。

2、预置时间方案选择

方案一：

由于设计要求倒数时间输入可调并译码显示，比较经典的方案是使用8279 芯片：40 个引脚的8279 芯片是由Intel 于80 年代首先推出的，参考资料较多，应用比较成熟。优点：最为通用，输入时间使用键盘方便、易操作。缺点：元器件多，面积大，电路复杂，需要较好的编程能力才能灵活运用，其综合成本较高，而且本系统只用到其键盘输入单个功能，不能充分利用它的强大功能。

方案二：

即本设计系统所选方案，由三个74LS160十进制计数器及适当的门电路组成。充分利用的74LS160的异步清零、同步置数以及使能端等各个功能,达到设计要求，即输入时