整點倒計時任務(wù)書講解

1、燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 燕山大學(xué) 課程 設(shè)計說明書 題目： 整點倒計提醒 學(xué)院（系）： 電氣工程學(xué)院 年級專業(yè)： 10 級工業(yè)自動化一班 學(xué) 號： 100105070003 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 實驗師 實驗師 共 15 頁 第 1 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 燕山大學(xué)課程設(shè)計（論文）任務(wù)書 院（系）：電氣工程學(xué)院 基層教學(xué)單位：電子實驗中心 學(xué)號 100105070003 學(xué)生姓名 工業(yè)自動化一 專業(yè)（班級） 班 設(shè)計題目 整點倒計提醒 設(shè) 計 技 術(shù) 參 數(shù) 模擬中央電視臺正點報時 顯示 1 分鐘倒計時間 最后 5 秒鐘蜂鳴提示 （蜂鳴器有間隔的響 ） 倒計時結(jié)束后用彩燈顯示

2、“ T ”和“ V” 具有復(fù)位和暫停功能 設(shè) 計 要 求 頻率組實現(xiàn)聲音頻率 用撥碼開關(guān)設(shè)置功能鍵 數(shù)碼管上顯示時間 蜂鳴器進行時間提醒 用彩燈實現(xiàn)“ TV ”的顯示 工 作 量 學(xué)會使用 Max+PlusII 軟件和實驗箱； 獨立完成電路設(shè)計，編程下載、連接電路和調(diào)試； 參加答辯并書寫任務(wù)書。 工 作 計 劃 1. 了解 EDA 的基本知識，學(xué)習(xí)使用軟件 Max+PlusII ，下發(fā)任務(wù)書，開始電 路設(shè)計； 2. 學(xué)習(xí)使用實驗箱，繼續(xù)電路設(shè)計； 3. 完成電路設(shè)計； 4. 編程下載、連接電路、調(diào)試和驗收； 5. 答辯并書寫任務(wù)書。 參 考 資 料 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) . 閻石主編 . 高等教育

3、出版社 . EDA課程設(shè)計 B指導(dǎo)書 . 指導(dǎo)教師簽字 陳白 李婷 基層教學(xué)單位主任簽字 說明：此表一式四份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、基層教學(xué)單位、系部各一份。 2012 年 12 月 21 日 共 15 頁 第 2 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 目錄 第 1 章引言 4 第 2 章摘要 4 第 3 章基本原理 4 第 4 章參數(shù)設(shè)計及運算 5 4.1 定時器的設(shè)計 5 4.2 蜂鳴器的設(shè)計6 4.3 彩燈顯示的設(shè)計 8 4.4 復(fù)位、暫停功能的設(shè)計 8 4.5 數(shù)碼管顯示設(shè)計9 4.6 總原理圖9 第 5 章波形仿真圖 9 5.1 定時器正常工作時總體波形仿真圖9 5.2 總體波形仿真（含暫停功能）1

4、0 5.3 總體波形仿真圖 （ 含復(fù)位功能）11 5.4 倒計時結(jié)束階段仿真圖11 第 6 章 管腳鎖定及硬件連接 12 第 7 章 總結(jié) 12 心得體會 17 參考文獻 18 共 15 頁 第 3 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 第 1 章 引言 通過利用 EDA技術(shù)進行電子系統(tǒng)的設(shè)計，模擬解決實際的物理問題，從而加深了對 數(shù)字電子技術(shù)以及模擬電子技術(shù)的理解與鞏固 。提高了電子電路的設(shè)計與運用能力， 獲 得初步的經(jīng)驗。為以后的學(xué)習(xí)與工作打下良好的基礎(chǔ)。 第 2 章 摘要 通過對數(shù)字計數(shù)器 74190 工作原理的理解，合理運用電子元件，設(shè)計整點倒計提醒 方案，并給出詳細設(shè)計過程。運用 74190

5、的減法計數(shù)功能，兩個 74190 共同實現(xiàn)秒的兩 位的顯示，從而實現(xiàn)一分鐘倒記計時，各個模塊實現(xiàn)各自的的功能，后組裝電路，鎖定 管腳，調(diào)試，上箱。 第 3 章基本原理 實現(xiàn)現(xiàn)實的倒計時功能，需要一個 1赫茲的觸發(fā)脈沖信號給模塊作為 CLK觸發(fā)輸入 端，這樣一秒即可顯示一個秒數(shù)。用一個開關(guān)與最后的結(jié)果相與 ，連接到相應(yīng)控制端， 當(dāng)控制端為低電平時，計數(shù)器計時，為高電平時，計數(shù)器暫停工作，對應(yīng)于倒計時的啟 動和暫停功能。時鐘的顯示可通過計數(shù)器的輸出譯碼，由實驗箱的數(shù)碼管顯示。復(fù)位輸 入端可連接芯片置數(shù)端實現(xiàn)置數(shù)復(fù)位，當(dāng)置數(shù)端低電平有效時，輸入為低電平，實現(xiàn)復(fù) 位，實際顯示為數(shù)碼管置為起始時間。 一

6、分鐘倒計時的最后五秒將相應(yīng)的輸出譯碼與 CLK 脈沖相與， 連接到蜂鳴器， 從而最后 5秒鐘蜂鳴提示且有間隔的響。 最后兩個數(shù)碼管都為 0，計時結(jié)束，整個模塊停止工作。 要實現(xiàn)一分鐘倒計時， 需要兩個計數(shù)器之間能實現(xiàn)進位功能， 當(dāng)秒的個位數(shù)從 9變?yōu)?0時，給控制十位數(shù)的計數(shù)器脈沖信號， 從而使秒的十位計數(shù)器計數(shù)一次， 最終實現(xiàn)一分 鐘倒記時，此功能可由 74190來實現(xiàn)。 共 15 頁 第 4 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 第4章參數(shù)設(shè)計及運算 4.1 定時器的設(shè)計 1.74190 譯碼器的介紹 本設(shè)計要求數(shù)碼管上顯示時間， 從59倒計到 00停止，具有復(fù)位 /暫停功能， 可由同 步十進制加

7、/ 減計數(shù)器 74190 的二級級聯(lián)來實現(xiàn)此功能。 同步十進制加 / 減計數(shù)器 74190的真值表： 通過觀察真值表可知當(dāng) LDN為低電平時， 計數(shù)器為置數(shù)功能， 當(dāng) LDN端與 DNUP端為 高電平時，開始減法計數(shù)。 用低位器件的進位端控制高位的開始計數(shù)是這一課程設(shè)計的主要思路。 共 15 頁 第 5 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 2、定時器 （1）定時時間個位模塊圖 分析： 秒位從數(shù)字 9開始計數(shù)， 當(dāng)秒個位數(shù)由 9減到 0時，向高位發(fā)出進位脈沖信號 控制秒十位數(shù)的計數(shù)器開始計數(shù)。 （ 2）定時時間十位模塊原理圖 分析：當(dāng)計時器十位接收到個位傳來的一個脈沖后，十位由 5 開始減小，沒接收到

8、個位傳來的一個脈沖，十位就減一。 4.2 蜂鳴器的設(shè)計 （1）設(shè)計要求最后 5 秒鐘蜂鳴提示 （蜂鳴器有間隔的響 ），所以對應(yīng)計時器在顯示 0501 的時候各響一下。 由分析知，蜂鳴器有間隔的響可以由脈沖來控制。 蜂鳴器接收到高電平才可以鳴響， 共 15 頁 第 6 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 所以計時器要在定時器顯示 0501 的時候發(fā)送給蜂鳴器以高電平?？梢酝ㄟ^畫真值表來 分析。 2）蜂鳴器有效信號分析 DC BA 00 01 11 10 00 1 1 1 01 1 1 11 10 由真值表可得，定時器個位向蜂鳴器端發(fā)送的有效信號表達式為 Y=DCB+DBA+DCB 由分析可知，需定時器十

9、位為 0000 時向蜂鳴器發(fā)送有效信號 （3）蜂鳴器控制端模塊原理圖 共 15 頁 第 7 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 4.3 彩燈顯示的設(shè)計 （1） 設(shè)計要求倒計時結(jié)束后用彩燈顯示“ T”和“V”，所以需要在定時器顯示 00 的時 候給彩燈組以高電平。 顯示器顯示 00 則定時器個位和十位各輸出端口均為0，可以通過 兩個 4 輸入或非門來實現(xiàn)。彩燈顯示“ T”和“V ”則可通通過試驗箱上彩燈的擺放順序 設(shè)置。 （2）彩燈控制端模塊原理圖 4.4 復(fù)位暫停功能的設(shè)計 （ 1）74190 的 LDN 端為定時器的復(fù)位端，低電平有效，可以通過K1 來控制，當(dāng) K1 為 低電平時將進行復(fù)位。 2）復(fù)

10、位暫?？刂贫嗽韴D 共 15 頁 第 8 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 4.5 數(shù)碼管的顯示 數(shù)碼管顯示 1 分鐘倒計時間，數(shù)碼管為共陰數(shù)碼管，所以需要接高電平。 4.6 總的原理圖 波形仿真圖 5.1 定時器正常工作時總體波形仿真圖 共 15 頁 第 9 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 共 15 頁 第 10 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 5.3 總體仿真圖（含復(fù)位功能） 5.4 倒計時結(jié)束階段仿真圖 共 15 頁 第 11 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 第 6 章 管腳鎖定及硬件連接 1. 管腳鎖定 管腳名及作用 管腳鎖定號 Clock 提供時鐘脈沖 75 K1 置位復(fù)位鍵 39 K2 暫停啟動鍵

11、53 Y0 輸入數(shù)碼管 127 Y1 輸入數(shù)碼管 128 Y2 輸入數(shù)碼管 131 Y3 輸入數(shù)碼管 132 Y4 輸入數(shù)碼管 133 Y5 輸入數(shù)碼管 134 Y6 輸入數(shù)碼管 135 Y7 輸入數(shù)碼管 136 蜂鳴器 buuzer 38 彩燈輸入端口 c0 176 彩燈輸入端口 c1 175 彩燈輸入端口 c2 174 彩燈輸入端口 c3 173 彩燈輸入端口 c4 172 彩燈輸入端口 c5 192 彩燈輸入端口 c6 191 彩燈輸入端口 c7 190 彩燈輸入端口 c8 189 彩燈輸入端口 c9 187 數(shù)碼管電平輸入端 aa 94 數(shù)碼管電平輸入端 bb 95 2. 硬件連接 （

12、1）將實驗箱與電腦電源接好， 將 1HZ的時鐘信號即 CLK的 21 孔與芯片的 75 孔用 細導(dǎo)線連接即可，其中 21 孔為 1HZ 脈沖發(fā)出孔， 75 孔為鎖定的 CLK脈沖接入孔。 （2）按照鎖定的管腳和實驗箱上的端孔接好。 第七章 總結(jié) 經(jīng)過為期 5天的努力，我完成了整點倒記提醒的課程設(shè)計任務(wù)。通過這次設(shè)計，進 共 15 頁 第 12 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 一步加深了 EDA的了解，讓我對它有了更加濃厚的興趣，自己的動手能力有了顯著的提 高。在仿真的時候沒有問題，可到了下箱的時候卻不能向想的那樣，仔細思考了之后發(fā) 現(xiàn)是自己的操作有問題，所以說實驗就是多思考、多操作、多動手?；叵脒@

13、幾天，有過 盲目，有過焦急，有過苦惱，也有設(shè)計成功的快樂。從最初的無從下手，到后來的逐漸 了解、完成設(shè)計，感覺到自己收獲了許多。在此期間，我有如下一些心得體會： 1 、在設(shè)計之前，首先要放平心態(tài)，相信自己能一步一步慢慢完成設(shè)計，充分了解自 己所要做的課題，找對滿足要求的器件，這樣才便于之后設(shè)計的順利。 2 、在設(shè)計開始時，要做一個總體設(shè)計規(guī)劃，以便于總體框架的設(shè)計完成。 3 、真正開始設(shè)計時，要多動腦，利用已學(xué)過的知識發(fā)散思維，試試看各種能想到的 方法。當(dāng)整體設(shè)計都正確后，再尋求簡化的方法。力求原理圖簡潔明了。 4 、在設(shè)計過程中可以根據(jù)模塊， 分塊設(shè)計。 這樣可以化簡難度， 集中精力依次解決

14、， 各個模塊的完成后就容易完成總體的設(shè)計要求。 5 、設(shè)計過程中，我發(fā)現(xiàn)細心與耐心都必不可少。有縝密的思維便可以減少錯誤的發(fā) 生幾率。面對問題，有耐心才能更快更好地解決。 6 、電路圖連線要整齊美觀，同時也方便自己閱讀和作進一步的修改。 7 、注重交流。很多難點的突破都來自于與老師和同學(xué)的交流，交流使自己獲得更多 信息，開拓了思路。 8 、行事嚴(yán)謹。這次 EDA課程設(shè)計培養(yǎng)了我嚴(yán)謹?shù)男惺聭B(tài)度，讓我認識到了一個小小 的錯誤或一點點的馬虎就有可能導(dǎo)致整個電路無法正常運行，科學(xué)容不得半點兒疏漏。 EDA課程設(shè)計能夠有效地鞏固和加深我們在課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識，激發(fā)我們對 科學(xué)實驗的興趣，提高自己獨立思考和動手的能力，同時也能大大提高我們對那些看似 無聊的理論課程的重要性的認識。 在本次課程設(shè)計中，我了解了 EDA技術(shù)并實際應(yīng)用于具體的問題。加深了我對各種 芯片的理解及運用，更開拓了自己的知識面。 共 15 頁 第 13 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 參考文獻 1. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 2. EDA課程設(shè)計指導(dǎo)書 共 15 頁 第 14 頁 燕山大學(xué)課程設(shè)計說明書 燕山大學(xué)課程設(shè)計評審意見表 指導(dǎo)教師評語： 該生學(xué)習(xí)態(tài)度 （認真 較認真 不認真）