三位数显式电子计时器

哈尔滨工业大学华德应用技术学院课程设计说明书

设计题目：三位数显式电子计时器

系别：应用电子与通信技术系

班级： 0892222

学生姓名:郭海军

指导教师：姜波

成绩：___________________

年月日

课程设计任务书

年月日

目录

第1章绪论

1.1设计要求 (1)

1.1.1设计题目和设计指标………………

1.2 设计功能………………………………

第2章电路的方框图和原理图………………

2.1电路的方框图

2.2电路原理图

2.2.1 电路方框图的比较……………………

第3章单元电路设计参数计算和器件的选择

3.1 NE555介绍……………………………

3.2 多谐振荡器……………………………….

3.2.1由555定时器构成的多谐振荡………

3.3 CD40110介绍…………………………….

3.3.1 CD40110芯片功能及各引脚………….

3.4 数码管介绍…………………………………

第4章整机电路的工作原理………………………………………

第5章电路的安装与调试…………………………………………

5.1 整机电路的调试……………………………………

5.2 整机电路布线与接地问题……………………………

5.2.1 布线原则………………………………………

5.2.2 接地问题………………………………………

结论………………………………………………………………..

收获和体会………………………………………………………

致谢………………………………………………………………

参考文献………………………………………………………….

附录……………………………………………………………….

第1章绪论

结合这次课设的要求：运用数电知识，利用NE555设计电

路，我的课题是，在三位数显式电子计时器的设计中，根据NE555和CD40110结构和工作原理，进行计时电路设计，数码驱动设计，还有在设计中占主要地位的多谐振荡电路的设计。其中多谐振荡电路的设计结合了数电以及高频电子线路的综合应用。

本课设论文分为以下几个部分：通过技术指标从555电路依次往后级电路设计，包括元件参数，器件的选择，和最终实物的制作和调试。课设中，运用cd40110计时驱动数码管，因为40110很容易受到脉冲信号的影响，所以在调试中要保证电路的稳定

性。下面就这几个部分进行介绍说明

本章节主要介绍三位数显式电子计时器的指标和电路的功能

1.1设计要求

a 由NE555构成的多谐振荡器

b利用CD40110具有译码驱动加减计数器等功能驱动八段显示译码输出

c 开关控制计时器的停止与运动

1.1.1三位数显式电子计时器技术指标

三位数显式电子计时器就是一个电子计数器，不过它所计的数是时间秒计时精度为0.1s计时电路由三只四合一电路CD40110级联组成，并且驱动数码管显示。本计时器电路作为一种比较精确的计时器，它的开启与停止必须灵敏与可靠。三位计时器中，IC1和LED1作为0.1位计时，IC2.IC3分别为个位和十位计时。

1.2设计功能

本电子计时器用于四驱是赛车的电子计时，赛车启动时将计时器启动，赛车停止时又将计时器停止。计时器所显示的数值即是赛车所消耗的时间。本电路由控制开关和电子计时器两大部分组成。其中电子计时器是由时基发生器和数显式电子计数器组成。本计时电路作为一种比较精确的计时器，它的开启与停止必须灵敏与可靠。电路中将它的TE（低电平有效）端作为计时器的开停控制端，平时TE通过R2接电源，计数器的计数功能被抑止。当赛车启动的同时，通过继电器的触点K将TE端接地，计数器立即恢复技术功能。当赛车到达终点时，继电器触点K断开接地，使TE端又接至电源端，计数立即停止计数，计数结果予以保留。

第2章电路的方框图和原理图2.1 电路方框图

1. 如图所示

2.2 电路原理图

2. 如图所示

第3章单元电路设计参数计算和器件

的选择

本章节讲诉了电路中元件参数值的计算，重点介绍了NE555和CD40110芯片各引脚的功能以及由NE555构成多谐振荡器电路的计算。也介绍了数码管的使用方法。

3.1 NE555定时器

1. 555定时器是一种中规模集成电路，它将模拟与逻辑功能巧妙地组合在一起，具有结构简单使用电压范围宽工作速度快定时精度高驱动能力强等优点。它不仅用于信号的产生和变换，还用于控制与检测电路中。

555定时器的内部结构和引脚排列如图

（555定时器的内部结构图）

（555定时器引脚排列图）

555定时器引脚的名称

序号符号名称

1 GND 接地端

2 TR 低电平触发端

3 Q 输出端

4 Rd 复位端

5 Um 电压控制端

6 TH 高电平触发端

7 DIS 放电端

8 +Ucc 电源端

3.2多谐振荡器

多谐振荡器是一种自己振荡电路，当电路连好并接通电源后，在其输出端便可获得矩形波，因矩形脉冲中除基波外还含有丰富的高次谐波，所以称之为多谐振荡器。

3.2.1由555定时器构成的多谐振荡器

1.电路组成

图a所示由555定时器构成的多谐振荡器。R1 R2 C是外接元件，定时器TH端和TR端连接起来接Uc，晶体管VTd集电极（7脚）接到R1和R2的连接点上。

2.工作原理

接通电源前，电容C上无电荷，所以在接通的一瞬间，因电容C来不及充电，故电容C两端电压为0V，则有Uth=Utr=Uc=0V，输出端Uo为高电平，VTd截止，直流电源通过电阻R1 R2向电容C充电，电容电压开始上升，充电时间常数t1=（R1+R2）C。

当电容C充电达到2/3Ucc时，电电路的状态发生翻转，uo端输出