簡易公用電話計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)說明書.doc

1、中北大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書學(xué)生姓名：學(xué) 號：學(xué) 院:電子與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院專 業(yè):微電子題 目:簡易公用電話計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師： 王紅亮 職稱: 副教授 目錄1、課程設(shè)計(jì)目的。22、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求2。1、設(shè)計(jì)內(nèi)容.32.2、設(shè)計(jì)要求33、 設(shè)計(jì)方案.33.1、設(shè)計(jì)思路33.2、工作原理及硬件框圖.4（一）555振蕩電路原說明4（二）19進(jìn)制原理說明5（三）3分鐘定時(shí)器原理說明6（四)通話次數(shù)計(jì)數(shù)器顯示電路說明7（五)復(fù)位電路說明 。.123.3、硬件電路原理圖。123.4、PCB版圖設(shè)計(jì)。144、課程設(shè)計(jì)總結(jié)145、參考文獻(xiàn)151、課程設(shè)計(jì)目的 （1)掌握電子電路的

2、一般設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)流程；(2)學(xué)習(xí)簡單電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，掌握Protel99的使用方法；（3）掌握計(jì)數(shù)器、顯示等中規(guī)模數(shù)字集成器件的邏輯功能和使用方法；（4）學(xué)習(xí)掌握硬件電路設(shè)計(jì)的全過程.2、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求:2.1、設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1)查閱所用器件技術(shù)資料,詳細(xì)說明設(shè)計(jì)的公用電話計(jì)數(shù)器工作流程；(2）電話計(jì)數(shù)器每3分鐘計(jì)數(shù)一次;(3）具有手動(dòng)復(fù)位功能，顯示通話次數(shù)；（4）整理設(shè)計(jì)內(nèi)容，編寫設(shè)計(jì)說明書。2。2、設(shè)計(jì)要求（1）理解公用電話計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)流程和工作原理；(2)設(shè)計(jì)方案電路原理圖及PCB圖;（3）課程設(shè)計(jì)說明書。3、 設(shè)計(jì)方案3.1、設(shè)計(jì)思路當(dāng)按下復(fù)位按鍵時(shí),復(fù)位電路保證3分鐘電路及

3、二位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器同時(shí)清零,此時(shí)電話通話次數(shù)為零。當(dāng)松開復(fù)位按鍵時(shí),計(jì)時(shí)開始,此時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器產(chǎn)生的t=10s信號經(jīng)過19進(jìn)制計(jì)數(shù)器得到的t=180s脈沖輸入100進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。此時(shí)555的振蕩電路和19進(jìn)制記數(shù)器每三分鐘輸出一個(gè)脈沖，該脈沖被送到計(jì)數(shù)譯碼器顯示電路，便顯示出通話時(shí)間。如圖1為該計(jì)時(shí)器的工作框圖，主要有標(biāo)準(zhǔn)信號源,計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器譯碼顯示等電路組成.3.2、工作原理及硬件框圖一）標(biāo)準(zhǔn)信號源原理說明：產(chǎn)生脈沖信號的電路很多，例如由集成門電路構(gòu)成的多諧振蕩器，由555定時(shí)器組成的方波發(fā)生器等.我選擇555振蕩器. 圖2 標(biāo)準(zhǔn)信號源電路及19進(jìn)制計(jì)數(shù)器上圖為振蕩器加入19進(jìn)制計(jì)數(shù)器的

4、仿真圖。（二)19進(jìn)制計(jì)數(shù)器原理說明： 19進(jìn)制計(jì)數(shù)器如上圖,由兩個(gè)74161組成。T，P端劫高電平，RCO為進(jìn)位端，Cr為清0端，QA，QB,QC，QD為輸出端.表1 74161功能表（三） 振蕩電路和19進(jìn)制計(jì)數(shù)器組成的3分鐘計(jì)時(shí)器工作原理說明： 該電路是本系統(tǒng)的關(guān)鍵.如圖由555構(gòu)成的振蕩電路,R1=42.857K omh，R2=50K omh，G1=0。01UF，C2=100UF。T=0.7(R1+2R2)=10s，即 由555構(gòu)成的振蕩電路10s發(fā)出一個(gè)上升沿脈沖，當(dāng)19進(jìn)制計(jì)數(shù)器接受到脈沖開始計(jì)數(shù),19次中間間隔18，每個(gè)間隔10秒，所以他們共同組成三分鐘計(jì)時(shí)器，t=18*10=1

5、80S,即三分鐘。圖3 三分鐘定時(shí)電路（四）通話次數(shù)計(jì)數(shù)器顯示電路說明：該電路由二位十進(jìn)制計(jì)數(shù)器完成，即兩片74160組成。 上圖為一百進(jìn)制計(jì)數(shù)器，三分鐘計(jì)時(shí)器每三分鐘發(fā)出一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次最多記100次。 譯碼器選用OC門輸出的七段顯示譯碼器74LS48，顯示器采用共陰極七段LED數(shù)碼管。 將兩片7448的輸入端分別與100進(jìn)制的兩片74160輸出端連起來，Q0-A,Q1B，Q2C，Q3-D.在將7448的七個(gè)輸出與數(shù)碼管的abcdefg對應(yīng)連接。 表2 74160功能表 圖4 通話時(shí)間顯示電路上圖上面兩個(gè)數(shù)碼管顯示通話個(gè)數(shù)，下面顯示通話時(shí)間。（五）復(fù)位電路說明：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在每次通

6、話之前一定要清零. 圖5 復(fù)位電路如圖當(dāng)按下開關(guān)計(jì)數(shù)器清零，顯示器重新從0開始顯示。3.3、硬件電路原理圖 當(dāng)按下前面開關(guān)電路開始工作，按下幾次上面數(shù)碼管顯示幾次，即通話次數(shù).下面數(shù)碼管顯示通話時(shí)間，每三分鐘計(jì)數(shù)一次。第二個(gè)開關(guān)一端接地，一端連74161，74160的清0端實(shí)現(xiàn)復(fù)位. 3.4、PCB版圖設(shè)計(jì)4、課程設(shè)計(jì)總結(jié)第一，接到任務(wù)以后進(jìn)行選題.選題是設(shè)計(jì)的開端,選擇恰當(dāng)?shù)?、感興趣的題目，這對于整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是否能夠順利進(jìn)行關(guān)系極大.好比走路，這開始的第一步是具有決定意義的,第一步邁向何方，需要慎重考慮。否則，就可能走許多彎路、費(fèi)許多周折，甚至南轅北轍，難以到達(dá)目的地;因此選題時(shí)一定要考慮好

7、了。 第二，題目確定后就是找資料了.查資料是做設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，好的開端就相當(dāng)于成功了一半，在課程設(shè)計(jì)的過程中，較多的時(shí)間是用來查閱資料，因?yàn)檫€是第一次做電子課程設(shè)計(jì),所以一般通過網(wǎng)上查閱和圖書館資料查閱，在此查閱期間，我學(xué)會(huì)了怎樣使用超星閱讀器和PDF閱讀器.第三,通過上面的過程，已經(jīng)積累了不少資料，對所選的題目也大概有了一些了解，這一步就是在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 第四,有了方向，就應(yīng)該動(dòng)手實(shí)現(xiàn)了。其實(shí)以前的三步都是為這一步作的鋪墊.本次課程設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到了很多東西.從對protel運(yùn)用的不熟到熟練掌握,從對數(shù)電的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中,這一切都離不開我的不斷

8、努力，更加對硬件電路的設(shè)計(jì)、調(diào)試和分析有了一定的了解。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)者必須有廣泛的知識(shí)基礎(chǔ)、縝密的思路以及認(rèn)真地工作態(tài)度，這對我今后的學(xué)習(xí)和工作都將起到不可忽視的作用。在實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)的過程中，我認(rèn)識(shí)到任何看上去不好實(shí)現(xiàn)的事，只有在經(jīng)過了努力之后才能作好,有些封裝，在PCB圖中也找不到，必須自己畫。同時(shí)我也從這次實(shí)驗(yàn)中,認(rèn)識(shí)到基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，只有基礎(chǔ)牢固，才能在學(xué)習(xí)綜合的專業(yè)技能時(shí)得心應(yīng)手.雖然我們對課本知識(shí)有所掌握，但在實(shí)際操作中，我依然碰到很多困難，在同學(xué)和老師的幫住下,它們得到了改正，非常感謝幫助我的老師、學(xué)長和同學(xué)們！5、參考文獻(xiàn)(1）童詩白模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)北京：高等教育出版社，2002（2）張建華數(shù)字電子技術(shù)北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004（3）陳汝全電子技術(shù)