电子倒计时定时器设计方案
电子倒计时定时器设计方案
绪论
1.1课题的学术背景及其实际意义
倒计时定时器已经成为人们日常生活中必不可少的物品，随着技术的发展，广泛的应用于各个公共场所，给人们日常的生活、学习、工作、娱乐带来便利，但是由于原先简单的报时功能已经不能够被人们所满足，希望出一些新的功能新的产品来满足人们的需要，例如重要日子的倒计时、秒表等等，这些都能带来更大的方便。而所有的这些都是以倒计时定时器为基础的。因此，研究倒计时定时器有着非常重要的意义和实用价值。
电子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等等。
1.2相关领域的成果及存在的不足
在电子技术突飞猛进的今天，电子倒计时定时器也慢慢的被广大的家庭所接受，这些都方便了每个人的生活和工作。
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。
1.3课题来源及主要研究容
本课题是通过老师挑选的几个课题当中自主选择的，虽然倒计时定时器已经很常见了，但是自己亲自动手制作，把所学到的知识应用的实际操作中，通过这个过程一定会有很大的收获，巩固加深了单片机应用的知识面，提高了自己的动手能力和解决问题的能力。
本课题主要研究的容要了解电子倒计时定时器的基本结构原理，调研并查找相关资料，选择实现电子倒计时定时器的方案，进行完整的倒计时的硬件电路、系统软件以及实物结构的设计并进行电路仿真、软件编程、系统调试。
第2章倒计时定时器的结构、原理及设计方案
2.1 单片机的发展概况
微型计算机的出现是电子数字计算机广泛应用到人们日常工作和生活领域中去的一个重大转折点。它已经深入应用到非微型计算机所无法应用的领域，对社会产生了极大的影响。单片微型计算机是微型计算机发展的一个重要分支，它以其独特的机构和性能，越来越普遍的应用到国民经济建设的各个领域。
单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。因为单片机主要用于控制系统中，所以又称微控制器（Microcontroller Unit，MCU）或嵌入式控制器（Embedded Controller）。它具有嵌入式应用系统所要求的体系结构，微处理器，指令系统，总线方式，管理模式等。他把计算机的基本部件都微型化集成到一块芯片上了，通常片部都含有中央处理部件（CPU），数据存储器（RAM），程序存储器（ROM，EPROM，Flsh ROM），定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口他们之间的相互连接结构
2.2 51单片机的部结构
51单片机部有一个8位的CPU，同时CPU部包含了运算器，控制器及若干寄存器。
1、运算器（ALU）的主要功能
A）算术和逻辑运算，可对半字节（一个字节是8位，半个字节就是4位）和单字节数据进行操作。
B）加、减、乘、除、加1、减1、比较等算术运算。
C）与、或、异或、求补、循环等逻辑运算。
D）位处理功能（即布尔处理器）。
由于ALU部没有寄存器，参加运算的操作数，必须放在累加器A中。累加器A也用于存放运算结果。
例如：执行指令 ADD A，B
执行这条指令时，累加器A中的容通过输入口In_1输入ALU，寄存器B通过部数据总线经输入口In_2输入ALU，A+B的结果通过ALU的输出口Out、部数据总线，送回到累加器A。
2、程序计数器PC
PC的作用是用来存放将要执行的指令地址，共16位，可对64K ROM直接寻址，PC低8位经P0口输出，高8位经P2口输出。也就是说，程序执行到什么地方，程序计数器PC就指到哪里，它始终是跟蹿着程序的执行。我们知道，用户程序是存放在部的ROM中的，我们要执行程序就要从ROM中一个个字节的读出来，然后到CPU中去执行，那么ROM具体执行到哪一条呢？这就需要我们的程序计数器PC来指示。
程序计数器PC具有自动加1的功能，即从存储器中读出一个字节的指令码后，PC自动加1（指向下一个存储单元）。
3、指令寄存器IR
指令寄存器的作用就是用来存放即将执行的指令代码。
在这里我们先简单的了解下CPU执行指令的过程，首先由程序存储器（ROM）中读取指令代码送入到指令寄存器，经译码器译码后再由定时与控制电路发出相应的控制信号，从而完成指令的功能。关于指令在单片机部的执行过程，我们在后面将会以另一节课来进行详细的讲解。
4、指令译码器ID
用于对送入指令寄存器中的指令进行译码，所谓译码就是把指令转变成执行此指令所需要的电信号。当指令送入译码器后，由译码器对该指令进行译码，根据译码器输出的信号，CPU控制电路定时地产生执行该指令所需的各种控制信号，使单片机正确的执行程序所需要的各种操作。
5、地址寄存器AR（16位）
AR的作用是用来存放将要寻址的外部存储器单元的地址信息，指令码所在存储单元的地址编码，由程序计数器PC产生，而指令中操作数所在的存储单元地址码，由指令的操作数给定。从上图中我们可以看到，地址寄存器AR通过地址总线AB与外部存储器相连。
6、数据寄存器DR
用于存放写入外部存储器或I/O端口的数据信息。可见，数据寄存器对输出数据具有锁存功能。数据寄存器与外部数据总线DB直接相连。
7、程序状态字PSW
用于记录运算过程中的状态，如是否溢出、进位等。
例如，累加器A的容83H，执行：
ADD A，#8AH ；累加器A与立即数8AH相加，并把结果存放在A中。
指令后，将产生和的结果为[1]0DH，而累加器A只有8位，只能存放低8位，即0DH，元法存放结果中的最高位B8。为些，在CPU设置一个进位标志位C，当执行加法运算出现进位时，进位标志位C为1。
8、时序部件
由时钟电路和脉冲分配器组成，用于产生微操作控制部件所需的定时脉冲信号。
2.3 设计要求、方案及框图
2.1.1设计要求
这个倒计时定时器的设计采用倒计时的方式，初始值由键盘设定，最大定时为59分59秒，8位LED显示时间，定时到进行声光报警。
2.1.2设计方案
（1）采用AT89C51单片机为核心，通过程序来实现时间的显示，用定时器实现闹钟功能的设定，通过LED数码管显示时间。如图2-1：
图2-1系统框图
本设计采用AT89C51单片机不如AT89S52精确高，长时间工作会导致误差很大，并且C语言设计起来相当麻烦，调整起来麻烦而且不方便实现对系统的扩展。
（2）采用AT89S52单片机为核心，倒计时功能采用C语言编程利用单片机部定时器来实现，通过时钟芯片DS1302利用LED数码管显示当前时间，并通过键盘控制模式的转换和时间的调整，当时间到了经行报警，这个设计使整个系统可编程，灵活性大大增加了，虽然多了个芯片但是加大了精度，因此选择这个方案。
2.1.3设计框图
利用单片机定时器及计数器产生定时效果通过编程形成倒计时效果，在通过LED数码管显示数据。系统供电后，实现小时、分钟、秒的显示，通过按键校对时间、倒计时的设定和显示，当定时时间到的时候，单片机通过报警器实现声光报警。如图2-2：
图2-2系统框图
(完整版)电子倒计时定时器设计毕业设计论文
江苏信息职业技术学院 毕业设计（论文） 题目：电子倒计时定时器设计 摘要 随着时代的进步，电子技术的发展，倒计时定时器得到了越来越广泛的应用，给人们日常的生活、学习、工作、娱乐带来便利，电子定时器相比普通的定时器来事具有体积小、重量轻、造价低、精度高等特点。 本设计主要采用51系列单片机，通过硬件电路设计和软件编程设计来实现，硬件主要包括主控模块，时间显示模块，键盘设置模块，报警器模块的设计，软件编程主要采用C语言，虽然程序条数比较多，但是设计起来比较方便，可通过Keils软件进行调试。
此次倒计时定时器采用单片机AT89S51为核心，利用时钟芯片DS1302来显示一天的时间，系统通电后利用数码管自动显示当前时间，通过键盘可以调整时间，分别对时、分、秒进行加减，也可以通过键盘转换成倒计时模式，最大倒计时时间为59分59秒，而且误差很小，当倒计时为零时蜂鸣器进行报警，指示灯变亮，倒计时功能关闭则显示当前时间，操作简单方便。 关键词：时钟芯片；AT89S51；倒计时；DS1302
目录 摘要 (1) 第1章绪论 (5) 1.1课题的学术背景及其实际意义 (5) 1.2相关领域的成果及存在的不足 (5) 1.3课题来源及主要研究内容 (5) 第2章倒计时定时器的结构、原理及设计方案 (7) 2.1 单片机的发展概况 (7) 2.2 51单片机的内部结构 (7) 2.3 设计要求、方案及框图 (9) 2.1.1设计要求 (9) 2.1.2设计方案 (9) 2.1.3设计框图 (10) 第3章硬件电路设计 (11) 3.1ATS89C51单片机介绍 (11) 3.2时钟模块 (13) 3.2.1DS1302简介 (13) 3.2.2 (14) 3.2.3时钟电路设计 (15) 3.2.4时钟复位电路 (15) 3.3键盘模块 (16) 3.4显示模块 (17)
倒计时数字电路
合肥学院 ED综合设计报告 题目：倒计时数字电子电路 班级：11级电子信息工程（2）班组员：潘凌林、夏雪、籍家兴 指导老师：高先和、姚红
一、实验目的 1、掌握任意时间倒计时器工作原理； 2、学会对原理图进行合理的布线； 3、锻炼对电路板进行焊接的能力； 4、加深对74LS161、08、192等芯片工作原理的了解。 二、实验要求 （1）设计倒计时器的电路图； （2）选择合适的芯片； （3）倒计时器具有预置数功能。 三、实验设备 74LS192*3, 74LS08*2, 74LS03, 74LS04，74LS48*2，555，电阻10KR和100R，万能板，5V稳压电源，按键开关，相关焊接工具。 四、实验原理 1.设计思路 我们选用的器材有3个74LS192，它是加、减十进制计数器，选用了555多谐振荡器，它能产生一个1hz的方波信号来作为秒脉冲，作为它的cp脉冲。又因为我们要选用2片计数器
构成2位计数的状态，固要采用计数器的级联的方法，我们选用的是并行进位的级联，因为这个大大的加快了运行的速度。因为每个片子需要一个5V的直流电源来驱动，故我们还需要用一个7V的变压器，整流桥与一个三端稳压器来设计一个电源。因为我们要的是以秒为单位的计数器，所以我们需要的是1hz的cp信号，这个可以由555多谐振荡器来完成。555多谐振荡器的功能就是你可以调节它的电阻和电容来得到不同频率和不同占空比的脉冲信号。然后还需要两个74LS48译码器与两个共阴数码管来对计数器所记得数进行翻译和显示。当倒计时显示进行到03，02，01这三个数字得时候就报警，以蜂鸣器响声来表示；这个可以用一个四线与门来实现，四线与门的四个输入分别为十位计数器的进位信号，多谐振荡器的输出端，个位的高两位经过或非输出端与低两位经过或门输出端。然后四线与门的后面接蜂鸣器就可以完成报警功能。系统还能开机复位，包括计数器清零。 2.原理图
倒计时定时器设计
一、倒计时定时器设计 1、20秒、30分钟到计时计数器 1、1 设计要求： 20s倒计时定时器：倒计时由按钮启动，计时精度0.1s，在数码管中显示倒计时值。 30分钟倒计时定时器：倒计时由按钮启动，计时精度1s，在数码管中显示倒计时值。 1、2设计的作用目的： 此次设计是我们更进一步了解基本电路的设计流程，提高自己的设计理念，丰富自己的理论知识，巩固所学知识，使自己的动手动脑能力有更进一步提高，为自己今后的学习和工作打好基础，为自己的专业技能打好基础。通过解决实际问题，巩固和加深“单片机原理与应用”课程中所学的理论知识和实验能力，基本掌握单片机应用电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，加深对单片机软硬知识的理解，获得初步的应用经验，为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。本次设计注重对单片机工作原理以及键盘控制及显示原理的理解，以便今后自己在单片机领域的学习和开发打下基础，提高自己的动手能力和设计能力，培养创新能力，丰富自己的理论知识，做到理论和实践相结合。本次设计的重要意义还在于对单片机的内部结构和工作状态做更进一步的了解，同时还对单片机的接口技术，中断技术，存储方式和控制方式作更深层次的了解。 1、3问题分析： 在电子技术飞速发展的今天，电子产品的人性化和智能化已经非常成熟，其发展前景仍然不可估量。如今的人们需求的是一种能给自己带来方便的电子产品，当然最好是人性化和智能化的，如何能做到智能化呢？单片机的引入就是一个很好的例子。单片机又称单片微型计算机，也称为微控制器，是微型计算机的一个重要分支，单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路芯片，是集CPU，RAM，ROM，I/O接口和中断系统于同一硅片上的器件。单片机的诞生标志着计算机正式形成了通过计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。目
单片机倒计时定时器
单片机倒计时定时器 2011-11-1 这里我们先要安装好51试验板上的两个轻触按钮开关，我们采用的是独立式按钮开关，也就是说将开关直接连接到电源的地和单片机的对应引脚之间，这里K1接到单片机的P3.6引脚，K2接到P3.7正常情况下单片机的 P3.6P3.7都被程序初始化时置1 当有按键按下时对应的单片机引脚被按钮开关下拉为0，这种方法比较直观，而且比较简单，在按键数量不多的场合下使用很广泛 因为机械开关开关时有抖动，所以需要在程序中加一个软件去抖动程序，它的工作原理如下：当单片机检测到有按键被按下后立即执行一个10毫秒的延时程序，然后再在检测该引脚是否仍然为闭合状态？如果仍然为闭合说明确认该键被按下立即执行相应的处理程序，否则可能是干扰，丢弃这次检测结果 接下来我们再安装一个四位的拨码开关,就是图中红色的开关,它相当于四个装在一起的拨动开关,当开关拨到"ON"一侧时,对应的那路就会接通,反之断开.它在单片机中一般用于设置初始参数,而且不经常改变的场合这里因为单片机引脚资源不够，所以我们只使用了拨码开关的第234位，第1位闲置三个开关可以逻辑组合出8种状态，所以我们能够方便灵活地预置多达7种的倒计时时间 最后我们来安装两个继电器和相关电路，有了继电器我们的实验板不再仅仅是做做实验而已，可以用于控制一些负载，比如说：充电器，洗衣机，电风扇等，使我们的实验板的实用功能大大增强，这也是电子制作实验室网站的单片机实验板和其他公司的产品不同的地方
这里继电器由相应的S8050三极管来驱动，开机时，单片机初始化后的P2.3/P2.4为高电平，＋5伏电源通过电阻使三极管导通，所以开机后继电器始终处于吸合状态，如果我们在程序中给单片机一条：CLR P2.3或者CLR P2.4的指令的话，相应三极管的基极就会被拉低到零伏左右，使相应的三极管截至，继电器就会断电释放，每个继电器都有一个常开转常闭的接点，便于在其他电路中使用，继电器线圈两端反相并联的二极管是起到吸收反向电动势的功能，保护相应的驱动三极管，这种继电器驱动方式硬件结构比较简单
基于555定时器闪光电路设计及制作
基于555定时器闪光电路设计与制作 我们主张，电子初学者要采用万能板焊接电子制作作品，因为这种电子制作方法，不仅能培养电子爱好者的焊接技术，还能提高他们识别电路图和分析原理图的能力，为日后维修、设计电子产品打下坚实的基础。 本文介绍555定时器的结构、引脚功能以及构成单稳态触发器、多谐振荡器、施密特触发器等电路，进一步掌握集成电路的使用方法，并利用多谐振荡器产生的脉冲信号控制二个发光二极管实现闪光电路。 一、基于555定时器闪光电路功能介绍 每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16%增至23%以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。汽车上的左、右闪光灯就是最普通的电子产品，今天我们就来学习如何使用555定时器设计闪光电路。 本制作套件就是利用555定时器设计的多谐振荡器，进而构成闪光电路，如图1所示。 图1 基于555定时器闪光电路成品图
二、基于555定时器闪光电路原理图 图2 基于555定时器闪光电路原理图 三、基于555定时器闪光电路工作原理 1、可调电阻的特性及用法 可调电阻也叫可变电阻，是电阻的一类，其电阻值的大小可以人为调节，以满足电路的需要。可以逐渐地改变和它串联的用电器中的电流，也可以逐渐地改变和它串联的用电器的电压，还可以起到保护用电器的作用。
图3 可调电阻100K可调范围 电位器是可调电阻的一种,通常是由电阻体与转动或滑动系统组成，即靠一个动触点在电阻体上移动，获得部分电压输出。 电位器的电阻体有两个固定端，通过手动调节转轴或滑柄，改变动触点在电阻体上的位置，则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值，从而改变了电压与电流的大小。
任意时间倒计时计数器的设计
任意时间倒计时计数器的设计 摘要：本设计实现任意秒数倒计时的功能，首先利用555定时器连接电阻和电容改装成多谐振荡器，将输入脉冲经电路转换输出矩形波，并改变电容和电阻的参数使输出周期为1秒。计数部分用74LS192芯片来实现，74LS192芯片是8421码计时的，符合任意几十秒读数的需要。译码部分采用74LS48芯片，74LS48是把8421BCD码经过内部作用和电路“翻译”成七段输出，然后直接推动LED，显示十进制数。此设计功能完善，可以直接清零,启动和暂停/连续计时, 进而实现断点计时，同时还应用了七段数码管来显示时间。当计数器显示的数字递减到零的时候，会发出光电报警信号。其设计由计时模块、控制模块、以及译码显示模块3个部分组成。 关键词：计时器；报警；芯片模块化
The Design of Any Time Countdown Counter Abstract：The design implements the function of 30 seconds countdown , At first ,use a 555 timer concussion connected with resistor and capacitor converted into a multivibrator, which can inverter the input pulse into a circuit output square wave,and change the parameters of capacitance and resistance so that the output cycle is a second. The counting part is realized by 74ls192 chip,and 192 chip is timed at 8421 yards , which can meet the need of 30 seconds reading. Decoding part adopts 74ls48 chip, 74ls48 is at the 8421 BCD by internal function and circuit "translate" into seven period of output, then directly promote LED, and shows a decimal number.The function of this design is perfect, it can directly reset, start and stop/continuous time, then realize breakpoint time, at the same time it also uses seven digital tube to display time. When the counter of the digital display diminishing to zero, it will have a photoelectric alarm signal. It is designed by hourly module, control module, and decode display module 3 parts. Keywords: The timer photoelectric; Alarm; Modular
倒计时定时器电路设计
目录 摘要 (1) 第1章概述 (2) 第2章电路设计方案 (3) 2.1 总体电路设计方案 (3) 2.2 单元功能模块设计 (4) 2.2.1 秒信号发生器 (4) 2.2.260分频器电路设计 (5) 2.2.3 减法计数器 (6) 2.2.4 译码显示电路 (9) 2.2.5 执行电路 (11) 第3章整机电路原理 (13) 第4章仿真 (14) 总结 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18) 附录1电路原理图 (19) 附录２仿真图 (20)
摘要 本设计主要由减法计数器、译码显示器、秒信号发生器、分频器、执行路等构成，能实现倒计时、定时和控制执行电路工作的功能。 倒计时计数末了时，继电器动作，控制用电器动作。其中时钟信号是由多谐振荡器产生的1Hz秒脉冲信号，而且秒脉冲信号可以通过分频器产生出1/60Hz的分脉冲信号，然后通过开关选择秒脉冲或分脉冲信号通过开关选择输入电路，对倒计时计数器进行触发，计数器由置数开关输入的预置数开始进行计数，其中数字由译码数码管显示，直到倒计时末了，产生信号使继电器工作，从而通过控制开关控制受控电器的开或关。 所以，此设计相当于构造了一个电器的控制开关，能够灵活定时电器的工作时间，从而使电器的开关更加方便。 关键词计数器；译码器；显示器；分频器
第1章概述 倒计时计数器的用途很广泛。它可以用作定时，控制被定时电器的工作状态，实现定时开或者定时关，最长定时时间为99分钟。他还可以用做倒记时记数，最长记时时间为99秒，而且有二位数码管显示记数状态，可以灵活的对受控电器进行定时开关。 倒计时计时器的核心器件是可预制数减计数器IC3、IC4，其初始数由拨码开关S1、S2设定，其输出状态由BCD码七段译码器IC1、IC2译码后驱动LED数码管显示。门电路D1、D2产生秒信号脉冲，以及经IC5等60分频后得到的分信号脉冲。由开关S4选择后作为时钟脉冲送入减计数器的CP端。 当按下启动按钮S3后，S1、S2设定的预置数进入减计数器，数码管显示出该预置数，然后计数器就在时钟脉冲CP的作用下减计数，数码管做同步显示。当倒计时结束，减计数器显示为00时，输出高电平使VT1、VT2导通，继电器K1吸合，其常开接点K1-1闭合，接通被控电器，被控电器开始工作；其常闭接点K1-2断开，切断被控电器，使此工作结束工作。同时，自带音源讯响器发出提示音。 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。在医学设备、在交通方面、比赛场合等，特别是在一些数字化、智能化设备上倒计时定时器得到了很好的应用。我相信，倒计时定时器的发展前景会越来越好。
数电课程设计-30秒倒计时器
. 定时电路的设计 ——数字逻辑课程设计 学院：计算机学院 专业班级：计科13
时间：2015年1月4日 目录 设计要求 (3) 正文 一、倒计时器组成及原理 (3) 1.1倒计时计数器组成 (3) 1.2工作原理 (3) 二、拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真设计 (4) 2.2设计实现数码管显示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5) 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 三、功能说明总结 (9) 四、课程设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录： 一、电路原理图 (11) 二、元器件明细表 (11)
设计要求： 设计30秒倒计时计数器。 30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1.具有30S减计时功能，计时时间到后发出声光报警信号（点亮LED，喇叭鸣叫）； 2.计时时间精确（用石英振荡器产生秒信号）； 3.用数码管显示剩余时间； 4.具有复位、启动、暂停、继续等操作按钮； 正文： 一、倒计时器组成及原理 1.1倒计时计数器组成 倒计时计数器选用TTL集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下： 图1 1.2工作原理 当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减
定时器电路
时分秒可校的定时器电路 设计报告 摘要 本设计的目的是设计一时分秒可校的定时器电路，该电路由数据预置部分对核心部分定时器模块进行时间预置，输出接至显示模块并
通过LED数码管显示时分秒信息，定时时间到通过声光报警模块进行报警。设计采用可编程芯片和VHDL语言进行软硬件设计，不但可使硬件大为简化，而且稳定性也有明显提高。本设计采用逐位设定预置时间，其最长时间设定可长达24小时59分59秒，并由六个共阴数码管进行时分秒的显示，定时时间到喇叭发出声响，同时两个LED灯亮。关键字： VHDL语言定时器显示报警 目录 一、系统设计 (4) 二、单元电路设计
(4) 三、软件设计 (6) 四、系统测试 (7) 五、结论 (8) 六、参考文献 (9) 七、附录 (9) 一、系统设计 1、设计要求 时分秒可校的定时器，定时范围为10秒—24时59分59秒，精度为1秒，能同时显示时分秒信息（LED数码管），定时时间到能发出声
光警告信号。 2、系统设计方案 总体框图如图所示： 图中定时模块由2个59进制、1个24进制的减计数器连接，实现定时器递减到零的倒计时功能；输出由七段数码显示译码器驱动数码管显示；报警模块由输出系列检测实现喇叭和LED 灯的时间报警；时间预置由六个输入端口分别对时分秒进行预置。 二、单元电路设计 1、倒计时部分（以秒为例）：该部分是整个电路的核心，clk 为时钟信号，当时钟上升沿到来，倒计时开始，cn 为使能端，高电平有效，res 为复位端，用来清零，采用异步复位方式，s1、s2端为别为十位、个位数据预置端；count 为数据溢出端，高电平有效，dlow 、high 为四位BCD 码输出端口，用于显示及报警。 当cn 有效时，clk 脉冲上升沿到来时，开始倒计时，每60秒为一个周期，溢出端count 输出一信号使分计数减1，直到计时完成。
数显声响倒计时电路
任务书 数显、声响倒计时电路设计 一、任务及要求 设计并制作一个数显声响式倒计时电路。要求如下： 1．电路具有10—99秒可预置定时功能。 2．有两个数码管显示计时时间，用一只LED指示计时开始与结束。按预置（开始）按钮，数码管显示定时时间，LED灯不亮；再按预置（开始）按钮，LED亮，倒 计时开始。 3．倒计时结束时，计数器停止计数，LED灯不亮。 4．电路具有开机预置数功能。 5．电路具有最后三秒报时功能，要求响半秒停半秒，共三次。用压控陶瓷蜂鸣器作为电声元件。 6．自制本电路所用得直流电源和一秒信号源。 二、参考资料 《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六 《电子技术基础》课程设计资料
目录 前言................................................... 错误!未定义书签。 1、整体设计................................................ 错误!未定义书签。 1.1整体设计思路............................................ 错误!未定义书签。 1.2整体设计................................................ 错误!未定义书签。 方案一 (5) 方案二：................................................. 错误!未定义书签。 2、单元电路设计和基本原理 (6) 2.1电源设计 (6) 2.2信号源 (7) 2.3 开机复位电路 (8) 2.4 减法器计数器 (9) 2.5 显示电路 (11) 2.6 报警电路 (13) 2.7 LED灯电路 (13) 3、系统安装与调试 (15) 3.1.步骤方法............................................. 错误!未定义书签。 3.2故障及处理 (15) 3.2.1电源仿真的制作及调试........................... 错误!未定义书签。 3.2.2 1秒信号源仿真的连接于调试..................... 错误!未定义书签。 3.2.3 译码显示仿真的连接和调试....................... 错误!未定义书签。 3.2.4 计数器仿真的连接和调试......................... 错误!未定义书签。 3.2.5 报警电路仿真的连接和调试 (16) 3.2.6 LED灯仿真的连接和调试......................... 错误!未定义书签。 3.2.7 总体电路的测试................................. 错误!未定义书签。 3.3小结 (16) 4、总结与体会.............................................. 错误!未定义书签。 附录1 总体电路图 (19) 附录2 元器件清单 (20) 附录3 集成电路引脚图 (21) 附录4 参考文献 (22)
数显倒计时电路设计分析
学号 电子线路综合设计 设计说明书 数显倒计时电路设计 起止日期：2014 年6 月29 日至2014 年7 月10 日 学生姓名 班级13信科1 成绩 指导教师(签字) 计算机与信息工程学院 2014 年7 月10 日
课程设计任务书 2014 —2015学年第二学期 计算机与信息工程学院电子信息与科学专业 13信科1班级 课程设计名称：电子线路综合设计 设计题目：数显倒计时电路设计 完成期限：自 2015 年 6 月 29 日至 2015 年 7 月 10 日共 2 周 设计依据、要求及主要内容（可另加附页）： 一、课程设计依据 数码显示管、555定时电路、计数器的逻辑功能 二、课程设计内容 设计并制作一个数显倒计时电路。要求如下： 1、电路具有10～99秒可预置定时功能。 2、有两个数码管显示计时时间，用一只LED指示计时开始与结束。按预置/开始按钮，数码管显示定时时间，LED不亮；再按预置/开始按钮，LED亮，倒计时开始。 3、倒计时结束时，计数器停止计数，LED不亮。 4、电路具有开机预置数功能。 5、自制本电路所用的直流电源和一秒信号源。 三．课程设计要求 1.要求独立完成设计任务。 2.课程设计的说明书要求简洁、通顺，计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 3.测试要求：根据题目的特点，设计电路并仿真，最后焊接电路并进行调试。 4.课设说明书要求： 1)说明题目的设计电路图、仿真结果和调试过程。 2)详细介绍运用的理论知识和电路图设计过程。 3)绘制电路图并对硬件调试过程进行详细的分析。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2015 年 6 月 25 日
基于74LS192的30秒倒计时设计_____哈工大电工实验
姓名#### 班级######## 学号####### 实验日期2015.5.26 节次5—6 教师签字成绩 基于74LS192的30秒倒计时设计 1.实验目的 1）掌握555定时器的功能； 2）了解74LS192减法计数器的功能； 3）掌握RS触发器在消除开关抖动中的应用； 4）掌握调试电路的方法； 5）掌握电路设计的基本思想和流程。 2.总体设计方案 1）30进制计数器的设计 本实验采用74LS192芯片作为计数器，74LS192是同步的加减计数器，其具有清除和置数的功能。本实验选择两片74LS192作为分别作为30的十位和个位。本实验中将作为十位的计数器输入端置为0011而将个位的输入端置为0000。将两片74LS192的置数端连出来与开关B相连，开关B控制置数端与高电平还是低电平，从而实现当30倒计时到00时，通过手动操作开关B而可以重新开始倒计时，计数器的电路连接如下图所示： 图1：计数器电路设计 2）T=1s的时间脉冲的设计 本实验采用由555定时器组成的多谐振荡器来产生周期为1s的时间脉冲，从而为30秒倒计时提供了脉冲输入。这里取R1=51kΩ,R2=47 kΩ,C=10μF。 由于震荡周期T≈0.7（R1+2R2）C=0.7×（51kΩ+2×47 kΩ）×10μF=1.015s，显然这样的设计是符合实验要求的。
图2：555定时器组成的多谐振荡器 3）RS触发器控制电路设计 将RS触发器应用到开关电路中能很好的对30秒倒计时进行控制。当B开关打到右侧时，无论A开关打到哪侧，倒计时均未开始；当B开关打到左侧时，A开关打到右侧开始倒计时，A开关打到左侧暂停倒计时。 图3：RS开关控制电路 3.实验电路图 运用Multisim13绘制的实验电路图如下所示：
FPGA定时器24s倒计时.doc
设计一个用于篮球比赛的定时器。要求： （1）定时时间为 24 秒，按递减方式计时，每隔 1 秒，定时器减1； （2）定时器的时间用两位数码管显示； （3）设置两个外部控制开关，开关 K1 控制定时器的直接复位 / 启动计时，开关 K2 控制定时器的暂停 / 连续计时；当定时器递减计时到零（即定时时间到）时，定时器保持零不变，同 时发出报警信号，报警信号用一个发光二极管指示。 （4）输入时钟脉冲的频率为 1kHz。 （5）用 Verilog HDL语言设计，用Modelsim 软件做功能仿真，用Quartus II 综合。（6）将设计代码和仿真代码写在作业本上。 module gcount(out,sel,clock_1k,clear,pause,gcon); input clock_1k,clear,pause; output [6:0] out; output sel,gcon; reg [6:0] out; reg sel,gcon; reg [3:0] cnt_sl,cnt_sh,count; reg wire [9:0] fenpin; clock_1 = fenpin[9]; // 1Hz; always @(posedge clock_1k or negedge clear) begin if (!clear) fenpin <= 10'b0; else fenpin <= fenpin + 1; end //cnt_sl always@(posedge clock_1 or negedge clear) //always@(posedge clock_1 or negedge clear or posedge pause) begin if(!clear) cnt_sl<=4'h4; else if (!pause) cnt_sl<=cnt_sl; else if (cnt_sh == 0 && cnt_sl == 0) cnt_sl<=4'h0; else if (cnt_sl == 0) cnt_sl<=4'h9; else cnt_sl<=cnt_sl-1; end //cnt_sh always@(posedge clock_1 or negedge clear)
555定时器的典型应用电路
555定时器的典型应用电路 单稳态触发器 555定时器构成单稳态触发器如图22-2-1所示，该电路的触发信号在2脚输入，R和C是外接定时电路。单稳态电路的工作波形如图22-2-2所示。 在未加入触发信号时，因u i=H，所以u o=L。当加入触发信号时，u i=L，所以u o=H，7脚内部的放电管关断，电源经电阻R向电容C充电，u C按指数规律上升。当u C上升到2V CC/3时，相当输入是高电平，5 55定时器的输出u o=L。同时7脚内部的放电管饱和导通是时，电阻很小，电容C经放电管迅速放电。从加入触发信号开始，到电容上的电压充到2V CC/3为止，单稳态触发器完成了一个工作周期。输出脉冲高电平的宽度称为暂稳态时间，用t W表示。 图22-2-1 单稳态触发器电路图 图22-2-2 单稳态触发器的波形图 暂稳态时间的求取： 暂稳态时间的求取可以通过过渡过程公式，根据图22-2-2可以用电容器C上的电压曲线确定三要素，初始值为u c(0)=0V，无穷大值u c(∞)=V CC，τ=RC，设暂稳态的时间为t w，当t= t w时，u c(t w)=2V CC/3时。代入过渡过程公式[1-p205]
几点需要注意的问题： 这里有三点需要注意，一是触发输入信号的逻辑电平，在无触发时是高电平，必须大于2V CC/3，低电平必须小于V CC/3，否则触发无效。 二是触发信号的低电平宽度要窄，其低电平的宽度应小于单稳暂稳的时间。否则当暂稳时间结束时，触发信号依然存在，输出与输入反相。此时单稳态触发器成为一个反相器。 R的取值不能太小，若R太小，当放电管导通时，灌入放电管的电流太大，会损坏放电管。图22-2-3是555定时器单稳态触发器的示波器波形图，从图中可以看出触发脉冲的低电平和高电平的位置，波形图右侧的一个小箭头为0电位。 图22-2-3 555定时器单稳态触发器的示波器波形图[动画4-5] 多谐振荡器 555定时器构成多谐振荡器的电路如图22-2-4所示，其工作波形如图22-2-5所示。 与单稳态触发器比较，它是利用电容器的充放电来代替外加触发信号，所以，电容器上的电压信号应该在两个阈值之间按指数规律转换。充电回路是R A、R B和C，此时相当输入是低电平，输出是高电平；当电容器充电达到2V CC/3时，即输入达到高电平时，电路的状态发生翻转，输出为低电平，电容器开始放电。当电容器放电达到2V CC/3时，电路的状态又开始翻转。如此不断循环。电容器之所以能够放电，是由于有放电端7脚的作用，因7脚的状态与输出端一致，7脚为低电平电容器即放电。 图22-2-4 多谐振荡器电路图图22-2-5 多谐振荡器的波形
10秒倒计时器的电子课程设计要点
机械与电子工程学院 课程设计报告 课程名称数字电子技术课程设计设计题目10秒倒计时器的设计所学专业名称电子信息工程 班级 学号 学生姓名 指导教师 2014年6月3日
任务书 设计名称：10秒倒计时器的设计 学生姓名：指导教师： 起止时间：自2014 年 5 月21 日起至2014 年 6 月4 日止 一、课程设计目的 1).熟悉集成电路及有关电子元器件的使用; 2).了解计时器主体电路的组成及工作原理; 3).学习数字电路中基本555定时器、时钟发生器及计数、译码显示等单元电路的综合应用。 二、课程设计任务和基本要求 设计任务： 1).设计好完整的操作方案。 2).对电路的原理进行简要分析。 3).在Multisim仿真软件中绘制出完整仿真电路图。并且尽可能地使整 个电路简洁、整齐、一目了然。 4).对设计的电路进行调试，完成课程设计应达到的目的. 基本要求： 1）具有10秒倒计时功能； 2)设置外部操作开关，控制计时器的直接清零/复位、开始和暂停/连续计数功能； 3)计时器计时间隔为1秒； 4)计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，保持并闪烁光电报警。 5计时器暂停计数时，数码管闪烁提醒；
指导老师评价表
目录 摘要与关键字．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1倒计时器组成及原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.1倒计时计数器组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.2工作原理 (3) 2.拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真计 (4) 2.2设计实现数码管示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电5 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 3.功能说明总结………………………………………… 4.课程设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录一 附录二
单片机定时器设计
摘要 摘要 随着时代的进步，电子行业的发展，定时器的应用也越来越广泛，单片机以其强大的功能，成为许多功能电子产品的首选。本次电子定时器电路根据设计要求采用AT89C51单片机来实现最大99秒倒计时，采用两位数码管显示。文章的核心主要是硬件介绍及连接和软件编程两个大的方面。硬件电路主要包括AT89C51、晶振电路、数码管，发光二级管，按键。软件用汇编语言实现，主要包括主程序、倒计时、重启控制程序等软件模块。采用软硬件配合基本能实现设定定时时间倒计时功能，达到了设计的要求和目的。并在Proteus软件上进行了仿真和调试。 关键词 AT89C51单片机；定时器；倒计时
目录 摘要…………………………………………………………………………………………… 第一章绪论......................................................... 1.1定时器的发展................................................. 1.2 电子定时器的应用............................................... 1.3选题的目的和意义................................................ 1.4 本章小结 第二章单片机的基础知识 (3) 2.1单片机简介 (3) 2.2单片机的特点 (3) 2.3 本章小节 第三章功能实现及硬件介绍 (4) 3.1 设计功能实现 (4) 3.2 C51单片机引脚介绍 (9) 3.3时钟和复位电路 3.4数码管显示 (10) 3.5键盘 (12) 3.6电气原理图……………………………………………………… 3.7本章小结 第四章软件设计 (15) 4.1 程序流程图 (15) 4.2定时1秒设计 (16) 4.3重新启动 (17) 4.4程序 (17) 4.5 本章小结 结论................................................................ 参考文献............................................................ 致谢.........................................................................
电子倒计时设计
一、系统功能分析 本设计要求实现电子倒计时的功能，即预置一个时间，启动倒计时，当时间到后，LED灯闪烁报警。由于我们常用的单片机为AT89C51,且也满足要求，因此设计中单片机采用的是AT89C51；按键采用触发按键，可通过按键输入预置时间值以及进行功能调节。时间显示采用的是数码管（六个），可分别显示两位小时、分钟、秒。数码管驱动电路采用74HC595。还有设置一个LED灯进行闪烁提醒。另外，设置两个功能键，启动键和预置键（通过矩阵按键4*3设置）。上电数码管显示六个0；按下预置键，进行预置时间；依次输入六个数字，小时在前；（通过矩阵按键4*3输入0-9十个数字）。设置完成后，按下启动键，倒计时开始；当数码管显示为六个0时，LED灯以500ms的频率进行闪烁，提醒时间到。此时，当再次按下预置键后重复以上操作，当按下启动键无操作。 二、系统框图 图1 系统组成框图 如图1是本设计的系统组成框图；系统采用5V电源供电；预置时间以及功能调节通过矩阵按键实现，显示电路使用六位数码管实现；当时间到后，报警电路工作，使用LED灯闪烁实现报警提醒。
三、硬件电路设计 1、矩阵按键电路 本设计采用4*3矩阵按键；S7-S17为依次需要输入的十个数字（0-9），S18和S19分别是启动键和预置键。通过程序，检测按键是否被按下。如有按下，则执行相应的程序。如图2。 图2 矩阵按键电路 2、数码管驱动电路 本设计数码管驱动采用的是带有锁存功能的芯片74HC595。74HC595内有一个8位移位寄存器和一个8D锁存器，当数码管位数多时可有效的避免在数据刷新过程中的瞬间闪烁问题。如图3 只截取了三个数码管，应该有六个。 图3 数码管驱动电路
倒计时器
成绩评定表
课程设计任务书
摘要 Protel设计系统是世界上第一套将EDA环境引入到Windows环境中的EDA开发工具，是具有强大功能的电子设计CAD软件，它具有原理图设计、印刷电路板（PCB）、设计层次原理图设计、报表制作、电路仿真以及逻辑器件设计等功能，是进行电子设计最有用的软件之一。是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电路原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL 等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100%布通率。在国内PROTEL软件较易买到，有关PROTEL软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。想更多地了解PROTEL的软件功能或者下载PROTEL99的试用版，可以在INTERNET上。 单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）。因为单片机主要用于控制系统中，所以又称微控制器或嵌入式控制器。它具有嵌入式应用系统所要求的体系结构，微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。它把计算机的基本部件都微型化集成到一块芯片上，通常片内部都含有中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM，EPROM，Flsh ROM）、定时器/计数器和各种输入/输出（I/O）接口。 本次实验课设是利用单片机设计一个简易的365倒计时器，并利用Protel 99 SE对其原理图进行绘制，PCB图制作和仿真. 关键字：Protel设计;单片机;365计数器原理图绘制; PCB制作
基于单片机的家用定时器设计
吉首大学 《单片机技术》课程设计报告项目名称：家用多功能定时器设计与制作专业年级：物理机电工程工程2012级 学号： 20124052023 学生姓名：刘锐 指导教师：陈善荣 报告完成日期2015 年7 月 1 日 评阅结果评阅教师
第一章绪论 (1) 1.1 系统背景 (1) 1.1.1 单片机的电子技术 (1) 1.1.2 定时器介绍 (1) 1.2 设计要求 (2) 第二章系统电路设计 (2) 2.1 设计框架介绍 (2) 2.2 系统硬件单元电路设计 (2) 2.2.1 复位电路设计 (2) 2.2.2 时钟电路设计 (3) 2.2.3 按键电路设计 (4) 2.3 系统硬件总电路 (4) 第三章系统软件设计 (5) 3.1 系统软件流程图 (5) 3.2 系统程序设计 (5) 3.2.1 主程序 (5) 3.2.2 中断程序 (12) 第四章实验结果和分析 (13) 4.1 实验使用的仪器设备 (13) 4.2测试结果分析 (13) 结束语 (13) 参考文献 (14)
第一章绪论 1.1 系统背景 1.1.1 单片机的电子技术 单片机是将CPU、RAM\ROM\定时器/计数器以及输入输出(I/O)接口等计算机的主要部件集成在一块的集成电路芯片，作为微机系统它还可以实现模/数转换、脉宽调制、计数器捕获/比较逻辑、高速I/O口和WDT各种控制功能。 通过在MCS-51系列的单片机中增设了全双工串行口I/O、片内数据存储器采用寻址范围为256kb的8位地址、均有四种工作方式的2个16位的定时/计数器、增加了中断系统、增设了颇具特色的布尔处理机、让单片机具有较强的指令寻址和运算功能这些技术，使单片机拥有了完善的外部并行总线(AB、DB、CB)具有多机识别功能的串行通信接口，规范了功能单元的特殊功能寄存器控制模式及适应控制器特点的布尔处理系统和指令系统，位发展具有良好兼容性的新一代单片机奠定了良好的基础。 单片机被广泛地应用在各种领域。例如用来作家用电器中如洗衣机、电冰箱、微波炉、电饭煲、电视机、录像机以及其他视频音像设备的控制器；在办公室中用作大量通信、信息的承载体，比如磁盘驱动、打印机、复印机、电话等；它还可以来构成电子秤、收款机、仓储安全检测系统、空气调节系统等冷冻保鲜系统等的专用系统；在工业中，像工业过程控制、过程监制以及机电一体化控制等系统都是以单片机为核心火多网络系统；它还可以构成一些智能仪表与集成智能传感器传统的控制电路，实现一些像存储、数据处理、查找、判断、联网和语音功能等智能化功能，还可以构成一些电子系统中的集中显示系统、动力检测控制系统、自动驾驶系统、通信系统以及运行监视器等的冗余网络系统。 1.1.2 定时器介绍 人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生发展成熟之后，人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。 1876年，英国外科医生索加取得一项定时装置的专利，用来控制煤气街灯的开关。它利用机械钟带动开关来控制煤气阀门。