数显倒计时电路设计分析

任务书数显、声响倒计时电路设计一、任务与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》实验四与实验六《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62.1电源设计62.2信号源72.3 开机复位电路82.4 减法器计数器92.5 显示电路112.6 报警电路132.7LED灯电路133、系统安装与调试153.1.步骤方法错误!未定义书签。

3.2故障与处理163.2.1电源仿真的制作与调试错误!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163.2.6 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164、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前言电子技术综合课程设计是针对我们所学的数字电子技术基础、模拟电子技术基础两门课程，进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括选择课程、电子电路设计、组装（或模拟仿真）、调试和编写总结报告等实践容。

课程设计报告课程：电子技术综合课程设计题目：数显、声响式倒计时电路设计院系：电气工程系班级：学号：姓名：指导老师：时间：2010.07.10目录课程：电子技术综合课程设计前言\任务书1.方案论证1.1整体设计思路1.2整体设计框图1.3整体电路初稿2. 单元电路设计和基本原理2.1电源设计2.2 1s信号源2.3.减法计数器2.4. 显示电路2.5.开机复位电路2.6.报警电路3.实验装调3.1.步骤方法3.2.故障及处理3.2.1电源的制作及调试。

3.2.2．1秒信号源的连接于调试。

3.2.3、译码显示的连接和调试3.2.4、计数器的连接和调试。

3.2.5、报警电路的连接和调试。

4.总结与体会5附录:前言电子技术综合课程设计是针对模拟电子技术，数字逻辑电路及电路分析课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它包括电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。

通过课程设计实现以下三个目标:第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。

即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。

毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法；第三，培养学生勤于思考的习惯，同时通过设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣。

本课程设计介绍的是数字逻辑电路中以TTL集成电路为基础的数显，声响式定时器，以电路的基本理论为基础，着重介绍电路的设计装调及性能参数的调试方法. 本课程设计应达到如下基本要求：（1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个数显，声响式定时器的设计。

（2）通过查阅手册和参考文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。

数显声响倒计时课程设计介绍数显声响倒计时是一种常用于体育赛事、科技展示等场合的倒计时设备。

它通过数字显示器以及声音提示的方式，向人们展示倒计时的过程和结果。

本文将针对数显声响倒计时的课程设计进行探讨，包括设计思路、实施步骤、教学方法等内容。

设计思路在开始设计数显声响倒计时的课程之前，我们首先需要明确设计的目标和要求。

下面是一些可能的设计思路：1.设计倒计时器的基本功能：包括设置倒计时时间、开始倒计时、停止倒计时等。

2.添加数显功能：通过数字显示器，实时显示倒计时的剩余时间。

3.添加声响功能：在倒计时到达设定的时间点时，发出声音作为提示。

4.设置多种倒计时模式：可以根据不同的场景需求，提供多种倒计时模式选择，如倒计时到0、倒计时到指定时间等。

实施步骤设计和实施数显声响倒计时课程的步骤可以大致分为以下几个方面：1. 确定教学目标在课程设计之初，需要确定教学的目标。

小组成员可以共同讨论，确定教学目标的内容和层次。

例如：完成基本倒计时器功能的实现、理解数字显示器和声响的工作原理等。

2. 学习相关知识和技能在教学过程中，需要学习相关的知识和技能。

这些知识和技能包括数字电路基础、显示器原理、声响装置的工作原理等。

可以通过课堂讲解、实验操作等方式进行学习。

3. 设计倒计时器电路根据课程设计的要求，设计倒计时器的电路。

这需要学习数字电路的基础知识，并根据要求进行电路的设计和布线。

可以借助模拟电路实验箱进行实践操作。

4. 编写程序代码将倒计时器电路与数字显示器、声响装置进行连接，编写相应的程序代码。

程序代码需要实现倒计时器的基本功能，以及数显和声响的功能。

可以使用类似Arduino的开发板进行代码的编写和调试。

5. 实施实验根据设计好的倒计时器电路和程序代码，进行实验的实施。

学生可以通过实验操作，观察电路和程序的工作情况，并验证倒计时和声响的功能是否正常。

6. 总结和展示结束实验后，学生需要总结实验的结果和经验，并进行展示。

篮球比赛30秒倒计时电路设计篮球比赛倒计时是体育比赛中非常重要的一个环节，倒计时电路的设计对于比赛的顺利进行起着至关重要的作用。

本文将以设计一个篮球比赛倒计时电路为例，详细介绍其设计原理和实现方法。

一、需求分析篮球比赛倒计时电路的主要功能是实现倒计时功能，包括显示比赛剩余时间和报警功能。

根据题目要求为30秒倒计时，那么需要设计一个能够精确计时30秒的电路。

二、设计思路由于需要实现精确的倒计时，可以采用计时器和显示器结合的方式来实现。

同时，为了能够及时提醒比赛进行者和观众，还需要设计报警功能。

三、电路设计在电路设计方面，可以采用数字集成电路来实现。

1.计时功能设计可以选择一个可编程集成电路（IC）或者计时集成电路（IC）来作为倒计时器。

作为一个例子，可以选择一个7490集成电路作为计时器。

7490是一个具有十进制计数器的集成电路，可以实现从0-9的十进制计数。

其中，用于个位数倒计时的是7490的1号引脚（QA）和15号引脚（QD），用于十位数倒计时的是7490的5号引脚（QA）和11号引脚（QD）。

计时器的输入引脚可以由外部触发器或者时钟发生器提供。

2.显示功能设计可以选择七段LED显示器来显示倒计时的时间。

七段LED显示器是由七个LED组成的，每个LED代表一个数字。

可以通过将不同的LED点亮来显示不同的数字。

具体显示方式可以参考七段LED显示器的数据手册。

3.报警功能设计为了实现报警功能，可以选择一个蜂鸣器作为报警器。

蜂鸣器可以通过输入电流来发出声音。

可以将蜂鸣器与倒计时器相连，当倒计时达到0时，触发报警器发出声音。

四、电路实现根据上述设计思路和步骤，可以将电路实现如下：1.连接7490计时器与七段LED显示器，根据7490计时器的倒计时情况，通过输出引脚来控制LED显示器中的LED点亮情况，从而实现对时间的显示。

2.连接倒计时器与蜂鸣器，当倒计时器倒计时到0时，触发蜂鸣器发出声音，提醒比赛进行者和观众。

24秒篮球倒计时数电实验报告法商学院《数字电路课程设计》课程设计报告专业: 应用电子技术班级: 应电11301姓名: 周灵姓名: 李雄威指导教师：沈田课程设计任务书设计题目：篮球竞赛24秒倒计时器设计任务与要求：设计一个篮球竞赛24秒倒计时电路，该电路能实现如下功能：1）24秒倒计时显示功能；2）设置外部控制开关，控制计数器的重置“24”、启动和暂停功能；3）计数器递减至0（即时间到）时，数码管显示“00”，同时发出光电报警信号。

一、电路设计原理经过对电路功能的分析，整个电路主要由控制电路、秒脉冲信号发生器、计数器、译码器和报警电路五个部分组成。

示意图如图1所示。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不是太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非组成的多谐振荡器构成。

主体电路：24秒倒计时。

24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计一之到零。

选取“00”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信号，让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断，使计时器在计数到零时停止。

图1-1 24秒计时器系统设计框图二、单元电路分析（一）控制电路控制电路由74LS00芯片和74LS10芯片组成，实现计数器的复位、计数和保持“24”数字显示，以及报警的功能。

如图2-1-1为EWB控制电路仿真图。

图2-1-1 EWB控制电路仿真图（1）开关A：启动按钮、复位按钮开关A接地时，计数器保持“24”状态不变，处于等待状态；当开关A闭合时，计数器开始计时，当计数器递减计数到零时，控制电路产生报警信号；当开关A再次接地时，计数器立即复位到预置数值，即“24”。

电子技术课程设计报告设计题目：数字显示30秒倒计时器电路设计1、课程设计目的、意义设计目的：（1）依照原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的1各集成块的1管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告。

设计意义：数字显示30秒倒计时器是一个简单的数字电路，但是它能够扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器、交通灯倒计时器等等。

2、设计题方案比较、论证设计方案：分析设计任务，计数器和操纵电路是系统的要紧部份。

计数器完成30秒计时功能，而操纵电路具有直接操纵计数器的启动设计、译码显示电路的显示和灭灯功能。

当启动开关闭合时，操纵电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；处于维持状态。

系统设计框图如图2-1所示。

数字显示30秒倒计时器实验电路如图2-2所示。

图2-1图2-23、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，整体电路图递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简单，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采纳8421码二-十进制编码，而且有直接清零、置数、加锁计数功能。

图2-3是74LS192外引脚。

图中CPU 、CPD别离加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。

LD是异步并行置数操纵端（低电平有效），CO、BO别离是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D是并行数据输入端，Q3-Q是输出端。

74LS192的功能表见下表所示。

秒信号产生器秒信号产生器的电路是利用 555 按时器（图3-1）组成的秒信号发生器。

NE555 芯片有单稳态电路功能，可发生方波信号，可适当的选择电阻、电容，使其输出信号的周期为 1 秒。

本电路输出脉冲的周期为：T=*(R1+2*R2)*C，假设 T=1s，令 C=10μF,R1=39kΩ，那么R2=51k Ω。

《电子线路CAD》课程论文题目：24秒倒计时电路的设计1 电路功能和性能指标采用计数器74LS192作为核心部分。

同时选择74LS48作为BCD码译码器来对7段数码显示管进行译码驱动，两个七段数码显示管进行显示。

采用555计时器制成的多谐振荡器，进行秒脉冲的输入。

因为我们需要对其进行暂停、清零、报警等控制，所以我们使用了两个开关来控制计数器的各功能的实现，从而实现各种功能.2 原理图设计2.1原理图元器件制作该元器件制作简单,从工具栏放置了三种基本结构并对格式稍作修改就完成了.①新建一个项目,并保存为“24秒倒计时电路.PRJPCB”,然后新建一个原理图文件,保存为“24秒倒计时.SCHDOC”,绘图坏境已设置好.②原理图绘制如下图:⑴编译参数设置,如下图:⑵项目编译打开“Messages”工作面板,报告提示全部为“Warning”,没有“Error”故可以忽略,如下图.④项目元器件库的生成在原理图文件界面,在上面“Design”选项中点击“Make Schematic Library”然后在弹出窗口确定,就生成当前原理图元器件库.2.3 原理图报表①网络表的生成在原理图界面,执行“Design→Netlist For Project→Protel”菜单命令,系统自动生成Protel网络表,网络表主要包含两个重要信息,一是元器件信息,由一对方括号括起来:二是元器件的电气连接,即属于同一个网络的引脚有哪些,由一对圆括号括起来,网络表文件可以显示为一个文本文件,部分图如下:⑴元器件信息:例如,第一对方括号内的内容表示元器件IC1的相关信息,即名称为IC1,封装形式为DIP14,描述为74LS00.⑵电气连接:第一对圆括号内的内容表示网络名称为VCC,和该网络相连接得引脚有23个,IC1的14脚,IC2的16脚,IC3的16脚……不一一列举了.②简易元器件清单报表在“Reports”下拉菜单中选择点击“Simple BOM”,系统会生成简易材料清单报表,保持默认设置时,生成2个报表文件,分别为“24秒倒计时电路.BOM”和“24秒倒计时电路. CSV”.3 PCB设计3.1元器件封装制作在“Tools”下拉菜单点击“New Component”开始元器件封装,步骤如下图:3.2 PCB设计①新建一个PCB文件,并保存为“24秒倒计时电路.PCBDOC”,物理边界,绘图环境已设置好,PCB图如下:②生成该项目封装库在PCB工作界面,在上面“Design”下拉菜单中选择点击“Make PCB Library”,然后在弹出窗口确定,就生成当前元器件封装库,截图如下:③目录结构3.3 PCB设计后处理①补滴泪操作执行“Tools→Teardrops”菜单命令,打开泪滴设置对话框,这里采用默认设置,补滴泪后PCB截图如下:②放置敷铜为PCB的顶层和底层放置电源地网络敷铜,已顶层为例,将PCB工作界面工作层切换到“Top Layer”,执行“Place→Polygon Pour”菜单命令.打开敷铜属性设置对话框,这里采用默认设置,敷铜后PCB截图如下:③生成PCB信息报表执行“Peports→Board Information”菜单命令,打开PCB信息对话框,该对话框共有三个标签页,如下图④生成网络状态报表执行“Peports→Netlist Status”菜单命令,系统自动生成网络状态报表,如下图:4心得体会①在课程论文中遇到不少问题,这个24秒倒计时电路不是教材上的电路图,是在网上找到的电路,在原理图绘图方面,用了很长时间.毕竟比较复杂.自己画一个小元器件,在原理图中找的一个比较简单的画的,绘原理图时,有些元器件比如74LS48,74LS192,74LS00,NE555,都是自己画出来的,因为search界面显示不全,没有下面的确定.不过自己花也有好处,多熟练.然后另外一些操作看着教材来的.后面PCB制作请教了室友,自己有些不怎么会,特别是在加载PCB数据遇到有些“Not Found”,所以又回过去加载库文件,最终还是完成了.②本学期，我们开设了电路CAD这门课，对于我们电子类的专业来说，这就是我们的专业课，是一门很重要的课程，不管是学习还是以后的工作中，都是非常有用的，只要从事电子类相关的工作，可以说就离不开电路CAD。

辽宁师范大学《数字电路》课程设计（09级本科）题目: 定时器1学院：物理与电子技术学院专业：电子信息工程班级：09.3班学号：14级!姓名: 张宁指导教师：赵静邱红张卓2完成日期：2011年10 月27 日一•设计内容及要求10 秒的倒计时定时器，倒计时要求用数码显示，当定时到1秒时，有声音提示，提示声音为0.5秒，当倒计时到0时停止计数二.总体方案设计由设计内容及要求，我设计了一个以NE555构成的多谐振荡电路，来发出一秒间隔的脉冲；用74LS192进行倒计时，通过74LS47连接一个数码显示器；由74LS192发出的高低电平经过逻辑电路变化，连接74LS121来控制蜂鸣器在1秒时响。

三.单元模块设计.1.以NE555构成的多谐振荡器NE555的震荡器在本电路中的周期T=C(R1+R2)=1S 图二冲图三为多谐振荡电路 R1和R2, C 的值确保震荡周期为1 秒，图三的右下角为复位电路，与下一部分一同介绍。

2.倒计时电路图5-1 7 11.SI92的引和扌*列及逻辑符巧<H ）引脚扌非列I%1HI l_d I HL L TUT ?1 Qi 口。

CP (> OPuPOOJQO Qijr1一匕 f3 2 P2 P36Q2 7Q3CPu CPnMRTCu TC D1213L_r —Po “就Fil rial pin1011 —14-图四由74LS192的真值表图四可以看出，若想让元件工作在减计数状态MR PL 非，CPu的值必须分别为0，1，1。

由要求可以看出，192的初始必须是九，所以加了一个复位电路，确保初始值是9.计数器输入端P0,1,2,3对应接高低低高电平。

Q0, Q1,Q2,Q3为计数器输出端接到74LS47上。

NE555的3号管脚与74LS192的4浩管脚相连。

一秒发出一个脉冲，74LS192开始倒计时。

4.逻辑电路逻辑电路的作用在于将74LS192输出为一，即 Q3Q2Q1Q0=0001时输给报警电路一个负脉冲。

一、 方案的论证和选择1.1 整体电路构思图1.1 整体电路构思图1.2 方案一如图1.1信号由555定时器产生频率为1HZ ，占空比1/2的信号，由190构成 15进制计数器，由JK 触发器控制190和发光二极管的工作状态，三态门控制停止电路和声控电路。

图1.2 74ls190构成的数显声响倒计时电路555信号发生器由T 触发器构成的开关 74ls190计数器报警电路 译码器LED 显示器1.3方案二如图1.2 信号由555定时器产生频率为1HZ，占空比为1/2的信号，由192构成15进制的计数器，由JK触发器控制192和发光二极管的工作状态，由三态门控制停止电路和声控电路。

图1.3 74ls192构成的数显声响倒计时电路1.4方案的选择我们组设计的是数显声响倒计时电路，有两种方案均能达到要求，但经查阅相关资料，结合我们组四个人的意愿，并联系我们学习过的数字电子技术基础的知识，我们觉得用74ls190做更具挑战性，因为用74ls190做成的电路连线较为复杂，这样不仅可以增强我们的动手能力，同时还有助于提高我们检查复杂连线电路的能力，更具有实践意义，对比之下我们选择了方案一。

二．单元电路设计2.1 电源电路设计降压电路：直流电源的输入为220V 的电网电压，一般情况下，所需直流电压的数值和有效值相差较大，因而需要电源变压器进行降压，在对交流电压进行处理降压电路采用变压器直接变压，输出9V交流电。

整流电路：整流电路一般分为半波整流和全波整流。

半波整流和全波整流相比，在相同的变压器的副边电压下，对二极管的参数要求是一样的，并且还具有输出电压高、变压器利用率高等优点，其中桥式整流最为常用，单相桥式整流电路将变压器副边电压从交流变为直流电压。

鉴于以上优点，本设计采用了桥式整流。

滤波电路：电容滤波电路时最常见也是最简单的滤波电路，在整流滤波电路的输出端（即负载电阻两端），并联一个电容即得到电容滤波电路。

滤波电容容量较大，利用其充放电作用，使输出电压趋于平滑。

一、内容提要在人们日常生活中，或大众关心的某项活动中，或电器使用过程中，常常需要一个倒计时计时器，用以醒目的显示要做的事件所剩下的时间，提醒人们做好准备。

报告主要讲述了方便预置倒计时器工作原理以及其各个组成部分，记述了我们在整个设计过程中对各个部分的设计思路、对各部分电路设计方案的选择、元器件的筛选、以及对它们的调试、对调试结果的分析，到最后得到比较满意的实验结果的方方面面。

二、设计要求及主要指标1.设置开始键。

按动开始键倒计时开始，定时结束后声响提示。

2.设置预置键。

定时时间可以在范围60妙任意预置，预置后的定时可重复使用3.数字式显示剩余时间。

4.定时时间到自动进入预置状态，倒计时时预置键无效。

三、方案选择及电路工作原理1）设计方案电路的结构框图定时结束信号两位十进制计数器2）基本原理倒计时数显式定时器电路由多谐振荡器—输出脉冲信号源、预置计数器（加法）、倒计时计数（减法）、D触发器、数码显示管和声响提示电路构成。

四、单元电路设计计算1）多谐振荡器—输出脉冲信号源时基电路要求送出频率为1s 的方波脉冲。

选用555定时器完成上述功能图1. 555的管脚图和功能表12 3 456 7 8 OUT555DIS GND Vcc COTH TRR D(a) 管脚图（b ）功能表TH 1 R DT 01 OUT 01导通 >V CO 或 V CC32 TR> V CO 或 V CC31 21 不变<V CO 或 V CC32 > V CO 或 V CC31 21 不变⨯ ⨯⨯< V CO 或 V CC31 21 01导通 截止由定时器555内部结构得知，2个比较器出发输入端6和2是接在一个端点上并跟电容C 连接，这个端点上的电容电压c u 变动，会同时导致两个比较器的输出电平改变，使RS 触发器的输出改变。

电源CC U 经1R 和2R 给电容C 充电。

当c u 上升到32CC U 时，6U =2U =32CC U , 输出电压o u 为低电平，放电管T 导通，电容C 经2R 、放电端⑦放电，c u 开始下降，当下降到31CC U 时，6U =2U =31CC U ，输出电压o u 为高电平。

电子技术综合课程设计课程：电子技术综合课程设计题目：数显声响倒时器所属院(系) 专业班级姓名学号：指导老师完成地点2012年 10 月 5日前言 (3)1.1整体设计思路 (4)1.2整体设计方案论证 (4)方案一 (4)方案二： (4)2、各部分电路及其原理 (5)2.1电源设计 (5)2.2信号源 (5)2.3 减法计数器 (7)2.4 显示电路 (8)2.5 开机复位电路 (8)2.6 报警电路 (9)3、系统安装与调试 (9)4、总结与体会 (9)附录1 总体电路图 (11)附录2 元器件清单 (11)附录3 参考文献 (11)电子技术综合课程设计是对模拟电子技术基础和数字电子技术基础以及电路分析基础的综合应用，是考察我们对这三门基础课程的综合了解情况，同时也是对我们动手实践环节的一个检验，要求我们对电路的设计、基本电路的搭建、调试以及对元器件的性能有足够的认识，这样才能够完成电子制作的基本要求。

电子综合课程设计是对同学们的以下几个方面的培养和锻炼：第一，培养学生团结协作的精神，众人拾柴火焰高，只有大家团结起来，集思广益，再大的困难都会迎刃而解；第二，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。

学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标；第三，培养勤于思考的习惯，作为电子专业的学生，我们必须要善于思考，勤于总结，同时通过设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣，激发同学们在这方面的潜能。

本课程设计介绍的是数字逻辑电路中以TTL集成电路为基础的数显，声响倒计时器，以电路的基本理论为基础，着重介绍电路的设计装调及性能参数的调试方法. 本课程设计应达到如下基本要求：（1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个数显、声响倒计时器的设计。

（2）通过查阅手册和参考文献资料，培养寻找、分析和解决实际问题的能力。

（3）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。

三位数显倒计时定时器电路定时范围广，本电路定时时间为0.1~99.9小时，经适当调整也可以是1~99.9分，或1~99.9秒。

它与其它数显定时电路比较，所用集成块较少。

三位数显倒计时定时器电路如图所示。

可逆计数器由三个CD40110组成。

CD40110是一块集计数、译码、锁存及驱动为一体的集成电路，它可直接与LED共阴极数码管连接，以显示计数器所计的数值。

四个非门（1~4）和六个二极管（D11~D16）组成控制门。

只有当三个CD40110的“2”脚都为低电平，而“3”脚都为高电平时，非门4的输入端为低电平，输出端为高电平。

也就是说，只有当三位数显为“000”时，非门4的输出端B才是高电平，其余状态B 点为低电平。

CPU为加法输入端，当有脉冲输入时，计数器作加法计数；CPD为减法输入端，当有脉冲输入时，计数器作减法计数。

设定按钮每单击一次，则产生一个单脉冲，通过C2、D2连接到计数器的加法输入端，产生加“１”计数。

设定较大数值时，可持续按设定按钮，使C3获得高电平，开启由与非门３、４组成的多谐振荡器，产生较快速度的连续脉冲，通过D3连接到计数器的加法输入端，产生较快速度的连续计数，直到接近设定值时，再用单个脉冲完成精确的定时时间设定。

CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器组成。

时钟脉冲由外围元件Ｒ6、R7、RP1及C5的振荡电路提供，RP1用作调节振荡频率。

时钟脉冲经CD4060内部的14级二分频后的信号周期即为最小定时时间单元。

该时基信号通过D5连接到计数器的减法输入端，对被设定的定时数值进行减法计数。

减法计数到“000”时，Ｂ点为高电平，通过二极管D6连接到CD4060的“11”脚，使时钟信号发生器停止振荡，保持计数器显示为“000”。

Ｂ点的高电平使继电器电路的8050导通，继电器Ｊ吸合，由继电器的触点控制用电器电路的导通或断开。

同时Ｂ点还连接到由与非门1、２构成的单稳态触发器的输入端，该单稳态电路的输出常态为高电平，当Ｂ点从低电平转变成高电平时的上升沿触发该单稳态电路，从而输出一个低电平暂态波形。

倒计时电路设计及原理分析倒计时电路在很多场合都广泛应用到，那么你对倒计时的电路设计和工作原理感兴趣吗？以下是店铺为你整理推荐倒计时电路设计及原理分析，希望你喜欢。

倒计时电路设计介绍本文介绍的RTC-5型倒计时电脑模块就是专为指定日而设计的倒计时LED显示屏通用驱动模块。

RTC-5型电脑倒计时模块支持9位“8”字共阳LED数码显示器，其中3位用于倒计时天数，6位用于“时：分：秒”，这6位同时还可支持6只LED，即AM，PM和4只秒闪烁LED。

模块本身带一按键(很容易转换成遥控操作)，操作时带有闪烁指示功能，以方便修改当前时刻的“时：分：秒”或设置倒计时的起始天数。

它的“时：分：秒”可选择正常时钟显示，也可选择为显示今天还剩多少时，多少分，多少秒(即“时：分：秒”也为倒计时显示)。

在“时：分：秒”被选为倒计时显示方式下，当指定日凌晨时刻到达时，“天数，时：分：秒”同时变成全零，只要不人为修改天数起始值，显示屏将保持为全零。

无论任何时候，用户均可让显示屏切换为正常时钟显示。

RTC-5型电脑倒计时模块是一个完整的微电脑系统，内部带有电源，能掉电连续运行;厂家还提供多种可级联的LED字符驱动单面PCB 板或盘文件。

因此，无需任何电气设计，只需用户考虑LED显示屏的外观和字符大小等问题即可。

倒计时电路设计内部结构图倒计时电路设计工作原理分析1. 模块引脚说明RTC-5型模块的外形如图1所示，上部分标出的引脚关系可直接用于PCB设计。

其中：SEC：与+5V脚间接10～30kΩ电阻后可作为负秒脉冲信号输出线;+5V，GND：接DC电源+5V和电源地;SD，SCK，STB：静态显示用串行数据线;同步脉冲线和显示同步输出线;SEL：此脚悬空时，“时：分：秒”为倒计时显示;接+5V脚时，为正常时钟显示;K1：输入线，对地接一修改键;RST：上电复位输入，通常与+5V脚接一10μF的电解电容;NU：必须悬空。

2. 静态显示接口驱动电路说明下部分是显示屏安排示意图。

倒计时电路一：设计任务和要求要求：从按下开始键开始计时，8秒后蜂鸣器鸣响报警，两秒后停止。

主要单元：（1）开始键按下提供负脉冲开始计时。

（2）秒发生器由555构成。

（3）计数，驱动，显示电路由74LS190，,7LS48，BCD-7段数码管构成。

（4）鸣响时间控制由74LS123实现。

（5）鸣响由蜂鸣器等构成。

（6）可附加适当的门电路与电阻，电容。

二：设计思路及原理框图（1）：原路框图（2）首先采用555构成一个多谢振荡器，并使其输出振荡周期为1s，为后续74LS190计数电路提供1s一次的上升沿，并将74LS190接成减计数器。

即功能端c/b接高电平。

74LS190的四位输出再有74LS32以及74LS00构成的控制电路在输出为0、0、0、0时，控制74LS190的端使其跳变为“1”。

从而使74LS190再减计数减为零时，保持零。

停止工作。

其接单负脉冲，并用置数1、0、0、0。

74LS190的四位输出亦接由74LS48以及BCD-7段数码管构成的数码显示电路。

所以当给提供负脉冲后，数码显示8，并1s下降1到0并保持0。

由74LS32和74LS00构成的控制电路会在数码管从1跳变到0时发出从0跳变到1的信号，亦即一个上升沿时钟，所以由此时钟触发74LS123使74LS123发出2s的高电平脉冲，并由此2s的高电平脉冲控制蜂鸣器报警。

三：单元电路与计算1：由555构成的秒发生器（1s）2:由74LS190构成的开关倒计时电路接单负脉冲控制74LS190异步置数端，当给负脉冲时，则将（1000）即十进制的8置入74LS190中，且接“1“使74LS190为减计数器，因为控制电路会在8~1时给”0”.在减计数器在“0”时，会给“1”此时74LS190会保持为“0”。

3：由74LS48以及BCD-7段数码管构成的显示电路真值表：4：由74LS32以及74LS00构成的控制电路真值表5：由74LS123以及蜂鸣器构成的报警电路四：总电路图及元器件清单1：总电路图2原器件清单五：安装与调试1：问题与解决（1）本次试验先用了单排面包板，最后发现太小，于是更换为双排型面包板。

赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名：班级：学号：时间：论文题目24秒倒计时电路设计图1 总原理框图1.1 555定时器555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，用它可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。

本设计用LM555CM定时器设计一个多谐振荡器给电路提供脉冲信号，产生的脉冲信号用由74LS192进行计数，且设置周期为1秒。

1.1.1555定时器管脚名称和功能图2 555的管脚名称1脚为接地端，也是芯片的公共端。

图3 555定时器的内部结构1.1.3 555定时器的功能表输入各级输出T 1状态D RV 1l V 2L V 1C V 2C触发器输出Q 1+n输出V OT 1状态0 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 1 0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 0 1 高电平 截止 1 (32)V CC (31V CC ) 1 0 0 高电平 截止 1(32)V CC (31V CC ) 11Q不变不变表1 555定时器的功能表图5 74LS192的内部结构图1.2.374LS192的功能表表2 74LS192的功能表1.374LS48七段译码器本设计中用共阴极七段显示数码管，为使七段显示数码管能正常工作，将74LS190连接到74LS48,74LS48将高低电平信号译成数码管可读信号，从而实现数字的显示。

1.3.174LS48的引脚排列图6 74LS48的引脚排列1.3.274LS48的真值表表3 74LS48的逻辑功能真值表1.4共阴极数码管数码管有共阴和共阳之分，本设计使用共阴数码管，因为译码器使用为74LS48，相应的数码管要用相应的译码器才能实现译码和显示数字。

1.4.1共阴数码管的引脚排列和简易符号图7 八段共阴数码管图8 数码管简易图1.4.2 共阴数码管的内部结构图9 共阴数码管内部结构2电路分析和仿真结果由上对各个元件进行的简介以及相关的原理图，下面对电路进行分部分析。

倒数计时器数电课程设计
倒数计时器数电课程设计
一、课程目标
本课程旨在通过实验，让大家了解倒数计时器的概念，演示该计时器的倒计时功能，并能够对其工作原理进行分析。

二、所用器材
1、电压源
2、电阻
3、可调电阻
4、NAND门
5、电平转换器（1N914或2N914）
6、LED（发光二极管）
7、二极管（1N4001）
8、电解电容
9、人机界面
三、实验原理
倒数计时器实际上是一种计数器，它借助外部电压源，由内部芯片完成计数，从而达到计时的功能。

它借助用可调电阻和NAND门等元件来设定计时的参数，并在计时结束后通过LED指示计时结束的信号，它的原理图如下：
四、实验步骤
1、安装器件
组装实验板，将各种器件安装在实验板上，并按照原理图对其进行连接，以达到倒数计时器的功能。

2、调试计时参数
按照原理图，利用可调电阻和NAND门等元件来调试倒数计时器的计时参数。

3、连接电源
把电源的正负极连接到实验板上，把实验板的人机界面连接到电脑上，把程序上传到实验板上。

4、实验
打开电源，LED会开始显示计时时间，程序监控到计时结束的信号后，会把LED显示计时结束的信号。

五、实验报告
完成实验前，实验者需要把实验所得的数据和结果进行系统的总结和分析，并作出相应的说明，以展示实验者对实验的理解程度和完成程度。

第一章系统概述1.1项目的研究内容及要求1.1.1项目的研究内容：五秒倒计时报警电路1.1.2 项目的研究要求：要求设计一个五秒倒计时提醒电路，具体要求：每次报警灯亮0.5秒，停顿0.5秒。

1.2 项目的研究目的及范围1.2.1 项目的研究目的：实现以上的实验要求，让灯泡亮0.5秒，停顿0.5秒。

1.2.2 项目的研究范围：在EWB环境下用所给的逻辑元件来实现实验要求。

1.3 研究的实用价值和理论意义：随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。

传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。

这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。

而且安全性能也不是很好。

光电报警就很好的改善了这点。

如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。

电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。

数字电子技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路（SSI）发展到目前的中、大规模集成电路（MSI、LSI）及超大规模集成电（VLSI）。

相应地，数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展，由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支，即硬件逻辑设计（中、小规模集成器件）、软件逻辑设计（软件组装的LSI和VSI，如微处理器、单片机等）及兼有二者优点的专用集成电路（ASIC）设计。

报警器采用中，小规模集成器件SGZ07,IC555,QM-25,等元器件设计而成.适用于煤气，天然器，汽油等各种烟雾的报警，并且结合了的温控报警器的，可以监控温度的高低，第一时间给工作人员或维修人员予以警告，使其可以根据实际情况给以相应的措施，保障人生财产安全。

第二章 实验原理2.1要解决的问题(1) 用555定时器来提供稳定频率的电信号 (2) 用12进制计数器来实现倒计时计数2.2实验依据和实验设备2.2.1实验依据：74169是12进制可顺序、也可倒序计数，而且巧妙的是它的前三位正好可以实现5秒倒计时，后一位正好可以实现0.5秒的闪烁，0.5秒的停息。

第一章系统概述1.1项目的研究内容及要求1.1.1项目的研究内容：五秒倒计时报警电路1.1.2项目的研究要求：要求设计一个五秒倒计时提醒电路，具体要求：每次报警灯亮0.5秒，停顿0.5秒。

1.2项目的研究目的及范围1.2.1项目的研究目的：实现以上的实验要求，让灯泡亮0.5秒，停顿0.5秒。

1.2.2项目的研究范围：在EW酥境下用所给的逻辑元件来实现实验要求。

1.3研究的实用价值和理论意义：随着社会科学技术的迅速发展，人们对报警器的性能提出了越来越高的要求。

传统的报警器通常采用触摸式、开关报警器等。

这类报警器具有性能稳定、实用性强等特点，但是也具有应用范围窄等缺点。

而且安全性能也不是很好。

光电报警就很好的改善了这点。

如今，光电报警器已经广泛应用到工农业生产、自动化仪表、医疗电子设备等领域本实验的设计借助于模拟电路和数字逻辑电路，采用模块化的设计思想，使设计变得简单、方便、灵活性强。

电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用。

数字电子技术是当前发展最快的学科之一，数字逻辑器件已从60年代的小规模集成电路（SSI）发展到目前的中、大规模集成电路（MSI、LSI ）及超大规模集成电（VLSI）。

相应地，数字逻辑电路的设计方法在不断地演变和发展，由原来的单一的硬件逻辑设计发展成三个分支，即硬件逻辑设计（中、小规模集成器件）、软件逻辑设计（软件组装的LSI和VSI，如微处理器、单片机等）及兼有二者优点的专用集成电路（ASIC）设计。

报警器采用中，小规模集成器件SGZ07,IC555,QM-25,等元器件设计而成.适用于煤气，天然器，汽油等各种烟雾的报警，并且结合了的温控报警器的，可以监控温度的高低，第一时间给工作人员或维修人员予以警告，使其可以根据实际情况给以相应的措施，保障人生财产安全。

第二章实验原理2.1要解决的问题(1)用555定时器来提供稳定频率的电信号(2)用12进制计数器来实现倒计时计数2.2实验依据和实验设备2.2.1实验依据：74169是12进制可顺序、也可倒序计数，而且巧妙的是它的前三位正好可以实现5秒倒计时，后一位正好可以实现0.5秒的闪烁，0.5秒的停息。