本科畢業(yè)論文-計數(shù)報警器課程設(shè)計說明書

1、安陽工學(xué)院課程設(shè)計報告An Yang In stitute of Tech no logy設(shè)計說明書計數(shù)報警器課程名稱：數(shù)子電子技術(shù)設(shè)計題目：計數(shù)報警器院系：電子信息與電氣工程系學(xué)生姓名：江其坤學(xué)號:200802030026專業(yè)班級：電子新工程（1）班指導(dǎo)教師：郭汝靜、尹強(qiáng)、李響2010 年 5 月 29日課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目計數(shù)報警器學(xué)生姓名江其坤所在院系電氣系專業(yè)、年級、班電子信.1班息3、1、設(shè)計要求：1、設(shè)計個計數(shù)報警器；2、計數(shù)最大值為99；3、 計數(shù)達(dá)到最大值時發(fā)出聲光報警信號，報警時間長度為10 秒，報警信號用紅色LED表示。4、計數(shù)脈沖用按鈕產(chǎn)生。秒學(xué)生應(yīng)完成的工作：首先要完

2、成原理圖的設(shè)計；其次要在multisim 軟件上認(rèn)真仿真直到能達(dá)到設(shè)計要求時為止；然后設(shè)計PCB板圖，認(rèn)真設(shè)計連線；其后制作板子；最后寫份實習(xí)報告即可。參考文獻(xiàn)閱讀：畢滿清主編.電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計.第3版.機(jī)械工業(yè)出版社閻石主編.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).第5版.高等教育出版社陳汝全主編.電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊第2版.機(jī)械工業(yè)版社出工作計劃：5月17號，電路仿真軟件培訓(xùn) multisim 18號PCB 設(shè)計培訓(xùn) DXP ； 19號講解原理圖；20號進(jìn)行仿真；21號DXP 設(shè)計；隨后幾天PCB設(shè)計；27號電路調(diào)試；最后實習(xí)報告。（簽任務(wù)下達(dá)日期：2010年5月17日任務(wù)完成日期：2010年 5月2

3、8日指導(dǎo)教師（簽名）：學(xué)2名）:生計數(shù)報警器摘要：設(shè)計一個計數(shù)報警器，計數(shù)達(dá)到最大99時開始報警10秒同時 伴隨者二極管發(fā)光，另外脈沖用按鈕控制。關(guān)鍵詞：報警器、電路仿真軟件multisim、PCB設(shè)計培訓(xùn)DXP目錄一、 設(shè)計背景 5二、設(shè)計方案 6三、方案實施 8四、實驗結(jié)果及結(jié)論 10五、 收獲與致謝 10六、參考文獻(xiàn) 11七、附件列表 12計數(shù)報警器的設(shè)計設(shè)計背景1.1、設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一個到計數(shù)達(dá) 99 時報警的計數(shù)報警器1.2、設(shè)計要求：A、設(shè)計一個計數(shù)報警器；B、計數(shù)最大值為 99；C、計數(shù)達(dá)到最大時發(fā)出聲光報警信號， 報警時間長度為 10秒， 報警信號用紅色 LED 表示；D、計數(shù)

4、脈沖用按鈕產(chǎn)生。1.3、設(shè)計這個報警器也是為了鍛煉學(xué)生的動手能力，檢驗學(xué)生 們對電路仿真軟件和 DXP 這個軟件的熟悉程度， 也是專業(yè) 的需求。為了讓同學(xué)們更好的去學(xué)習(xí)而設(shè)置的一項實習(xí)， 也是為了增強(qiáng)同學(xué)們的這方面的興趣，還要做到學(xué)以致用 來更好的適應(yīng)未來人才的需求，因此，本次實習(xí)就是在這 樣的背景下而進(jìn)行的一次十分重要的實習(xí)安排。二、設(shè)計方案本設(shè)計主要有計數(shù)器、顯示器、音響電路（發(fā)光二極管和Speaker） 控制電路。2.1、計數(shù)器：所用的器材是74LS192N, 74LS192是雙時鐘方式的十進(jìn)制可逆計數(shù)器。下面介紹 74LS192的引腳圖和74LS192的功能表。 CPU為加計數(shù)時鐘輸入

5、端，CPD為減計數(shù)時鐘輸入端。 LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。 CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。 CO為進(jìn)位輸出：1001狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出, BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負(fù)脈沖輸出。Vcc Po MR Ten TCu 詞冏1?-12PLTTP0QOPlQlP2Q2P3Q3CPuTCuCPdTCdPLMR32671213(b)卩 1 Qi 口p CPd CPU(a)圖1 74LS192引腳圖可以根據(jù)74LS192的引腳圖來實現(xiàn)硬件連接，圖 2中PO、P1、P2、 P3分別為DO D1、D2、D3,可以通過LD=0,給這四個引腳接高電平 或低電平來實現(xiàn)置數(shù)，QO Q1 Q2 Q3為74

6、LS192的輸出端，可以 直接接七段數(shù)碼顯示譯碼器。PL為LD引腳，接0時置數(shù)，用做加計 數(shù)或減計數(shù)時，必須接1。MF為CR引腳，當(dāng)接一時，實現(xiàn)清零。TCU 為CO是進(jìn)位輸出端。TCD為BO是借位輸出端。CRLDCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01XXXXXXX000000XXDCBADCBAO1f1XXXX加計數(shù)011XXXX減計數(shù)圖22.2、顯示器：所用的顯示器也就是所說的數(shù)碼管，是共陽極數(shù)碼管。2.3、 音響電路：發(fā)光二極管用紅色的LED、音響電路用Speaker來 實現(xiàn)。2.4、控制電路：也就是控制Speaker響10秒和LED報警10秒的電路。這需要555定時器中的單穩(wěn)態(tài)觸

7、發(fā)器。由10=1 1RC來選擇合適的R和C即可。單穩(wěn)態(tài)控制電路如下:12V Vs45.45kRVCCRSTOUTDISTHRTRICONGND110LED11k Q0U4寧 10 nF=10 nFC555_VIRTTimerUALCfBUZZER200 Hz二、 方案實施、3.1、關(guān)于計數(shù)99秒的實施：因為咱們用到的計數(shù)器是74LS佃2、所以 需要用兩片74LS佃2級聯(lián)來實現(xiàn)。具體電路圖如下：VCC5VJ2 IVCCc.R31k QKey = Space145VVCC474LS192NVCCAQABQBCQCDQDLOADBOCLRCO UP DOWNU1151 0109it. 13，U3A7

8、4LS043267 1214VCC-J5V0 AQABQBCQCDQDLOADBOCLRCO UP DOWNU29VCC74LS192N1312015132 Z2Z7153.2、顯示管也就是數(shù)碼管的實施：在計數(shù)器之后用兩片74LS247 （也就是譯碼器）接在數(shù)碼管上即可。具體電路圖如下：5VVCVCCGNDpGNDU917%2527-292628U5AOABOBCOCDOD OELT RBI BI/RBOOF OGU874LS248N3Y4N3cm7 躬6ABCDLT RBIBI/RBOOA OB OC ODOEOFOG13121110o1512V5VCC74lS2V8N圖5其中兩片 74LS

9、247 的 ABCD 接的是上圖 74LS佃2QAQBQCQD。3.3、Speaker和紅色LED的實施:具體電路如下：圖63.4、 控制電路的實施：見圖三。也就是用555定時器的單穩(wěn)態(tài)來實 現(xiàn)10秒的電路。有10=1 1RC確定R和C即可。3.5、因此，有以上可以很容易得到整體原理圖的實施。四、實驗結(jié)果及結(jié)論4.1、實驗結(jié)果：當(dāng)進(jìn)行仿真時，當(dāng)計數(shù)器達(dá)到 99時，這時LED開 始發(fā)光同時Speaker開始報警，這個過程維持10秒左右。4.2、結(jié)論：這次實驗很成功，進(jìn)而驗證了原理圖設(shè)計的合理性，而之所以說是10秒左右是因為電阻R的選取為91K、電容C的選取為100微法，因此1.1*91000*0

10、.0001=10.01而不是10，另外還可精確度 有關(guān)、造成點(diǎn)誤差在所難免。五、收獲與致謝5.1、實習(xí)心得：本次課程設(shè)計使我對數(shù)字電子技術(shù)有了更進(jìn)一步的熟悉，實際操作和課本上的知識有很大聯(lián)系， 但又高于課本，一 個看似很簡單的電路，要動手把它設(shè)計出來就比較困難了， 要求我們 在以后的學(xué)習(xí)中注意，要把課本上所學(xué)到的知識和實際聯(lián)系起來， 同 時通過本次電路的設(shè)計， 不但鞏固了所學(xué)知識， 也使我們把理論與實 踐從真正意義上結(jié)合起來， 增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣， 考驗了我們借助互聯(lián) 網(wǎng)絡(luò)搜集、查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，和組織材料的綜合能力。在這 2 周的學(xué)習(xí)與實驗中， 我感覺有了很大的收獲： 首先，通過 實驗及查閱相

11、關(guān)資料使自己對課本上的知識有了更深的掌握， 更好的 理解，使自己的理論知識與實際相結(jié)合， 同時實驗也增強(qiáng)了我個人的 動手能力。 對我們學(xué)生來說， 理論與實際同樣重要， 這是我們以后在 工作中說明自己能力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。 另外，針對設(shè)計中出現(xiàn)的問題， 通過查資料和請教老師， 得到解決后， 更增加了自己設(shè)計的信心。 實 際與理論同樣重要，這次課程設(shè)計對我無論是以后的工作還是學(xué)習(xí)都 有莫大的幫助。5.2、致謝指導(dǎo)老師們：在實習(xí)中，我感受到了老師對學(xué)生的那 種誨人不倦的精神， 固定時間和課余時間， 老師給我們指導(dǎo)， 使我們 少走彎路，順利完成實習(xí)任務(wù)，在這里我真誠地感謝我的指導(dǎo)老師！ 最后再說一句：老師們，你們辛苦啦！六、參考文獻(xiàn)畢滿清主編 . 電子技術(shù)實驗與課程設(shè)計 . 第 3 版. 機(jī)械工 業(yè)出版社閻石主編 . 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) .第 5 版. 高等教育出版社陳汝全主編 . 電子技術(shù)常用器件應(yīng)用手冊 .