目录
1数电课设概述 1
11课程设计意义 1
12 开发环境PROTEUS简介 1
2电路设计思路 2
3基原理设计框图 3
4电路分步设计实现 4
41秒脉发生器 4
42分秒计数器 5
43洗涤时间设置电路 7
44 工作状态显示电路 8
45控制开关 10
46报警电路 11
5 仿真电路图 12
6障分析改进 13
7 结体会 14
8 参考文献 15
1数电课设概述
11课程设计意义
A 培养学生正确设计思想理联系实际工作作风严肃认真实事求科学态度勇探索创新精神
B 锻炼学生学软件力分析问题解决问题力
C 通课程设计学生理计算结构设计工程绘图查阅设计资料标准规范运计算机应方面力训练提高
D 巩固深化扩展学生理知识初步专业技
E 事电子技术领域工程设计基础基求
12 开发环境PROTEUS简介
PROTEUS软件英国LabCenter Electronics公司开发EDA工具软件ISISARES两软件构成中ISIS款便捷电子系统仿真台软件ARES款高级布线编辑器集成高级原理布线图混合模式SPICE电路仿真PCB设计动布线实现完整电子设计
通PROTEUS ISIS软件VSM（虚拟仿真技术）户模拟电路数字电路模数混合电路基微控制器系统连外围接口电子元器件起仿真
原理图中电路激励源虚拟仪器图表直接布置线路探针起出现电路中时候通运行钮空格键电路进行仿真
PROTEUS两种截然仿真方式：交互式仿真基图表仿真中交互式仿真实时观测电路输出检验设计电路否正常工作
基图表仿真够仿真程中放特部分进行细节分析基图表仿真研究电路工作状态进行细节测量
PROTEUS软件模拟仿真直接兼容厂商SPICE模型采扩充SPICE3F5电路仿真模型够记录基图表频率特性直流电传输特性参数扫描噪声分析傅里叶分析等具超8000种电路仿真模型
PROTEUS软件数字仿真支持JDEC文件物理器件仿真全系列TTLCMOS数字电路仿真模型时致性分析易系统动测试
PROTEUS软件支持许通微控制器PICAVRHC118051包含强调试工具寄存器存储器实时监测具断点调试功单步调试功具显示器钮键盘等外设进行交互视化仿真功外PROTEUSIAR CSPYKEIL等开发工具源程序进行调试
外PROTEUS中配置种虚拟仪器示波器逻辑分析仪频率计便测量记录仿真波形数
2电路设计思路
洗衣机电机工作序：启动——>正转20s——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止 设计定时器控制洗衣机电机运转分析知道次运转周期60s呈现周期循环利计数器功进行60s计数需秒计数器利洗衣机电机工作状态转换时间设置正转暂停反转
需计数器设置合适脉设计中秒计数器需脉必1HZ脉考虑555定时器利构成谐振荡器产生矩形脉信号
数码显示洗涤时间倒计时方式洗涤程作计时显示洗涤时间099分钟户意设定设置启动键预置定时时间启动键开始机器运转分析知道需设置分钟计数器利秒计数器位端BO端接分计数DOWN端作分计数输入信号实现秒分计数位构成分计数器工作脉求中求倒计时启动开关显然需递减计数器利开关控制计数器清零端CR电555电源输入控制电路工作
4LED模拟洗衣机动作状态LED1～LED4右移循环点亮表示正转LED1～ LED4左移循环点亮表示反转LED1～LED4时闪烁点亮表示暂停LED1～LED4时闪烁点亮蜂鸣器发出报警声停止显然利移位寄存器设计次设计未成功利移位寄存器仿真转换思路利译码器逻辑门电路构成正转暂停反转三种状态分010011时利三种状态设计出计数器逻辑门电路设计应LED工作状态电路
设置洗涤时间设置分钟计数器设置洗涤时间
3基原理设计框图
首先控制开关SW1接洗衣机转动时户定义洗涤时间然控制开关SW1接高电555接通电源555构成谐振荡器产生1Hz脉信号控制电路进入秒计数器进行秒计数利秒计数器十位数值变换表示出电机运转状态时利计数器门电路设计出合适电路LED工作达设计求户设定洗涤时间结束电路报警清零时电机指示灯闪烁
设计框图
4电路分步设计实现
41秒脉发生器
555定时器构成谐振荡器产生秒脉
555定时器构成谐振荡器电路图图411示555定时器部较器灵敏度高输出驱动电流功灵活采差分电路形式振荡频率受电源电压温度影响555定时器构成谐振荡器振荡频率稳定易受干扰采方案
图411555定时器构成谐振荡器
555定时器构成谐振荡器输出矩形脉信号频率计算式
选定元件参数R143KR250KC110uFC2001uF中电容C2作抗干扰
图412 555定时器引脚
42分秒计数器
图421 分秒计数器
中74LS192引脚图图422示
图422 74LS192引脚图
74LS192功表表423示
输入
输出
MR
PL
CP
CP
P3
P2
P1
P0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
×
×
×
×
减计数
表423 74LS192功表
百进制分计数器六十秒计数器原理样输入脉进制已四片74LS192实现分计数秒计数功减计数UP端接高电DOWN端接秒脉十分秒位输入端BC端接高电输入端置入0110（十进制6）秒十位LD端位端BO联起秒位BO端十秒位DOWN联起秒脉秒位DOWN端输入时候秒计数192开始9减0时位端BO 会发出低电秒十位输入端DOWN秒十位计数6变5直变0高低位全零时候秒十位BO发出低电信号DOWN零时置数端LD等零秒十位完成行置数DOWN脉时计数器进入循环减计数工作中
分计数说道理样求秒计数完成分动减少需秒十位位端BO端接分计数DOWN端作分计数输入信号实现秒分计数位然计数器工作中清零端CR处低电置数端置数时处高电独立工作高显示101分钟计时器四192QAQBQCQD接外部显示电路时间显示作洗衣机控制器模块定接口模块连接起协调工作分计数清零端LD接起秒清零端LD接起外部强制清零时三极（NPN）者两门实现该功利分计数UP端进行外部置数接低触发（时保持高电外部力输入低电）脉 实现0－9数字输入
43洗涤时间设置电路
利分计数UP端进行外部置数接低触发（时保持高电外部力输入低电）脉 实现0－9数字输入设计出洗涤时间设置电路图43次动开关洗涤时间应位（十位者位）增加1增加9设置洗涤时间60分洗涤时间进行设置时十位置数6
图43
44 工作状态显示电路
第步：分析洗衣机工作状态洗衣机电机工作序启动——>正转20s——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止 三种工作状态假设正转暂停反转次设010010设计出合适电路图441：
图441
第二步：分析实验设计中求4LED模拟洗衣机动作状态LED1～LED4右移循环点亮表示正转LED1～ LED4左移循环点亮表示反转LED1～LED4时闪烁点亮表示暂停全灭停止显然利移位寄存器设计次设计未成功利移位寄存器仿真转换思路选择利正转暂停反转三种状态分0100101表示工作0表示暂停分次序完成设计
首先考虑LED连续循环点亮想控制LED端电连续循环变化达求4LED采4进制计数器产生循环变化4数样利译码器4输出端次变化低电LED端接高电实现循环点亮
次考虑存正转反转两种状态需改变译码器输入端数字变化次序分析四数字变化规律利正反转表示状态设计出合适门电路次设计中采74ls192构成4进制减数计数器时利正反停指示器1正转时电0反转时电1构成合适门电路简略列出真值表表442：
正反停指示器1
计数器输出
译码器输入端
0（正转）
11
11
0（正转）
10
10
0（正转）
01
01
0（正转）
00
00
1（反转）
11
00
1（反转）
10
01
1（反转）
01
10
1（反转）
00
11
表442
发现利异门电路完成构想实现出正转反转两种状态LED循环状态
剩暂停状态显示先区分出暂停工作状态利面设置工作状态表示容易工作1表示暂停0表示利两种电控制译码器工作容易工作时状态步分析暂停时灯全部熄灭闪烁考虑利脉信号工作状态表示门电路设计
综合述分析设计出LED控制电路图443：
图443
45控制开关
利位端1变0作JK触发器降脉然利相应门电路控制计数器清零端MRDN端达控制计数器求达计数器清零效果利复位开关制造降脉控制JK触发器工作中JK均置1实现翻转效果利工作开关控制谐振荡器电源输入控制脉产生实现控制电路目
设计中量利资源LED作洗衣机停止报警系统停止时显示屏均0LED闪烁时控制开关切断电源
46报警电路
蜂鸣器报警电路图
数码显示时间变零时候报警电路会驱动蜂鸣器发出声音报警计数器进行减计数零74LS290芯片四输出端低电采四输入非门讲低电转化高电仿真程中发现5V法驱动蜂鸣器蜂鸣器中端子接负电源番调试找负电源合适电压值调试程中断测量蜂鸣器两端电压
5 仿真电路图
综合面原理设计思路部分电路设计电路图图51：
图51
6障分析改进
障1：计数器进制设置计数器间连接
改进1：减法计数器位端常1位时0利特性连接高位计数器DN端作脉输入计数器进制设置输入端D3D2D1D0置数
障2：LED控制电路中灯循环控制
改进2：LED循环闪亮改变译码器输入端正转时输入序位A反转时输入序应该相反设置4进制计数器然利输出端Q1Q0变化规律列出真值表求出需门电路
障3：分秒置数开关设定
改进3：利UP特性控置入低电改变十分位分位显示
障4：JK触发器输入脉控制
改进4：改进4中开关设置方式样需设定位脉输入巧妙连接
障5：控制开关设定
改进5：利开关控制555电源输入
电路功实现：两置数开关控制洗涤时间设置控制开关控制电路工作复位开关控制显示器清零
7 结体会
8 参考文献
1电子技术基础：数字部分（第五版） 康华光 高等教育出版社 200601
2数字电子技术基础 伍时 清华学出版社 200904
3电子线路设计·实验·测试（第三版） 谢美 华中科技学出版社 200608
4数字电子技术基教程 阎石 清华学出版社 200708
5PROTEUS入门实教程 周润景 机械工业出版社 200709
科生课程设计成绩评定表
姓 名
性
专业班级
04
课程设计题目：
课程设计答辩质疑记录：
成绩评定：
终评定成绩（优良中格格评定）
指导教师签字：
年 月 日
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档
1数电课设概述 1
11课程设计意义 1
12 开发环境PROTEUS简介 1
2电路设计思路 2
3基原理设计框图 3
4电路分步设计实现 4
41秒脉发生器 4
42分秒计数器 5
43洗涤时间设置电路 7
44 工作状态显示电路 8
45控制开关 10
46报警电路 11
5 仿真电路图 12
6障分析改进 13
7 结体会 14
8 参考文献 15
1数电课设概述
11课程设计意义
A 培养学生正确设计思想理联系实际工作作风严肃认真实事求科学态度勇探索创新精神
B 锻炼学生学软件力分析问题解决问题力
C 通课程设计学生理计算结构设计工程绘图查阅设计资料标准规范运计算机应方面力训练提高
D 巩固深化扩展学生理知识初步专业技
E 事电子技术领域工程设计基础基求
12 开发环境PROTEUS简介
PROTEUS软件英国LabCenter Electronics公司开发EDA工具软件ISISARES两软件构成中ISIS款便捷电子系统仿真台软件ARES款高级布线编辑器集成高级原理布线图混合模式SPICE电路仿真PCB设计动布线实现完整电子设计
通PROTEUS ISIS软件VSM（虚拟仿真技术）户模拟电路数字电路模数混合电路基微控制器系统连外围接口电子元器件起仿真
原理图中电路激励源虚拟仪器图表直接布置线路探针起出现电路中时候通运行钮空格键电路进行仿真
PROTEUS两种截然仿真方式：交互式仿真基图表仿真中交互式仿真实时观测电路输出检验设计电路否正常工作
基图表仿真够仿真程中放特部分进行细节分析基图表仿真研究电路工作状态进行细节测量
PROTEUS软件模拟仿真直接兼容厂商SPICE模型采扩充SPICE3F5电路仿真模型够记录基图表频率特性直流电传输特性参数扫描噪声分析傅里叶分析等具超8000种电路仿真模型
PROTEUS软件数字仿真支持JDEC文件物理器件仿真全系列TTLCMOS数字电路仿真模型时致性分析易系统动测试
PROTEUS软件支持许通微控制器PICAVRHC118051包含强调试工具寄存器存储器实时监测具断点调试功单步调试功具显示器钮键盘等外设进行交互视化仿真功外PROTEUSIAR CSPYKEIL等开发工具源程序进行调试
外PROTEUS中配置种虚拟仪器示波器逻辑分析仪频率计便测量记录仿真波形数
2电路设计思路
洗衣机电机工作序：启动——>正转20s——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止 设计定时器控制洗衣机电机运转分析知道次运转周期60s呈现周期循环利计数器功进行60s计数需秒计数器利洗衣机电机工作状态转换时间设置正转暂停反转
需计数器设置合适脉设计中秒计数器需脉必1HZ脉考虑555定时器利构成谐振荡器产生矩形脉信号
数码显示洗涤时间倒计时方式洗涤程作计时显示洗涤时间099分钟户意设定设置启动键预置定时时间启动键开始机器运转分析知道需设置分钟计数器利秒计数器位端BO端接分计数DOWN端作分计数输入信号实现秒分计数位构成分计数器工作脉求中求倒计时启动开关显然需递减计数器利开关控制计数器清零端CR电555电源输入控制电路工作
4LED模拟洗衣机动作状态LED1～LED4右移循环点亮表示正转LED1～ LED4左移循环点亮表示反转LED1～LED4时闪烁点亮表示暂停LED1～LED4时闪烁点亮蜂鸣器发出报警声停止显然利移位寄存器设计次设计未成功利移位寄存器仿真转换思路利译码器逻辑门电路构成正转暂停反转三种状态分010011时利三种状态设计出计数器逻辑门电路设计应LED工作状态电路
设置洗涤时间设置分钟计数器设置洗涤时间
3基原理设计框图
首先控制开关SW1接洗衣机转动时户定义洗涤时间然控制开关SW1接高电555接通电源555构成谐振荡器产生1Hz脉信号控制电路进入秒计数器进行秒计数利秒计数器十位数值变换表示出电机运转状态时利计数器门电路设计出合适电路LED工作达设计求户设定洗涤时间结束电路报警清零时电机指示灯闪烁
设计框图
4电路分步设计实现
41秒脉发生器
555定时器构成谐振荡器产生秒脉
555定时器构成谐振荡器电路图图411示555定时器部较器灵敏度高输出驱动电流功灵活采差分电路形式振荡频率受电源电压温度影响555定时器构成谐振荡器振荡频率稳定易受干扰采方案
图411555定时器构成谐振荡器
555定时器构成谐振荡器输出矩形脉信号频率计算式
选定元件参数R143KR250KC110uFC2001uF中电容C2作抗干扰
图412 555定时器引脚
42分秒计数器
图421 分秒计数器
中74LS192引脚图图422示
图422 74LS192引脚图
74LS192功表表423示
输入
输出
MR
PL
CP
CP
P3
P2
P1
P0
Q3
Q2
Q1
Q0
1
×
×
×
×
×
×
×
0
0
0
0
0
0
×
×
d
c
b
a
d
c
b
a
0
1
1
×
×
×
×
加计数
0
1
1
×
×
×
×
减计数
表423 74LS192功表
百进制分计数器六十秒计数器原理样输入脉进制已四片74LS192实现分计数秒计数功减计数UP端接高电DOWN端接秒脉十分秒位输入端BC端接高电输入端置入0110（十进制6）秒十位LD端位端BO联起秒位BO端十秒位DOWN联起秒脉秒位DOWN端输入时候秒计数192开始9减0时位端BO 会发出低电秒十位输入端DOWN秒十位计数6变5直变0高低位全零时候秒十位BO发出低电信号DOWN零时置数端LD等零秒十位完成行置数DOWN脉时计数器进入循环减计数工作中
分计数说道理样求秒计数完成分动减少需秒十位位端BO端接分计数DOWN端作分计数输入信号实现秒分计数位然计数器工作中清零端CR处低电置数端置数时处高电独立工作高显示101分钟计时器四192QAQBQCQD接外部显示电路时间显示作洗衣机控制器模块定接口模块连接起协调工作分计数清零端LD接起秒清零端LD接起外部强制清零时三极（NPN）者两门实现该功利分计数UP端进行外部置数接低触发（时保持高电外部力输入低电）脉 实现0－9数字输入
43洗涤时间设置电路
利分计数UP端进行外部置数接低触发（时保持高电外部力输入低电）脉 实现0－9数字输入设计出洗涤时间设置电路图43次动开关洗涤时间应位（十位者位）增加1增加9设置洗涤时间60分洗涤时间进行设置时十位置数6
图43
44 工作状态显示电路
第步：分析洗衣机工作状态洗衣机电机工作序启动——>正转20s——>暂停10s——>反转20s——>暂停10s——>停止 三种工作状态假设正转暂停反转次设010010设计出合适电路图441：
图441
第二步：分析实验设计中求4LED模拟洗衣机动作状态LED1～LED4右移循环点亮表示正转LED1～ LED4左移循环点亮表示反转LED1～LED4时闪烁点亮表示暂停全灭停止显然利移位寄存器设计次设计未成功利移位寄存器仿真转换思路选择利正转暂停反转三种状态分0100101表示工作0表示暂停分次序完成设计
首先考虑LED连续循环点亮想控制LED端电连续循环变化达求4LED采4进制计数器产生循环变化4数样利译码器4输出端次变化低电LED端接高电实现循环点亮
次考虑存正转反转两种状态需改变译码器输入端数字变化次序分析四数字变化规律利正反转表示状态设计出合适门电路次设计中采74ls192构成4进制减数计数器时利正反停指示器1正转时电0反转时电1构成合适门电路简略列出真值表表442：
正反停指示器1
计数器输出
译码器输入端
0（正转）
11
11
0（正转）
10
10
0（正转）
01
01
0（正转）
00
00
1（反转）
11
00
1（反转）
10
01
1（反转）
01
10
1（反转）
00
11
表442
发现利异门电路完成构想实现出正转反转两种状态LED循环状态
剩暂停状态显示先区分出暂停工作状态利面设置工作状态表示容易工作1表示暂停0表示利两种电控制译码器工作容易工作时状态步分析暂停时灯全部熄灭闪烁考虑利脉信号工作状态表示门电路设计
综合述分析设计出LED控制电路图443：
图443
45控制开关
利位端1变0作JK触发器降脉然利相应门电路控制计数器清零端MRDN端达控制计数器求达计数器清零效果利复位开关制造降脉控制JK触发器工作中JK均置1实现翻转效果利工作开关控制谐振荡器电源输入控制脉产生实现控制电路目
设计中量利资源LED作洗衣机停止报警系统停止时显示屏均0LED闪烁时控制开关切断电源
46报警电路
蜂鸣器报警电路图
数码显示时间变零时候报警电路会驱动蜂鸣器发出声音报警计数器进行减计数零74LS290芯片四输出端低电采四输入非门讲低电转化高电仿真程中发现5V法驱动蜂鸣器蜂鸣器中端子接负电源番调试找负电源合适电压值调试程中断测量蜂鸣器两端电压
5 仿真电路图
综合面原理设计思路部分电路设计电路图图51：
图51
6障分析改进
障1：计数器进制设置计数器间连接
改进1：减法计数器位端常1位时0利特性连接高位计数器DN端作脉输入计数器进制设置输入端D3D2D1D0置数
障2：LED控制电路中灯循环控制
改进2：LED循环闪亮改变译码器输入端正转时输入序位A反转时输入序应该相反设置4进制计数器然利输出端Q1Q0变化规律列出真值表求出需门电路
障3：分秒置数开关设定
改进3：利UP特性控置入低电改变十分位分位显示
障4：JK触发器输入脉控制
改进4：改进4中开关设置方式样需设定位脉输入巧妙连接
障5：控制开关设定
改进5：利开关控制555电源输入
电路功实现：两置数开关控制洗涤时间设置控制开关控制电路工作复位开关控制显示器清零
7 结体会
8 参考文献
1电子技术基础：数字部分（第五版） 康华光 高等教育出版社 200601
2数字电子技术基础 伍时 清华学出版社 200904
3电子线路设计·实验·测试（第三版） 谢美 华中科技学出版社 200608
4数字电子技术基教程 阎石 清华学出版社 200708
5PROTEUS入门实教程 周润景 机械工业出版社 200709
科生课程设计成绩评定表
姓 名
性
专业班级
04
课程设计题目：
课程设计答辩质疑记录：
成绩评定：
终评定成绩（优良中格格评定）
指导教师签字：
年 月 日
文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档