投幣公共電話控制器

1、課程設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題 目： 投幣公共電話控制器 學(xué) 期：2012-2013學(xué)年第2學(xué)期專(zhuān) 業(yè)： 自動(dòng)化 班 級(jí)： 11-4班 姓 名： 隋仁俊 學(xué) 號(hào)： 1105010416 指導(dǎo)教師： 時(shí)光 遼寧工程技術(shù)大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 成 績(jī) 評(píng) 定 表評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定合格不合格單元電路及整體設(shè)計(jì)方案合理性正確性創(chuàng)新性仿真或?qū)嵺`是否進(jìn)行仿真或?qū)嵺`技術(shù)指標(biāo)或性能符合設(shè)計(jì)要求有完成結(jié)果設(shè)計(jì)報(bào)告格式正確內(nèi)容充實(shí)語(yǔ)言流暢標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明：以上三大項(xiàng)指標(biāo)中，每大項(xiàng)中有兩小 項(xiàng)或三小項(xiàng)合格，視為總成績(jī)合格?？偝煽?jī)?nèi)掌谀?月 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)1、 設(shè)計(jì)題目 投幣公共電話控制器二、設(shè)計(jì)任務(wù)投

2、幣公共電話只需拿起話筒，投入硬幣，即可實(shí)現(xiàn)3分鐘通話。1. 通話時(shí)間設(shè)定為3分鐘，每投一硬幣就實(shí)現(xiàn)可通話的一個(gè)計(jì)時(shí)單元(3分鐘)；2. 在通話開(kāi)始時(shí)，以綠燈提示，通話結(jié)束前20秒，以紅燈提示，并用數(shù)字實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)； 3. 數(shù)字倒計(jì)時(shí)至零之前，如繼續(xù)投幣，通話可繼續(xù)，如不再投幣，電話自動(dòng)切斷。三、設(shè)計(jì)計(jì)劃電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)共1周。第1天：針對(duì)選題查資料，確定設(shè)計(jì)方案；第2天：方案分析比較，電路原理設(shè)計(jì)，進(jìn)行元器件及參數(shù)選擇；第34天：電路仿真，畫(huà)電路原理圖； 第5天：編寫(xiě)整理設(shè)計(jì)報(bào)告。4、 設(shè)計(jì)要求1、 畫(huà)出整體電路圖；2、 對(duì)所設(shè)計(jì)的電路全部或部分進(jìn)行仿真，使之達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)要求；3、 寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告

3、書(shū)。指導(dǎo)教師： 時(shí)光時(shí) 間：2013年6月24日摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國(guó)家越來(lái)越重視自動(dòng)投幣項(xiàng)目相關(guān)行業(yè)的發(fā)展。2009年中國(guó)投幣電話機(jī)市場(chǎng)發(fā)展迅速，產(chǎn)品產(chǎn)出持續(xù)擴(kuò)張，在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的鼓勵(lì)下，行業(yè)產(chǎn)品向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)企業(yè)新增投資項(xiàng)目逐漸增多。我國(guó)投幣電話發(fā)展前景雖好，但其發(fā)展勢(shì)頭仍然受到多方制約，目前僅限于大城市、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)使用，還遠(yuǎn)未覆蓋到一些中小城市。其原因是磁卡電話發(fā)展的制約，本課程設(shè)計(jì)主要討論的是投幣電話控制器。用投幣電話控制器的投幣電話的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，只須拿起話筒，投入一次通話硬幣，即可接通電話，通話時(shí)間為3分鐘，投幣電話控制器應(yīng)用計(jì)時(shí)、定時(shí)和控制等部分組成，其主要

4、工作機(jī)理是投入一次通話硬幣時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，到規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出警告，以提醒使用者?？刂破髦饕强刂聘鞑糠謫卧娐罚刂茍?zhí)行電路。這部分電路主要有時(shí)鐘計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。關(guān)鍵詞：計(jì)時(shí)器；控制器；單元電路；時(shí)鐘計(jì)數(shù)器目錄1、綜述.12、方案論證.23、原理及技術(shù)指標(biāo).34、課題的分析與設(shè)計(jì).4 4.1課題的分析.55、單元電路及參數(shù)計(jì)算.65.1秒脈沖發(fā)生器.75.2計(jì)數(shù)器.85.3控制電路.95.4預(yù)置通話時(shí)間.105.5數(shù)字顯示器.116、整體電路圖及仿真.126.1元器件及參數(shù)確定.136.2總體電路仿真.147、設(shè)計(jì)小結(jié).158、參考文獻(xiàn).16遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)1. 綜述投幣

5、電話控制器應(yīng)用計(jì)時(shí)、定時(shí)和控制等部分組成，其主要工作機(jī)理是投入一次通話硬幣時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，到規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出警告，以提醒使用者?？刂破髦饕强刂聘鞑糠謫卧娐?，控制執(zhí)行電路。這部分電路主要有時(shí)鐘計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。所以說(shuō)，時(shí)鐘計(jì)數(shù)器是用電話控制器的主要部分。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)出投幣電話機(jī)的控制電路，其原理框圖如圖1.1所示。當(dāng)投有硬幣后，此時(shí)秒脈沖發(fā)生器開(kāi)始工作，輸出秒脈沖信號(hào)。十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls161芯片在接收到秒脈沖信號(hào)時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，該電路可用四片74ls161來(lái)實(shí)現(xiàn)。市話模式下通話時(shí)間為3分鐘共180秒，十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)到160秒時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)，送到剩余時(shí)間控制電路完成下一

6、步功能。控制電路在160秒通話期間內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)超過(guò)160秒，紅燈亮并且開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。3分鐘過(guò)后，當(dāng)脈沖切斷，通話也隨之切斷。減法器的作用是在電話最后的20秒用來(lái)控制譯碼顯示電路顯示剩余時(shí)間，每過(guò)1s自動(dòng)減1。譯碼顯示電路接收減法器的信號(hào)用來(lái)顯示電話的最后20s時(shí)間，并且開(kāi)始倒數(shù)顯示，此次實(shí)驗(yàn)因設(shè)備局限性將選擇使用數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)箱上的七段譯碼顯示電路。電話通話3分鐘由預(yù)置時(shí)間電路完成。3分鐘過(guò)后，自動(dòng)切斷電源，所有電路均不工作。2.方案論證1、電話控制器的方法和類(lèi)型：電話控制器的類(lèi)型很多，有磁卡（如ic卡等）控制和投幣電話控制器控制等。但磁卡控制較投幣電話控制方便，而且時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)，但它們的工作

7、原理卻大同小異，都是用來(lái)控制通話系統(tǒng)的時(shí)間的。磁卡可以運(yùn)用微機(jī)控制，但編程復(fù)雜，只是它的電路簡(jiǎn)單，并且控制比較靈活。投幣電話控制器相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，控制時(shí)間比較短，電路采用數(shù)字電路可以方便地實(shí)現(xiàn)，制作和調(diào)試比較簡(jiǎn)單，且成本較低本課題主要討論的是投幣電話控制器。用投幣電話控制器的投幣電話的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，只須拿起話筒，投入一次通話硬幣，即可接通電話，通話時(shí)間為3分鐘2、投幣電話控制器的實(shí)現(xiàn)方法：投幣電話控制器應(yīng)用計(jì)時(shí)、定時(shí)和控制等部分組成，其主要工作機(jī)理是投入一次通話硬幣時(shí)，計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，到規(guī)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出警告，以提醒使用者?？刂破髦饕强刂聘鞑糠謫卧娐?，控制執(zhí)行電路。這部分電路主要有時(shí)鐘計(jì)

8、數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。所以說(shuō)，時(shí)鐘計(jì)數(shù)器是用電話控制器的主要部分。3.原理及技術(shù)指標(biāo) 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)出投幣電話機(jī)的控制電路，其原理框圖如圖1.1所示。當(dāng)投有硬幣后，此時(shí)秒脈沖發(fā)生器開(kāi)始工作，輸出秒脈沖信號(hào)。十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74ls161芯片在接收到秒脈沖信號(hào)時(shí)開(kāi)始計(jì)數(shù)，該電路可用四片74ls161來(lái)實(shí)現(xiàn)。市話模式下通話時(shí)間為3分鐘共180秒，十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器計(jì)到160秒時(shí)輸出一個(gè)信號(hào)，送到剩余時(shí)間控制電路完成下一步功能?？刂齐娐吩?60秒通話期間內(nèi)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)超過(guò)160秒，紅燈亮并且開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。3分鐘過(guò)后，當(dāng)脈沖切斷，通話也隨之切斷。減法器的作用是在電話最后的20秒用來(lái)控制譯碼顯示電路顯示

9、剩余時(shí)間，每過(guò)1s自動(dòng)減1。譯碼顯示電路接收減法器的信號(hào)用來(lái)顯示電話的最后20s時(shí)間，并且開(kāi)始倒數(shù)顯示，此次實(shí)驗(yàn)因設(shè)備局限性將選擇使用數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)箱上的七段譯碼顯示電路。電話通話3分鐘由預(yù)置時(shí)間電路完成。3分鐘過(guò)后，自動(dòng)切斷電源，所有電路均不工作。此次創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課題具體技術(shù)要求為：(1）消費(fèi)者在撥打模式下預(yù)置打電話時(shí)間為3min，即每投入一次硬幣可打電話的時(shí)間，此時(shí)一個(gè)計(jì)時(shí)單元為3min。計(jì)時(shí)單元的設(shè)計(jì)主要由四片74ls161十六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器芯片來(lái)完成預(yù)置時(shí)間的功能。(2)剩余通話時(shí)間控制電路的設(shè)計(jì)在打電話時(shí)加法計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，電話結(jié)束前二十秒以紅燈提醒打電話者注意時(shí)間并開(kāi)始用數(shù)字顯示剩余通

10、話時(shí)間，每通話1s后數(shù)字自動(dòng)減1，通話停止后計(jì)數(shù)器停止工作。倒計(jì)時(shí)顯示電路部分主要是74ls190十進(jìn)制加/減法計(jì)數(shù)器和七段譯碼顯示電路組成。(3) 顯示電路其余部分的設(shè)計(jì)由紅色發(fā)光二極管及sr鎖存器組成。在電話結(jié)束前二十秒以紅燈提醒打電話者注意時(shí)間并一直保持紅亮狀態(tài)直至通話計(jì)時(shí)結(jié)束。(4)秒脈沖發(fā)生電路設(shè)計(jì)的核心部分是ne555定時(shí)器由ne555定時(shí)器和電阻、電容組成的多謝振蕩器產(chǎn)生頻率為1hz的脈沖,即時(shí)間周期為1秒的脈沖,秒脈沖發(fā)生電路為74ls161十六進(jìn)制加法器和74ls190減法器提供秒脈沖信號(hào),從而驅(qū)動(dòng)各個(gè)子電路工作。4.課題的分析與設(shè)計(jì)：4.1課題分析：根據(jù)投幣電話控制器的設(shè)計(jì)

11、任務(wù)和要求，及其概述中介紹的電話控制器電路的基本組成可知，投幣電話控制器是由秒脈沖發(fā)生器、三十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器、控制電路、譯碼顯示電路、減法器、定時(shí)電路組成，其電路框圖如圖所示：圖4-1：電路基本組成工作原理：當(dāng)投有硬幣時(shí)，秒脈沖發(fā)生器開(kāi)始工作，輸出秒脈沖信號(hào)。三十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器在接收到秒脈沖信號(hào)時(shí)，開(kāi)始計(jì)數(shù)，該電路可用一片兩塊74ls90來(lái)實(shí)現(xiàn)。在通話時(shí)間為3分鐘內(nèi)，共180秒，三十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器每計(jì)到20秒時(shí)就輸出一個(gè)信號(hào)，送到控制電路完成下一步功能。控制電路在160秒通話期間，綠燈亮，表示一切正常；當(dāng)超過(guò)160秒，紅燈亮，并且開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)脈沖切斷，通話也隨之切斷，顯示電路與減法器主要是為

12、最后剩余時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)與顯示時(shí)間。5.單元電路及參數(shù)計(jì)算：5.1秒脈沖發(fā)生器此電路是由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器，該電路的輸出脈沖周期為t=0.7（r1+2r2）c。若t=1s，令c=10f，r2=33k，則r1=77k，取一固定電阻68 k與一個(gè)10 k的電位器rp串聯(lián)代替電阻r2。在調(diào)試電路時(shí)，調(diào)節(jié)電位器rp，使輸出脈沖周期為1s。電路如圖所示：圖5-1 秒脈沖發(fā)生器根據(jù)多諧振蕩器的特點(diǎn)：（1）電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。（2）通過(guò)電容的充電和放電，使兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)相互交替，產(chǎn)生自激振蕩，無(wú)需外觸發(fā)。（3）輸出周期性的脈沖信號(hào)?？芍?，此電路的工作原理為：接通電源瞬間t=

13、t0時(shí)，電容c來(lái)不及充電，c為低電平；此時(shí)，555定時(shí)器內(nèi)r=0，s=1，觸發(fā)器置1，即q=1，輸出u0為高電平。同時(shí)，由于q=1，放電管v截止，電容c開(kāi)始充電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。此電路沒(méi)有穩(wěn)態(tài)，只有兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)，它們交替變化，輸出連續(xù)的矩形波脈沖信號(hào)。5.2三十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器由于通話時(shí)間為3分鐘，共180秒，用三十進(jìn)制加法器可把時(shí)間分為6段，當(dāng)計(jì)數(shù)器每計(jì)到30秒時(shí)，就輸出一個(gè)信號(hào)，送到控制電路完成下一步功能。該電路用兩片74ls90來(lái)實(shí)現(xiàn)。74ls90具有復(fù)位、置9、計(jì)數(shù)等功能。7490是最基本的同步計(jì)數(shù)器，有簡(jiǎn)單的“加計(jì)數(shù)”和“清零”功能。電路中兩個(gè)7490計(jì)數(shù)器除電源共用外，各自獨(dú)立。計(jì)數(shù)器

14、中有時(shí)鐘輸入端cp，清零端cr，行輸出端依次為qa、qb、qc、qd。電位功能：復(fù)位。當(dāng)復(fù)位輸出端r01、r02全為“1”（而置9輸入端s91、s92中有“0”）時(shí)，使qa、qb、qc、qd清零，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器清零工作。置“9”。當(dāng)置“9”輸入端s91、s92全為“1”（同時(shí)，復(fù)位輸入端r01、r02中有“0”）時(shí)，可使觸發(fā)器q0、q3置“1”，而q1、q2、置“0”；即當(dāng)計(jì)數(shù)器連接成8421bcd碼方式，可置“9”為qdqcqbqa=1001；當(dāng)計(jì)數(shù)器連接成5421bcd碼方式，則置“9”為qaqdqcqb=1100。因?yàn)閺?fù)位和置9均不需要時(shí)鐘脈沖cp作用，因?yàn)橛址Q(chēng)為異步復(fù)位和異步置“9”。計(jì)數(shù)

15、。當(dāng)r01、r02和s91、s92中均有“0”時(shí)，各觸發(fā)器恢復(fù)jk觸發(fā)器功能而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。cp0、cp1時(shí)鐘脈沖下降沿有效。7490集成計(jì)數(shù)器的功能如表3-13所示。當(dāng)右邊的7490計(jì)數(shù)至3（即0011）時(shí)與門(mén)輸出高點(diǎn)平使計(jì)數(shù)器復(fù)位。與門(mén)輸出又是30進(jìn)制計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出端可獲得cp脈沖的30分頻信號(hào)5.3控制電路控制電路由cd4017十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分配器加上發(fā)光二級(jí)管組成，主要作用是時(shí)間控制。此電路在180秒的前160秒通話期間，綠燈亮，表示一切正常，而當(dāng)時(shí)間超過(guò)160秒后，紅燈亮，并且開(kāi)始計(jì)時(shí)?；饕δ苁墙邮苋M(jìn)制加法器的輸出信號(hào)，并把每一個(gè)信號(hào)分配輸出。cd4017是一個(gè)脈沖分配器

16、，它將每一個(gè)輸入脈沖從y0y9分別輸出并且在最后20秒開(kāi)始倒計(jì)時(shí)。當(dāng)脈沖切斷，通話也隨之切斷?？刂齐娐啡鐖D所示：圖5-3 控制電路cd4017內(nèi)部由計(jì)數(shù)器及譯碼器兩部分組成，由譯碼輸出實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖信號(hào)的分配，整體輸出時(shí)序就是y0、y1、y2y9依次出現(xiàn)與時(shí)鐘同步的高電平，寬度等于時(shí)鐘周期。cd4017有cp輸入端和en使能端，cr為清零端，當(dāng)在cr端上加高電平或正脈沖時(shí)，其輸出y0為高電平，其余輸出端（y1y9）均為低電平。cd4017有10個(gè)輸出端（y0y9）和1個(gè)進(jìn)位輸出端c0。輸入10個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，c0就可得到1個(gè)進(jìn)位正脈沖，該進(jìn)位輸出信號(hào)可作為下一級(jí)的時(shí)鐘信號(hào)。由此可知，當(dāng)cd4017有連

17、續(xù)脈沖輸入時(shí)，其對(duì)應(yīng)的輸出端依次變?yōu)楦唠娖綘顟B(tài)。當(dāng)cd4017的輸出端依次輸出高電平時(shí)，驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管也被點(diǎn)亮。發(fā)光二極管要求驅(qū)動(dòng)電壓小一點(diǎn)，一般在1.66v左右，電流在5ma左右。330的電阻在電路中走限流作用。（4）譯碼顯示電路譯碼顯示電路由七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器7448組成。它可以根據(jù)其輸入端的信號(hào)驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼管。在此，其輸入是最后20秒的剩余時(shí)間。七段顯示譯碼器的每一代碼經(jīng)過(guò)譯碼被“辨別“出來(lái)的特別電路狀態(tài)，要驅(qū)動(dòng)某一數(shù)字顯示器的多個(gè)筆劃段，使其發(fā)光顯示數(shù)字。7448是帶驅(qū)動(dòng)器的七段顯示譯碼器，能直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管發(fā)光。其引出端中d、 c 、b、a是bcd碼輸入端，oa、ob、oc、od、o

18、e、of、og是譯碼器的輸出端，與半導(dǎo)體數(shù)碼管的相應(yīng)七端相連接，vdd接+5v電源正極。7448用來(lái)驅(qū)動(dòng)共陰極顯示器。7448的d、 c 、b、a為bcd碼輸入端分別同計(jì)數(shù)器的輸出端qd、qc、qb、qa相連，輸入不同的bcd碼，輸出相應(yīng)的七段碼。（1）燈測(cè)試輸入端lt：l稱(chēng)為燈測(cè)檢查。用it可檢查七段顯示器各字段工作是否正常。當(dāng)lt=0時(shí)，不論d、c、b、a狀態(tài)如何，輸出或非門(mén)被封鎖，輸出均為“1”，所以顯示器顯示數(shù)字“8”。（2）滅燈輸入端bi/rbo： bi/rbo輸入可以顯示燈熄滅，其功能與lt恰好相反。通常在有效數(shù)據(jù)的最高位與最低位的零不需要顯示時(shí)使用。（3）數(shù)據(jù)鎖存輸入端rbie=

19、1時(shí)，譯碼器則將當(dāng)前數(shù)據(jù)鎖定，以便能夠更清楚地看清譯碼器譯出的數(shù)據(jù)。注意：輸入端b、c、d、a數(shù)據(jù)級(jí)名值大于9時(shí)，譯碼器將輸出全部置零，使譯碼器不能顯示。（4）2es102為共陰顯示器，為使7448與2es102匹配，需連接7個(gè)200的電阻走限流作用。為了能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求，需用兩個(gè)7448和兩個(gè)顯示器2es102來(lái)組成電路。（5）減法器減法器是由一片可預(yù)置的十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)器74190和74192組成的三十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，其電路圖所示：十進(jìn)制同步加減計(jì)數(shù)器ct74ls190：74190是可預(yù)置數(shù)bcd碼可逆計(jì)數(shù)器。它具有預(yù)置數(shù)、加計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)、保持等四種功能。 主要邏輯功能1、異步置數(shù)功能。

20、當(dāng)ld=0時(shí)，與cp無(wú)關(guān)，并行輸入數(shù)據(jù)qdqcqbqa=abcd。2、計(jì)數(shù)功能。取cten=0，load=1。當(dāng)u/d=0時(shí)，對(duì)應(yīng)clk脈沖上升沿，十進(jìn)制加法計(jì)數(shù)。當(dāng)u/d=1時(shí)，對(duì)應(yīng)clk脈沖上升沿，十進(jìn)制減法計(jì)數(shù)。圖5-3 74192圖5-3 741923、保持功能。當(dāng)cten=load=1時(shí)，計(jì)數(shù)器保持原來(lái)的狀態(tài)不變。74ls192為可預(yù)置的十進(jìn)制同步加/減計(jì)數(shù)。① 192的清除端是異步的。當(dāng)清除端clr為高點(diǎn)平時(shí)，不管時(shí)鐘端（down、up）狀態(tài)如何，即可完成清除功能。② 192的預(yù)置是異步的。當(dāng)置入控制端load’為低電平時(shí)

21、，不管時(shí)鐘cp的狀態(tài)如何，輸出端（qa-qd）即可預(yù)置成與數(shù)據(jù)輸入端(a—d)相一致的狀態(tài)。③ 192的計(jì)數(shù)是同步的?？縟own、up同時(shí)加在4個(gè)觸發(fā)器上而實(shí)現(xiàn)。在down、up上升沿作用下(qa—qd)同時(shí)變化，從而消除了異步計(jì)數(shù)器中出現(xiàn)的計(jì)數(shù)尖峰。當(dāng)進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)時(shí)可分別利用down、up，此時(shí)另有個(gè)時(shí)鐘應(yīng)為高電平。④ 當(dāng)計(jì)數(shù)上溢出時(shí)，進(jìn)位輸出端co’輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為up低電平部分的低電平脈沖；當(dāng)計(jì)數(shù)下溢出時(shí)，錯(cuò)位輸出端bo’輸出一個(gè)低電平脈沖，其寬度為d

22、own低電平部分的低電平脈沖。⑤ 引出端子符號(hào)及功能：bo’ 借位輸出端（低電平有效）co’ 進(jìn)位輸出端（低電平有效）down 減計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）up 加計(jì)數(shù)時(shí)鐘輸入端（上升沿有效）clr 異步清除段a—d 并行數(shù)據(jù)輸入端load’ 異步并行置入控制端（低電平有效）qa—qd 輸出端5.4預(yù)置通話時(shí)間預(yù)置時(shí)間即為通話的控制時(shí)間，具體時(shí)間設(shè)定為3分鐘，現(xiàn)用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)通話時(shí)間的控制。555定時(shí)器是cmos集成定時(shí)器，主要管腳有：vss接地端；

23、tr觸發(fā)端；out輸出端；r復(fù)位端；c-v電壓控制端；th閾值輸入端；d放電端；vdd電源端。 由555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)是：（1）有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)和一個(gè)暫穩(wěn)狀態(tài)。（2）在觸發(fā)脈沖作用下，電路將從穩(wěn)態(tài)翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，在暫穩(wěn)態(tài)停留一段時(shí)間后，又自動(dòng)返回到穩(wěn)定狀態(tài)。（3）暫穩(wěn)態(tài)時(shí)間的長(zhǎng)短取決于電路本身參數(shù)，與觸發(fā)脈沖的寬度無(wú)關(guān)。根據(jù)這一特點(diǎn)，可知該電路的脈沖寬度tw=1.1rc，若tw=3min，令c=220µf，則r=750k，所以選取一個(gè)1000k的電位器rp串聯(lián)代替電阻r。在調(diào)試電路時(shí)，調(diào)節(jié)電位器rp，使輸出脈沖周期為3分鐘。此電路如圖所示：圖5-4 555定時(shí)器5.5數(shù)字

24、顯示器數(shù)字顯示電路通常由譯碼器和顯示器等部分組成。該仿真實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)已由十進(jìn)制8421bcd碼給出，因此可直接連接數(shù)碼顯示器。數(shù)碼顯示器是用來(lái)顯示數(shù)字、文字或符號(hào)的器件。實(shí)驗(yàn)中采用七段式數(shù)字顯示方式。故，實(shí)現(xiàn)179進(jìn)制百位數(shù)的數(shù)顯器與74ls192連接如圖3-2所示，實(shí)現(xiàn)20進(jìn)制（179進(jìn)制十位和個(gè)位）連接圖如圖3-3所示，其中控制端為qa(u1)或非qd(u2)與上qa(u2)或非qc(u2)的結(jié)果滿(mǎn)足條件時(shí)，輸出為1；若不滿(mǎn)足條件，輸出為0，此時(shí)數(shù)顯器沒(méi)有輸入，數(shù)顯器沒(méi)有示數(shù)。6.整體電路圖及仿真6.1元器件及參數(shù)的選擇：六個(gè)發(fā)光二極管；一個(gè)三極管（npn型mpsw13）；一個(gè)二極管；一個(gè)繼電器；四個(gè)與非門(mén)電路；電阻：200（14個(gè)）；470（1個(gè)）；33k（1個(gè)）；100k（2個(gè)）；68k（1個(gè)）；電位器：10k（1個(gè)）；1000k（1個(gè)）；電容：0.01f（3個(gè)）；10f（1個(gè)）；220f(1個(gè))。芯片：兩片555集成定時(shí)器555；兩片計(jì)數(shù)器74ls90；一片十進(jìn)制計(jì)數(shù)/脈沖分配器cd4017；兩片七段譯碼器/驅(qū)動(dòng)器；cd4511（帶bcd鎖存）；一片十