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目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1 设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器，CD4518和CD4011介绍63.1 555定时器63.2 CD4518引脚功能93.3 CD4011引脚图104. 数字逻辑，振荡器，计数器和显示电路图114.1数字逻辑模块114.2振荡器模块124.3 计数器模块154.4 显示器模块165. 电路的总体设计与调试165.1 总体电路原理图165.2总体电路工作原理176.课程设计感受186.1 课程设计中的收获和体会187.附录与文献197.1附录197.2参考文献201.系统设计思路与总体方案1.1 设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器，是一个十进制计数器组合，本质上就是一计时器。
通过一个时基电路产生一定频率脉冲，将脉冲信号输入低位的计数器输入端，通过一级级的进位，从而达到计数。
从而完成此课题，我们可以将这整个计数系统，分为几个模块进行分析。
（1）.数字逻辑控制模块。
通过使用门电路来控制计时器进位及清零。
（2）.脉冲信号产生模块。
由一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号，作为计时器的时基信号。
（3）.计时数计数模块。
接收计时及中断信号脉冲，从而控制计数器计数，且有清零功能，该模块选用十进制计数器。
（2）.译码显示模块。
该模块要显示00到99的数字，选用十进制计数器的基础上，通过它们之间的级联，最终显示相应数字。
该数字式定时器，需要用到555定时器，由此产生振荡信号，在数字逻辑电路的控制下，由计数器计数，最后在数码管上显示出来，画为流程图如下：图1.1-1：总体方案流程图2.Multisim软件的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器（NI）某某推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
一．内容摘要：定时器的设计：设计一个0~60分钟之内的定时器，定时开始的时候红指示灯亮，结束的时候绿指示亮，可以随意以分钟为单位，在六十分钟的范围内设定定时时间，随着定时的开始，显示器开始显示时间，即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束，当定时结束的时候进行手动清零。
首先设计一个秒脉冲发生器，一个计数电路，一个比较电路，然后对电路进行输出。
当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数，然后运用秒脉冲发生器输入脉冲，用计数器对脉冲的个数进行计数，把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较，最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时，或者是已经定时结束，在定时的过程中显示定时的时间。
二．方案的论证与选择：方案1例如设计一个六十分钟的定时器，就需要六十进制的分钟计数器。
设计秒脉冲发生器，当计数器完成六十分钟的记数时，就手动清零。
需要设定其他的时间时，只需将计数器的进制改变一下就行。
这个方案只适用于特定的定时器，设定的时间不变。
如果本课设用此方案，就需要设计从1——60进制的计数器，工程量太大。
方案2，设计一个定时器，可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调，定时开始的时候红灯亮，定时结束的时候绿灯亮，定时结束之后手动清零，满足设计的要求，故本次课程设计中采用的是这种设计方案。
三．总设计思想框图：总体的完整电路图：就是将各个单元电路用导线连接起来，然后进行仿真处理，开始进行定时的时候红指示灯亮。
图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果，完整的电路图。
2.5 V图2四．单元电路的设计与参数的计算1.秒脉冲发生器的选择：（1）采用石英晶体的多谐振荡器，在RC环形振荡器电路中，接入RC可以获得较小的频率，而且通过RC的调节可以调节频率，用于对频率稳定性要求比较高的电路，但是它抗干扰的能力比较差，小的干扰就会使周期发生很大的变化，而且电路比较复杂，不太容易掌握，所以本实验不采取运用石英晶体的多谐振荡器来产生秒脉冲，下面是石英晶体产生的电路图，电路图的组成比较复杂。
课程设计定时器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解定时器的基本概念，掌握其工作原理和功能。
2. 学生能运用所学知识，设计并实现一个简单的定时器电路。
3. 学生了解定时器在日常生活和科技领域的应用。
技能目标：1. 学生掌握定时器电路的搭建方法，提高动手实践能力。
2. 学生学会运用科学探究方法，分析并解决定时器使用过程中遇到的问题。
3. 学生能够运用信息技术，收集和处理与定时器相关的资料。
情感态度价值观目标：1. 学生养成合作学习的习惯，学会与他人分享知识和经验。
2. 学生培养对科学技术的兴趣，激发创新精神和实践能力。
3. 学生认识到定时器在生活中的重要性，增强节能环保意识。
课程性质：本课程属于科学课，以实验和实践为主，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：五年级学生对科学知识有一定的了解，具备一定的动手实践能力，好奇心强，喜欢探索新知识。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，培养其解决问题的能力。
课程设计要注重理论与实践相结合，让学生在实践中掌握知识，提高技能。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，使其全面发展。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续学习打下基础。
二、教学内容1. 定时器的基本概念：介绍定时器的定义、分类及工作原理。
教材章节：第二章第三节《时间控制电路》2. 定时器电路的设计与搭建：讲解定时器电路的设计方法，指导学生进行实际操作。
教材章节：第二章第四节《定时器电路的设计与应用》3. 定时器在日常生活和科技领域的应用：分析定时器在生活中的应用实例，了解其在科技领域的作用。
教材章节：第二章第五节《定时器应用案例分析》4. 实践活动：组织学生进行定时器电路的搭建，培养学生的动手实践能力。
教材章节：第二章实践活动《定时器电路设计与制作》5. 科学探究：引导学生运用科学探究方法，分析并解决定时器使用过程中遇到的问题。
教材章节：第二章科学探究《定时器电路故障分析与排除》6. 信息技术应用：指导学生运用信息技术，收集和处理与定时器相关的资料。
数字电路课程设计-数字式定时开关设计本设计旨在设计一个数字式定时开关，即可设置时间后自动控制开关的开/关状态。
该设计采用120V AC电源。
整个系统的核心是AT89C51微控制器。
在控制电路中，用户可以设置开关的启动时间和关闭时间。
在此设计中，我们使用了倒计时计数器，可以使开关在设定时间到达时自动关闭或打开。
以下是数字电路课程设计-数字式定时开关设计的详细说明：材料清单：1. AT89C51微控制器2. 16位数码管显示模块3. 蜂鸣器4. LED灯5. 继电器6. 按钮开关7. 电源电线8. 杜邦线9. 电阻和电容电路设计：图-1：数字式定时开关电路图如上图所示，整个电路由AT89C51微控制器，计数器，16位数码管，继电器，蜂鸣器，LED灯和按钮开关组成。
整个电路的供电电压为120V AC。
MCU输入为120V交流电源电压，为保证MCU安全，采用了稳流二极管电路降压至5V，在MCU和计数器外部电路中采用了电阻器和电容器滤波处理。
在该电路中，16位数码管用于显示倒数计时器的时间。
数码管显示模块使用计时寄存器来设置显示时间和更改时间。
倒计时计数器由74LS192芯片实现。
继电器用于控制电源的开关。
按键用于启动和停止计数器以触发继电器开关的动作。
操作：1. 设置时间：按下时间设置按钮，数码管显示时间设置，你可以更改时间，包括小时和分钟，用按键切换需要更改的位。
设置完成后，按时间设置按钮再次退出时间设置模式。
2. 开始计时：按下开始/停止按钮，计时器开始倒计时，同时继电器也开始工作。
3. 关闭计时器：当计时器到达指定时间后，它将停止计数并触发继电器打开/关闭开关。
此时，LED灯将发出信号。
总结：数字式定时开关是一种非常实用的电路设计，它可以自动打开/关闭设备，而无需实时操作。
此设计通过采用AT89C51微控制器和倒计时计数器等组件，实现了大量自动控制电路的功能。
设计过程中，需要注意安全问题，保证电路稳定运行，同时合理设计各个模块，并进行联合测试验收。
简易定时器数字课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解简易定时器的原理和功能，掌握数字电路基础知识。
2. 使学生掌握定时器电路的设计方法，能够运用所学知识搭建简单的定时器电路。
3. 帮助学生了解定时器在实际生活中的应用，拓宽知识视野。
技能目标：1. 培养学生动手操作能力，能够正确使用数字电路实验器材。
2. 提高学生的问题解决能力，能够运用所学知识分析并解决定时器电路故障。
3. 培养学生的团队协作能力，学会在小组合作中共同完成任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养积极探索、勇于创新的科学精神。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，养成良好的实验习惯。
3. 增强学生的环保意识，认识到电子技术在实际应用中对环境保护的重要性。
本课程针对初中学段学生，结合学科特点和教学要求，注重理论与实践相结合，以培养学生的动手能力、问题解决能力和团队协作能力为核心。
课程目标具体、可衡量，旨在让学生在掌握数字电路基础知识的同时，能够将所学应用于实际生活，提高学生的综合素养。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数字电路基础知识：- 介绍数字电路的基本概念、逻辑门电路及其功能。
- 讲解定时器电路的原理，以课本相关章节为基础，结合实际案例进行分析。
2. 定时器电路设计：- 引导学生了解定时器的种类和功能，掌握典型定时器集成电路的使用方法。
- 依据教材内容，制定详细的教学大纲，逐步讲解定时器电路的设计步骤和注意事项。
教学内容安排：- 第一课时：数字电路基础知识回顾与拓展- 第二课时：定时器电路原理及其应用- 第三课时：定时器电路设计方法与实验操作3. 实践操作与案例分析：- 安排学生进行数字电路实验，搭建简单的定时器电路，巩固所学知识。
- 结合实际案例，分析定时器电路在实际应用中的优缺点，提高学生的问题解决能力。
教学内容具有科学性和系统性，结合教材章节和教学要求，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生掌握数字电路基础知识，提高定时器电路设计和分析能力。
定时器设计的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解定时器的基本概念、工作原理及其在电子技术中的应用。
2. 学生能掌握定时器的种类、功能及参数，并能根据需求选择合适的定时器。
3. 学生了解定时器编程的基本方法，能运用所学知识编写简单的定时程序。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计简单的定时器电路，并进行调试与优化。
2. 学生能够运用编程软件编写定时程序，实现特定功能。
3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力、团队协作能力和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 学生在团队协作中，学会相互尊重、沟通与协作，培养集体荣誉感。
3. 学生通过学习定时器设计，认识到科技对生活的改变，增强社会责任感和创新意识。
本课程针对初高中电子技术课程，结合学生年龄特点和知识水平，注重理论与实践相结合，培养学生的动手能力、创新能力和团队协作精神。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估，确保学生能够达到预期学习成果。
和教学内容二、教学内容本节课程依据课程目标，选取以下教学内容：1. 定时器基本概念：介绍定时器的定义、功能、分类及其在电子技术中的应用。
2. 定时器工作原理：讲解定时器的内部结构、工作方式，重点掌握计数器、定时器的原理。
3. 定时器电路设计：学习定时器电路的组成、设计方法，分析常见定时器电路图。
4. 定时器编程：学习定时器编程的基本方法，掌握定时器的初始化、计数和控制。
5. 定时器应用实例：分析实际应用案例，了解定时器在日常生活和工业中的应用。
教学大纲安排如下：第一课时：定时器基本概念、分类及功能。
第二课时：定时器工作原理，重点讲解计数器、定时器原理。
第三课时：定时器电路设计，分析电路图，进行电路搭建。
第四课时：定时器编程，学习编程方法，编写简单定时程序。
第五课时：定时器应用实例，分析实际应用，进行课堂讨论。
教学内容与教材章节关联紧密，确保科学性和系统性。
定时器设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握定时器的基本概念、工作原理及分类；2. 使学生了解定时器在日常生活和工程中的应用；3. 引导学生掌握定时器设计的基本方法及步骤。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行定时器电路设计和分析的能力；2. 提高学生动手实践能力，能独立完成简单定时器电路的搭建；3. 培养学生运用技术资料、工具书和网络资源解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的学习兴趣，培养良好的学习习惯；2. 培养学生团队协作精神，提高沟通与交流能力；3. 增强学生环保意识，认识到电子技术在实际应用中对环境保护的重要性。
课程性质：本课程为电子技术实践课程，注重理论与实践相结合，以学生动手实践为主。
学生特点：本课程面向初中年级学生，学生具备一定的电子技术基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究定时器设计原理，培养实际操作能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，为教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 定时器基础知识：定时器的定义、分类及工作原理，重点介绍机械式定时器和电子定时器的工作原理及应用。
教材章节：第二章第三节《定时器与计数器》2. 定时器电路设计：介绍定时器电路的设计方法、步骤及注意事项，包括电路图绘制、元器件选型等。
教材章节：第三章第一节《数字电路设计基础》3. 定时器应用案例分析：分析生活中常见的定时器应用实例，如家电定时开关、工业生产自动控制等。
教材章节：第四章《数字电路应用实例》4. 动手实践：安排学生分组进行定时器电路的搭建和调试，培养学生的动手实践能力。
教材章节：第五章《数字电路实验》5. 教学进度安排：共4课时，第一课时介绍定时器基础知识，第二课时讲解定时器电路设计，第三课时分析定时器应用案例，第四课时进行动手实践。
教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，以教材为基础，注重理论与实践相结合，引导学生掌握定时器设计的相关知识。
定时控制器的逻辑电路设计可以基于数字逻辑门电路实现。
以下是一个简单的定时控制器逻辑电路设计示例，用于控制某个设备在特定时间内工作或停止：
1. 逻辑门选择
-使用集成电路中的逻辑门（如与门、或门、非门等）来设计定时控制器的逻辑电路。
-可根据具体需求选择合适的逻辑门进行组合。
2. 时钟信号输入
-设计一个时钟信号发生器或者使用外部时钟信号作为输入，用于控制定时器的计时和触发。
3. 定时器部分
-设计一个计时器部分，用于计时特定的时间间隔。
可以采用计数器或者其他形式的计时电路。
-当计时器达到设定的时间后，输出一个触发信号。
4. 控制逻辑
-设计控制逻辑部分，根据触发信号的输出状态来控制目标设备的工作状态。
-可以设计一个开关控制电路，使目标设备在触发信号有效时工作，
触发信号无效时停止工作。
5. 脉冲延时器
-可以设计脉冲延时器部分，用于延迟或者控制脉冲信号的传输，从而实现更灵活的定时控制功能。
6. 电源管理
-考虑定时控制器的电源管理问题，确保电路稳定可靠地工作。
7. 测试与调试
-设计完成后进行电路原理图绘制并进行仿真测试，验证电路设计的正确性和稳定性。
-在实际硬件上搭建电路，进行调试和优化，确保定时控制器功能正常。
以上是一个简单的定时控制器逻辑电路设计示例，实际设计中可能会涉及更复杂的功能和电路部分。
设计定时控制器需要充分考虑功能需求、稳定性和可靠性等因素，同时注重电路的优化和测试工作，确保设计的定时控制器符合预期的功能和性能要求。
简易定时器设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习简易定时器的设计，使学生掌握基本的电子电路知识，培养学生的实际动手能力和创新能力。
知识目标：使学生了解并掌握定时器的工作原理，了解电子元件的功能和应用，学会阅读电子电路图。
技能目标：培养学生使用电子工具的能力，学会简单的焊接技巧，能够独立完成简易定时器的组装和调试。
情感态度价值观目标：培养学生对科学的热爱，增强学生的团队合作意识，使学生在实践中体验到学习的乐趣和成就感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括定时器的工作原理、电子元件的功能和应用、电子电路图的阅读、简易定时器的组装和调试。
通过对定时器工作原理的学习，使学生了解定时器的工作过程，理解定时器在实际应用中的重要性。
通过对电子元件的学习，使学生了解各种电子元件的功能和应用，学会阅读电子电路图，为后续的组装和调试工作打下基础。
通过组装和调试简易定时器，使学生掌握基本的焊接技巧，培养学生的动手能力，提高学生的实际操作技能。
在组装和调试过程中，学生将学会如何解决问题，提高学生的创新能力和解决问题的能力。
三、教学方法本课程将采用讲授法、实践法和讨论法相结合的教学方法。
在讲授法中，教师将系统地讲解定时器的工作原理、电子元件的功能和应用、电子电路图的阅读等理论知识，使学生掌握相关的基本概念和理论知识。
在实践法中，教师将引导学生动手组装和调试简易定时器，使学生在实践中掌握相关的技能和技巧，培养学生的动手能力和创新能力。
在讨论法中，教师将引导学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题，共同解决问题，提高学生的团队合作意识和解决问题的能力。
四、教学资源本课程的教学资源主要包括教材、实验设备和多媒体资料。
教材：将采用《电子技术基础》等相关教材，为学生提供系统的理论知识学习。
实验设备：将提供电脑、电子元件、电路板、焊接工具等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
多媒体资料：将提供相关的教学视频、动画等资料，帮助学生更好地理解和学习相关知识。
定时器设计数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握数字电路中定时器的基本原理和工作机制；2. 学习并运用数字电路相关知识，如逻辑门、触发器、计数器等，进行定时器的设计；3. 掌握定时器设计中的参数计算和电路优化方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成简单定时器的电路设计和搭建；2. 培养学生动手实践能力，通过实验操作，熟练使用数字电路实验仪器和设备；3. 学会分析定时器电路故障，具备一定的故障排查和解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字电路设计和制作的兴趣，激发学生的创新意识；2. 培养学生的团队协作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题；3. 增强学生的自信心，培养学生面对挑战勇于克服困难的品质。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识和实际操作，让学生在动手实践中掌握数字电路定时器的设计方法。
学生特点：学生具备一定的数字电路基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但个别学生对电路设计和实践操作可能存在恐惧心理。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，鼓励学生参与讨论、提问，培养学生的创新思维和实际操作能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 定时器基本原理- 引导学生回顾已学的数字电路基础知识，如逻辑门、触发器等；- 介绍定时器的工作原理，重点讲解555定时器芯片的内部结构和功能；- 结合教材相关章节，阐述定时器在数字电路中的应用。
2. 定时器设计方法- 讲解定时器设计的基本步骤，包括参数计算、电路设计、电路搭建等；- 引导学生掌握电路优化方法，提高定时器的稳定性和精度；- 分析教材中关于定时器设计的实例，让学生了解不同场景下的设计方法。
3. 实践操作与故障排查- 制定详细的教学大纲，明确实践操作的教学安排和进度；- 结合教材实验内容，指导学生进行定时器电路的设计、搭建和调试；- 培养学生分析故障原因，学会使用测试仪器和设备进行故障排查。
定时器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解定时器的基本概念，掌握其工作原理；2. 学会使用定时器进行计时，并能结合实际情境设计简单的定时程序；3. 了解定时器在日常生活和科技领域的应用。
技能目标：1. 能够正确连接定时器电路，进行基本操作；2. 掌握编程思维，利用定时器编写简单的程序；3. 培养动手实践能力，通过实际操作，解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对科学技术的兴趣，激发创新精神；2. 增强团队合作意识，学会在小组合作中相互学习、共同进步；3. 树立正确的价值观，认识到科技对生活的重要性，增强社会责任感。
课程性质：本课程为信息技术与电子技术的融合课程，注重理论与实践相结合。
学生特点：五年级学生，具备一定的逻辑思维能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合教材，以学生为主体，引导学生通过实践探索，培养解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，使每位学生都能在原有基础上得到提高。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 定时器的基本概念与原理：- 定时器的定义与分类；- 定时器的工作原理；- 定时器的应用场景。
2. 定时器电路的搭建与操作：- 介绍定时器电路的组成部分；- 指导学生动手搭建简单的定时器电路；- 操作演示，讲解注意事项。
3. 定时器编程：- 结合教材，介绍定时器编程的基本方法；- 编写简单的定时程序，实现计时功能；- 分析程序结构，讲解编程逻辑。
4. 定时器的实际应用：- 举例说明定时器在日常生活和科技领域的应用；- 学生分组讨论，探索定时器的创新应用；- 组织展示活动，分享学习成果。
教学内容安排与进度：第一课时：定时器的基本概念与原理；第二课时：定时器电路的搭建与操作；第三课时：定时器编程；第四课时：定时器的实际应用与展示。
本教学内容参照教材相关章节，结合课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
10秒定时器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解定时器的概念，掌握10秒定时器的基本原理；2. 学生能运用所学知识，设计并制作一个简易的10秒定时器；3. 学生了解定时器在日常生活和科学实验中的应用。
技能目标：1. 学生通过实践操作，提高动手能力，培养解决问题的能力；2. 学生学会使用基本的电路元件，掌握电路连接方法；3. 学生能够运用科学探究的方法，进行实验设计和数据分析。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学技术的兴趣，激发创新意识；2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通和协作；3. 学生养成严谨、务实的科学态度，提高对时间的认识和珍惜。
课程性质：本课程为小学四年级科学课程，旨在通过实践活动，让学生了解定时器的工作原理和应用，培养科学素养。
学生特点：四年级学生对科学充满好奇，具有一定的动手能力和探究精神，但在电路知识方面较为薄弱。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重实践操作，以小组合作的形式进行，引导学生主动探究，培养解决问题的能力。
教学过程中，注重启发式教学，关注学生的个性化发展。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 定时器的概念与原理- 定时器的定义及作用- 10秒定时器的工作原理2. 电路基础知识- 电路的组成及电路图的认识- 基本电路元件：电池、导线、开关、电阻等3. 制作简易10秒定时器- 设计定时器方案- 选用合适的电路元件- 连接电路，调试定时器4. 定时器的应用- 定时器在日常生活和科学实验中的应用案例- 探讨定时器的优缺点5. 科学探究方法- 提出问题、假设、设计实验、数据分析等步骤- 团队合作，共同解决问题教学内容安排与进度：第一课时：定时器的概念与原理，电路基础知识第二课时：制作简易10秒定时器第三课时：定时器的应用，科学探究方法教材章节：本教学内容参考小学四年级科学教材《电与磁》章节。
三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高学生的主动性和实践能力：1. 讲授法：- 教师通过生动的语言和形象的比喻，讲解定时器的概念、原理及电路基础知识；- 结合多媒体演示，使学生更直观地理解教学内容。
数电课程设计数显定时器一、教学目标本课程旨在通过数电课程设计数显定时器的教学，使学生掌握数字电路的基本原理和设计方法，培养学生的实际操作能力和创新思维能力。
在知识目标方面，要求学生掌握数显定时器的工作原理和电路设计方法，了解数字电路的基本组成和功能。
在技能目标方面，要求学生能够独立完成数显定时器的电路设计和制作，提高学生的实际操作技能。
在情感态度价值观目标方面，通过课程的学习，使学生培养对数字电路设计和制作的兴趣，增强学生的创新意识和团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数显定时器的工作原理、电路设计方法和制作过程。
首先，介绍数显定时器的基本原理和功能，使学生了解数显定时器的工作过程。
然后，讲解数显定时器的电路设计方法，包括数字电路的基本组成、电路图的绘制和元件的选择等。
最后，通过实际操作，使学生掌握数显定时器的制作过程，培养学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，向学生讲解数显定时器的基本原理和电路设计方法。
其次，采用讨论法，引导学生进行思考和讨论，提高学生的创新思维能力。
再次，采用案例分析法，分析实际案例，使学生更好地理解和掌握数显定时器的制作过程。
最后，采用实验法，让学生亲自动手制作数显定时器，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备一系列的教学资源。
教材方面，我们将使用《数字电路》作为主教材，辅助以相关的参考书籍和资料。
多媒体资料方面，我们将制作PPT和教学视频，以图文并茂的形式展示数显定时器的工作原理和电路设计方法。
实验设备方面，我们将准备数显定时器实验套件，供学生进行实际操作和制作。
通过这些教学资源的准备和利用，我们将为学生提供丰富的学习体验，提高学生的学习效果。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生在数电课程设计数显定时器的学习成果，我们将采用多种评估方式相结合的方法。
首先，通过平时表现评估学生的学习态度和参与程度，包括课堂表现、小组讨论和实验操作等。
定时器课程设计调试一、教学目标本课程旨在通过定时器课程设计调试的教学，让学生掌握以下知识目标：1.理解定时器的工作原理和基本功能；2.熟悉定时器的各种接口和编程方法；3.掌握定时器在不同应用场景下的使用技巧。
4.能够独立进行定时器的程序设计；5.能够对已有的定时器程序进行调试和优化；6.能够运用定时器解决实际问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对技术的热爱和好奇心，提高学生的学习积极性；2.培养学生勇于尝试、不断探索的精神；3.培养学生团队协作、共同解决问题的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.定时器的基本概念和工作原理；2.定时器的各种接口和编程方法；3.定时器在不同应用场景下的使用案例；4.定时器程序的调试和优化方法。
三、教学方法为了提高教学效果，我们将采用多种教学方法进行授课，包括：1.讲授法：讲解定时器的基本概念、工作原理和编程方法；2.案例分析法：分析定时器在不同应用场景下的使用案例，让学生更好地理解知识；3.实验法：让学生动手实践，进行定时器的程序设计和调试，提高学生的实际操作能力；4.讨论法：学生进行小组讨论，共同解决问题，培养学生的团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：为学生提供系统的理论知识；2.参考书：为学生提供更多的学习资料；3.多媒体资料：通过图片、视频等形式，丰富学生的学习体验；4.实验设备：为学生提供动手实践的机会，提高学生的实际操作能力。
五、教学评估本课程的评估方式包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度；2.作业：布置适量的作业，评估学生的掌握情况和实际操作能力；3.考试：进行定期的考试，全面考察学生的知识掌握和应用能力。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
我们将根据学生的表现，给予及时的反馈和指导，帮助学生提高。
定时器设计数电课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握数字电路基础知识，特别是触发器、计数器的工作原理；2. 学会定时器的设计原理和实现方法，能运用相关电路进行定时器的设计；3. 掌握数字电路的测试方法，能够对设计的定时器进行功能测试和性能分析。
技能目标：1. 培养学生的动手操作能力，能够独立完成简单的定时器电路搭建；2. 提高学生的问题分析能力，能够根据实际问题选择合适的数字电路元件并进行组合设计；3. 培养学生的团队合作能力，能够在小组内协同完成复杂的定时器设计任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数字电路的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的准确性和实验结果的可靠性；3. 增强学生的环保意识，教育学生在设计和实验过程中注意资源的节约和环境的保护。
课程性质分析：本课程为数字电路设计与实践课程，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新思维。
学生特点分析：学生为高年级电子信息工程及相关专业学生，具备一定的数字电路基础，具有较强的学习能力和实验操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，引导学生在实践中掌握知识，提高能力，培养正确的价值观。
通过具体的学习成果分解，为后续教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾：触发器、计数器原理及其应用；2. 定时器设计原理：介绍定时器的功能、分类及设计方法；3. 电路设计与仿真：运用Multisim等软件进行定时器电路设计及仿真；4. 定时器电路搭建与测试：使用面包板、集成电路等搭建实际定时器电路，并进行功能测试和性能分析；5. 教学案例分析：分析典型定时器设计案例，总结设计技巧及注意事项；6. 课程实践：分组进行定时器设计实践，培养学生动手能力和团队协作能力；7. 作品展示与评价：展示学生作品，进行自评、互评和教师评价，提高学生的表达和评价能力。
教学内容依据教材相关章节，结合课程目标，确保科学性和系统性。
定时器数字逻辑课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握定时器的基本原理和数字逻辑电路设计方法；2. 使学生了解定时器的工作过程，并能运用相关参数进行计算；3. 帮助学生理解定时器的应用场景，并能将其与其他电子元件相结合，实现简单的定时功能。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行定时器电路设计与分析的能力；2. 提高学生实际操作能力，学会使用相关软件和仪器进行定时器电路的搭建与调试；3. 培养学生团队协作能力，能在小组合作中共同完成定时器数字逻辑电路的设计与展示。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电子技术的兴趣，培养其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成实事求是的学习习惯；3. 增强学生的环保意识，了解电子电路在生产、生活中的节能环保要求，培养学生的社会责任感。
课程性质：本课程为电子技术学科的一门实践性较强的课程，结合理论教学与实际操作，培养学生的实际应用能力。
学生特点：学生已具备一定的电子技术基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但个别学生对电路原理理解较慢，需要耐心引导。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，鼓励学生提问、讨论，培养其独立思考和解决问题的能力。
同时，注重个性化教学，关注学生的差异，因材施教，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 定时器基本原理：讲解定时器的分类、工作原理及主要参数，使学生掌握定时器的核心概念。
- 教材章节：第二章第三节“定时器原理及其应用”2. 数字逻辑电路设计方法：介绍数字逻辑电路设计的基本方法，重点讲解与门、非门、或门等基本逻辑门的应用。
- 教材章节：第三章“数字逻辑电路设计基础”3. 定时器电路分析与设计：分析典型定时器电路，引导学生学会运用所学知识进行电路设计与分析。
- 教材章节：第四章第二节“定时器电路分析与设计”4. 定时器应用实例：讲解定时器在实际应用中的案例，帮助学生理解定时器与其他电子元件的结合方式。
一．内容摘要：
定时器的设计：
设计一个0~60分钟之内的定时器，定时开始的时候红指示灯亮，结束的时候绿指示亮，可以随意以分钟为单位，在六十分钟的范围内设定定时时间，随着定时的开始，显示器开始显示时间，即依次显示出0,1,2,3,4….直到定时结束，当定时结束的时候进行手动清零。
首先设计一个秒脉冲发生器，一个计数电路，一个比较电路，然后对电路进行输出。
当开始定时之前手动对要定时的时间进行预置数，然后运用秒脉冲发生器输入脉冲，用计数器对脉冲的个数进行计数，把编码器的数据与脉冲的个数通过数值比较器进行比较，最后按照要求进行红绿等输出表示定时的状态是正在进行定时，或者是已经定时结束，在定时的过程中显示定时的时间。
二．方案的论证与选择：
方案1
例如设计一个六十分钟的定时器，就需要六十进制的分钟计数器。
设计秒脉冲发生器，当计数器完成六十分钟的记数时，就手动清零。
需要设定其他的时间时，
只需将计数器的进制改变一下就行。
这个方案只适用于特定的定时器，设定的时间
不变。
如果本课设用此方案，就需要设计从1——60进制的计数器，工程量太大。
方案2，
设计一个定时器，可以在0~60分之间一分钟为单位任意可调，定时开始的时候红灯亮，定时结束的时候绿灯亮，定时结束之后手动清零，满足设计的要求，故本次课程设计中采用的是这种设计方案。
三．总设计思想框图：
总体的完整电路图：
就是将各个单元电路用导线连接起来，然后进行仿真处理，开始进行定时的时候红指示灯亮。
图中所示的是定时为16分钟的定时仿真结果，完整的电路图。
2.5 V
图2
四．单元电路的设计与参数的计算
1.秒脉冲发生器的选择：
（1）采用石英晶体的多谐振荡器，在RC环形振荡器电路中，接入RC可以获得较小
的频率，而且通过RC的调节可以调节频率，用于对频率稳定性要求比较高的电路，
但是它抗干扰的能力比较差，小的干扰就会使周期发生很大的变化，而且电路比较复杂，不太容易掌握，所以本实验不采取运用石英晶体的多谐振荡器来产生秒脉冲，下面是石英晶体产生的电路图，电路图的组成比较复杂。
图3
（2）利用脉冲整形的方法，根据大二上时学的模电的知识，设计一个正弦信号发生电路，然后再利用整形电路对于输出的正弦波进行整形，得到矩形波信号，可以利用施密特触发器对其进行整形，但是信号在传输的过程中容易发生畸变，施密特触发器就可以把在传输过程中发生畸变的信号进行整形，但是一般都是用于幅度的鉴别比较好，在这里我们就不选用这样的整形电路。
（3）运用555定时器构成多谐振荡器来构成秒脉冲的发生电路。
555定时器是一种用途广泛的数字-模拟混合中规模集成电路，它只要通过接少量的元件就可以构成多种触发器和多谐振荡器，而且市面上的555器件比较多，价格比较便宜。
U CC
O
R u C
图4
因为直接用555振荡器外接几个元件直接产生的1Hz 的频率发生器产生的频率产生的矩形波的高电平不能激发下一个元件的正常工作，所以先产生1kHz 频率的矩形波，然后运用分频电路对长生的信号进行分频，得到频率为1Hz 的矩形波，也就是秒脉冲信号。
① 定性分析
设u c ＝0，则u O ＝1，T 截至
电容充电，u c 按指数规律上升，当u c ＝2 U cc /3时，u O ＝0，T 导通 电容放电，u c 按指数规律下降，当u c ＝ U cc /3时，u O ＝1，T 截至 电容再次充电，但充电的初始值与前次不同
② 波形分析
t
u O
u C
t
CC 23U
CC
13U
图5 ③ 计算振荡周期
频率
f=1/T
根据上面的分析且振荡器需要发出的频率为1kHz 信号的发生器，先取电容为0.01uF ，根据上面的计算公式得到R1=74千欧，R2=35千欧。
利用分频电路对产生的1KHz 的信号进行分频。
最后由U4的11端输出1Hz 的频率。
U2
74LS90N
Q A
12
Q B 9Q D 11Q C 8I N B 1R 91
6
R 927R 01
2
I N A
14
R 023U374LS90N
Q A 12
Q B 9Q D
11
Q C 8I N B
1
R 916R 92
7
R 012I N A 14R 02
3
U4
74LS90N
Q A
12Q B 9Q D
11
Q C 8I N B
1
R 916R 92
7
R 012I N A 14R 02
3
6
8101
79
图6 2．60进制计数器电路的选择
（1）采用异步加计数器，74LS193是双时钟四位二进制可逆计数器，它的清零方式是异步清零，高电平有效，其预置数是异步的，在异步计数器中，由于计数器的内部各个触发器的时钟输入是异步的，因此触发器的各个状态转换时间是固定的，在恶劣的情况下其传播延迟的时间很多，所以本次课设没有采取异步计数器。
()()T T R 2R Cln20.7R 2R C
121212T
+=+≈+=
（2）采用同步加计数器，74161是四位二进制加计数器，它具有异步清零，同步预置数等功能。
在这次的课程设计中要实现的是60进制计数器，所以采用两片74161来完成加计数功能，而实现60进制计数功能又有多种选择，①乘数法，将60分解成6*10,用两片74161分别组成六进制和十进制计数器，然后在级联成60进制的计数器。
②反馈置数法，将两片74161级联成16*16=256进制计数器，然后运用反馈置数法构成60进制的计数器。
本次采用的是方法①乘数法，它的电路图如下。
图7
3．编码电路的选择：
在数字电路中用二进制代码表示有关信号的过程称之为二进制编码，即建立输入信息与输出二进制代码之间的一一转换的关系，在此次的课程设计中，需要定时的时间是0~60分
钟之间，所以就需要对从0~60之间进行编码，为了不发生混乱，此次设计中采用的是运用
三片74LS148优先编码器分别对于要定时的时间的十位和个位进行编码，因为十位的数字只
是从0到6，所以用一片74LS148就可以，而个位的输出需要从0到9所以采用两片74LS148
进行级联，也可以采取74LS147，本实验中采用的是74LS148，编码电路的电路图为下图8
DCD_HEX_BLUE
图8
4．数值比较电路：
数值比较器就是对两数Ａ、Ｂ进行比较，以判断其大小的逻辑电路。
比较结果有
Ａ＞Ｂ、Ａ＜Ｂ以及Ａ＝Ｂ三种情况。
定时器有较多种类，这个定时器的设计要求用几个一位或者两位数值比较器级联也可以达到，但是考虑到操作的简便性和价格因素，最终选择的是级联两片集成数值比较器74LS85来实现。
下面详细介绍它的功能：
74LS85是４位数值比较器，其功能表如下：
表（1）
此次的比较采用一片74LS85不够用，所以采取两片进行级联的方式来实现比较功能.如下所示：就是采取的将两片四位比较器串联成的八位比较器，对于输入的数据进行比较。
图9 五．元器件明细表：
表（２）
六，收获与体会：
通过这次的数字技术基础的课程设计，使我明白只有把知识运用到实践中，才能真正把握知识，另一方面，团队合作能让我们学到更多。
首先，数字电子技术是一门深奥的学科，从课堂上我们学到的并非知识的全部，课程设计为我们提供了一次自我学习的机会。
同时，通过课程设计，我和我的同组人提高了动手能力，学会了将理论运用到实践中的技巧。
其次，通过这次的课程设计使我深深地理解到了分工合作的重要性，我们的课程设计是三人一组进行的，从最初的查找资料确定思路到动手画电路并在电脑上仿真实现，整个过程中我们即分工明确又紧密配合，毋庸置疑，团队合作精神是很重要的。
我们三个通过共同学习，共同探讨，一方面增进了友谊，另一方面也培养了相互之间探讨学习心得和问题的习惯，对以后的学习有很大的促进作用。
再次，这次的课程设计不仅锻炼了我们的动手和动脑的能力，更让我们体会到了理论与实践相联合的重要行，理论并不等于实践，光有理论是绝对不行的，但是在实践的过程中我们必须以理论为根据，才能在这一个层次上更好的把理论应用到实践中去，这次的课设使我真正的懂得了理论只是实践的基础，只有进一步的实践才能更好的运用理论。
所以在以后的学习和生活中都会好好的把理论和实践相结合才能达到真的懂一个问题。
七．参考文献：
《数字电子技术基础》林涛主编楚岩田莉娟林薇编著清华大学出版社
《数字逻辑电路》李海涛等编著人民出版社
《数字电路设计实用手册》荀殿栋徐志军等编著电子工业出版社
《大规模可编程逻辑器件及应用》徐志军李建中编著电子科技大学出版社。
