物理电子信息学院
数字电路课程设计报告书
姓名：
班级：
学号：
时间：
文题目
24秒倒计时电路设计
课程文
求
1具显示24秒计时功
2计时器24秒递减计时计时间隔1秒
3计时器递减零时数码显示器灭灯
4组合逻辑电路时序逻辑电路（）非门完成设计
设
计
程
前言：
着科学技术计算机应断发展领域中计时器普遍体育赛定时报警器游戏中倒计时交通信号灯等等知定时器现代社会重
24秒倒计般篮球赛篮球赛中项违例时间倒计时计数器该计数器递减计时电路外加警报器发光灯球员提醒球员犯规时动报警判断球员犯规身较爱篮球课程设计想法予灵感
1设计方案
总方案：
该设计系统包括秒脉发生器计数器译码显示电路555定时器作秒脉发生器74LS192脉计数器74LS48作译码器通数码显示数字中计数器部分计数器完成24秒倒时功计时电路递减计时隔1秒钟计时器减1先计数器接成十位二进制计数（P3P2P1P00010）位四进制计数（P3P2P1P00100）样开始通入电源时数码显示24设计完成计数器直接清零启动计数器连续计数译码显示电路等功计时器递减计时零（定时时间）时显示器显示00
工作原理框图
图1 总原理框图
11 555定时器
555定时器种途数字模拟混合集成电路构成施密特触发器单稳态触发器谐振荡器设计LM555CM定时器设计谐振荡器电路提供脉信号产生脉信号74LS192进行计数设置周期1秒
111 555定时器脚名称功
图2 555脚名称
1脚接端芯片公端
2脚C较器信号输入端V称触发端输入信号数字信号模拟信号分较器设置参考电压进行较便控制输出状态
3脚信号输出端V
4脚直接复位端输入低电输出端立置低电受输入状态影响正常工作接高电直接接电源
5脚控制电压输入端V果V端没外加电压时两较器参考电压电源电压三等值电阻分压提供
6脚C较器信号输入端V称阈值段TH2脚C较器信号输入端V称触发端输入信号数字信号模拟信号分较器设置参考电压进行较便控制输出状态
7脚放电端果足够电阻街道电源放电端获输出端相致电
8脚电源端V果V端没外加电压时两较器参考电压电源电压三等值电阻分压提供V VVV种情况该端通电容（001F）接防干扰信号窜入果该端接入外电压V时V V VVV改变参考电压值V
112 555定时器部原理图
种555定时器电路结构异较器CC基触发输出级三部分组成外部8根引脚部原理图图3示
图3 555定时器部结构
113 555定时器功表
输入
级输出
T状态
V
V
V
V
触发器输出Q
输出V
T状态
0
0
低电
导通
1
()V
(V)
0
1
0
低电
导通
1
()V
(V)
0
0
1
高电
截止
1
()V
(V)
1
0
0
高电
截止
1
()V
(V)
1
1
Q
变
变
表1 555定时器功表
12 74LS192十进制步加减计数器
工作原理：74LS192十进制编程步加减计数功1CR0时时钟脉加入端1计数器预置数基础完成加计数功加计数9时端发出进位跳脉时钟脉加入端1计数器预置数基础完成减计数功减计数0时端发出位跳变脉74LS192组成二十四进制递减计数器图预置数N（0010 0100）8421BCD（24）计数原理：低位1端发出位脉时高位计数器作减计数高低位计数器处全零0时置数端20计数器完成行置数端输入时钟脉作计数器次进入循环减计数
121 74LS192外接引脚排列
图4 74LS192引脚分布图
122 74LS190部结构逻辑
图5 74LS192部结构图
123 74LS192功表
表2 74LS192功表
13 74LS48七段译码器
设计中阴极七段显示数码七段显示数码正常工作
74LS190连接74LS4874LS48高低电信号译成数码读信号
实现数字显示
131 74LS48引脚排列
图6 74LS48引脚排列
132 74LS48真值表
表3 74LS48逻辑功真值表
14 阴极数码
数码阴阳分设计阴数码译码器
74LS48相应数码相应译码器实现译码显示数字
141 阴数码引脚排列简易符号
图7 八段阴数码 图8 数码简易图
142 阴数码部结构
图9 阴数码部结构
2 电路分析仿真结果
元件进行简介相关原理图面电路进行分
部分析分部电路结合总电路
21脉发生电路
图10 脉产生电路
图11 脉波形
21 1 555脉电路分析
图555构成谐振振荡器接通电源电容C2充电Vc升Vc升23Vcc时触发器复位时放电BJT导通时V0低电电容C通R5T放电Vc降降13Vcc时触发器置位V0翻转高电电容器C放电时间：
C放电结束时T截止Vcc通R5RwR4电容器充电Vc13Vcc升23Vcc需时间：
Vc升23Vcc时触发器发生翻转周复始输出端周期性方波频率：
里选择R568KC2001ufRW等0
22计时电路
图12 计数电路
图两片74LS192级联构成计数电路中边74LS192低位通错位信号输出端TCD高位CD输出脉信号位芯片倒计数零时TCD高电转低电时高位芯片发出错位信号高位芯片减计数信号输入端CD接信号驱动高位芯片开始减计数高位芯片减计数零时TCD端高电转化低电次高位位
23 计数译码显示电路图
图13 计数译码显示电路图
24 需元器件
元件名称
型号
数（）
单价(元)
555定时器
LM555CM
1
1
计数器
74LS192
2
1
译码器
74LS48
2
1
门
74LS11
1
1
瓷片电容
103
1
01
瓷片电容
104
1
01
调位器
100K
2
05
数码
阴极
2
1
表4 元件清单表
25 总电路图
图14 总电路图
3 设计调试步骤结果
31 调试步骤
焊接电路板实验室进行调试先接需接线焊接程中接线已焊接电路板红夹子接5V电源黑夹子接
连接555定时器转换谐振荡器OUT直接接实验箱LED灯检查否正常工作灯闪灭周期约1秒证明脉发生器焊接位
线接开电源开关观察实验现象否满足求
32实验结果
焊接电路板前调位器代15K68K电阻时未先调阻值555产生脉较快导致数码显示数字变化较快显示器数字24变00然点足实验成功达实验求
4 设计收获体会
觉课程设计精髓动手思考解决问题疑力提高
通次课程设计试验更加深入解芯片原理特点引脚芯片控制影响系统逻辑电路时序电路联系起通设计555定时器转换成谐振荡器设计记忆加深较遗憾调试时未先调调位器产生脉较快现象特明显实验成功
见理转化实际仅努力助客观实际条件总课程设计意义远课堂理重书东西死动手真正领会理通设计锻炼脑力锻炼动手力认识：实践理证明时验证实践检验真理唯标准句话学课堂知识时注重身动手操作力培养
5 参考文献
1 实电子电路手册（数字电路分册）编写组编实电子电路手册（数字电路分册）北京：高等教育出版社1992
2 张玉璞李庆常编电子技术课程设计北京：理工学出版社1994
3 阎石编 数字电子技术基础第五版 高等教育出版
4 彭介华编电子技术课程设计指导湖南：高等教育出版社
5 梁宗善编电子技术基础课程设计武汉：华中理工学出版社1995
6 童诗白编模拟电子技术基础第四版高等教育出版社
物理电子信息学院数字电路课程设计成绩评定表
专业：电子科学技术班级：电子 学号：姓名：
课题名称
24秒倒计时电路设计
设计务求
1具显示24秒计时功
2计时器24秒递减计时计时间隔1秒
3计时器递减零时数码显示器灭灯
4组合逻辑电路时序逻辑电路（）非门完成设计
设计报告成绩
评分标准：
①合理方案设计证单元电路总原理图电路分析电路参数计算清单（015分）
②电路板制作调试规范详细制作调试程（08分）
③电路板测试合理性指标测试数完整正确进行数处理规范电路功演示正确醒目直观（012分）
④课程设计进行总结体会提出设计改进建设性意见 （05分）
⑤格式规范程度包括文段落标号字体图形绘制参考文献等（010分）
设计报告成绩：
电子
作品成绩
评分标准：
①电路正确完成设计求提出基功（030分）
②电路板焊接工艺规范焊点均匀布局合理（020分）
电子作品成绩：
课程设计成绩
总成绩：
指导教师：
2012年月 日
赣南师院
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物理电子信息学院
数字电路课程设计报告书
姓名：
班级：
学号：
时间：
文题目
24秒倒计时电路设计
课程文
求
1具显示24秒计时功
2计时器24秒递减计时计时间隔1秒
3计时器递减零时数码显示器灭灯
4组合逻辑电路时序逻辑电路（）非门完成设计
设
计
程
前言：
着科学技术计算机应断发展领域中计时器普遍体育赛定时报警器游戏中倒计时交通信号灯等等知定时器现代社会重
24秒倒计般篮球赛篮球赛中项违例时间倒计时计数器该计数器递减计时电路外加警报器发光灯球员提醒球员犯规时动报警判断球员犯规身较爱篮球课程设计想法予灵感
1设计方案
总方案：
该设计系统包括秒脉发生器计数器译码显示电路555定时器作秒脉发生器74LS192脉计数器74LS48作译码器通数码显示数字中计数器部分计数器完成24秒倒时功计时电路递减计时隔1秒钟计时器减1先计数器接成十位二进制计数（P3P2P1P00010）位四进制计数（P3P2P1P00100）样开始通入电源时数码显示24设计完成计数器直接清零启动计数器连续计数译码显示电路等功计时器递减计时零（定时时间）时显示器显示00
工作原理框图
图1 总原理框图
11 555定时器
555定时器种途数字模拟混合集成电路构成施密特触发器单稳态触发器谐振荡器设计LM555CM定时器设计谐振荡器电路提供脉信号产生脉信号74LS192进行计数设置周期1秒
111 555定时器脚名称功
图2 555脚名称
1脚接端芯片公端
2脚C较器信号输入端V称触发端输入信号数字信号模拟信号分较器设置参考电压进行较便控制输出状态
3脚信号输出端V
4脚直接复位端输入低电输出端立置低电受输入状态影响正常工作接高电直接接电源
5脚控制电压输入端V果V端没外加电压时两较器参考电压电源电压三等值电阻分压提供
6脚C较器信号输入端V称阈值段TH2脚C较器信号输入端V称触发端输入信号数字信号模拟信号分较器设置参考电压进行较便控制输出状态
7脚放电端果足够电阻街道电源放电端获输出端相致电
8脚电源端V果V端没外加电压时两较器参考电压电源电压三等值电阻分压提供V VVV种情况该端通电容（001F）接防干扰信号窜入果该端接入外电压V时V V VVV改变参考电压值V
112 555定时器部原理图
种555定时器电路结构异较器CC基触发输出级三部分组成外部8根引脚部原理图图3示
图3 555定时器部结构
113 555定时器功表
输入
级输出
T状态
V
V
V
V
触发器输出Q
输出V
T状态
0
0
低电
导通
1
()V
(V)
0
1
0
低电
导通
1
()V
(V)
0
0
1
高电
截止
1
()V
(V)
1
0
0
高电
截止
1
()V
(V)
1
1
Q
变
变
表1 555定时器功表
12 74LS192十进制步加减计数器
工作原理：74LS192十进制编程步加减计数功1CR0时时钟脉加入端1计数器预置数基础完成加计数功加计数9时端发出进位跳脉时钟脉加入端1计数器预置数基础完成减计数功减计数0时端发出位跳变脉74LS192组成二十四进制递减计数器图预置数N（0010 0100）8421BCD（24）计数原理：低位1端发出位脉时高位计数器作减计数高低位计数器处全零0时置数端20计数器完成行置数端输入时钟脉作计数器次进入循环减计数
121 74LS192外接引脚排列
图4 74LS192引脚分布图
122 74LS190部结构逻辑
图5 74LS192部结构图
123 74LS192功表
表2 74LS192功表
13 74LS48七段译码器
设计中阴极七段显示数码七段显示数码正常工作
74LS190连接74LS4874LS48高低电信号译成数码读信号
实现数字显示
131 74LS48引脚排列
图6 74LS48引脚排列
132 74LS48真值表
表3 74LS48逻辑功真值表
14 阴极数码
数码阴阳分设计阴数码译码器
74LS48相应数码相应译码器实现译码显示数字
141 阴数码引脚排列简易符号
图7 八段阴数码 图8 数码简易图
142 阴数码部结构
图9 阴数码部结构
2 电路分析仿真结果
元件进行简介相关原理图面电路进行分
部分析分部电路结合总电路
21脉发生电路
图10 脉产生电路
图11 脉波形
21 1 555脉电路分析
图555构成谐振振荡器接通电源电容C2充电Vc升Vc升23Vcc时触发器复位时放电BJT导通时V0低电电容C通R5T放电Vc降降13Vcc时触发器置位V0翻转高电电容器C放电时间：
C放电结束时T截止Vcc通R5RwR4电容器充电Vc13Vcc升23Vcc需时间：
Vc升23Vcc时触发器发生翻转周复始输出端周期性方波频率：
里选择R568KC2001ufRW等0
22计时电路
图12 计数电路
图两片74LS192级联构成计数电路中边74LS192低位通错位信号输出端TCD高位CD输出脉信号位芯片倒计数零时TCD高电转低电时高位芯片发出错位信号高位芯片减计数信号输入端CD接信号驱动高位芯片开始减计数高位芯片减计数零时TCD端高电转化低电次高位位
23 计数译码显示电路图
图13 计数译码显示电路图
24 需元器件
元件名称
型号
数（）
单价(元)
555定时器
LM555CM
1
1
计数器
74LS192
2
1
译码器
74LS48
2
1
门
74LS11
1
1
瓷片电容
103
1
01
瓷片电容
104
1
01
调位器
100K
2
05
数码
阴极
2
1
表4 元件清单表
25 总电路图
图14 总电路图
3 设计调试步骤结果
31 调试步骤
焊接电路板实验室进行调试先接需接线焊接程中接线已焊接电路板红夹子接5V电源黑夹子接
连接555定时器转换谐振荡器OUT直接接实验箱LED灯检查否正常工作灯闪灭周期约1秒证明脉发生器焊接位
线接开电源开关观察实验现象否满足求
32实验结果
焊接电路板前调位器代15K68K电阻时未先调阻值555产生脉较快导致数码显示数字变化较快显示器数字24变00然点足实验成功达实验求
4 设计收获体会
觉课程设计精髓动手思考解决问题疑力提高
通次课程设计试验更加深入解芯片原理特点引脚芯片控制影响系统逻辑电路时序电路联系起通设计555定时器转换成谐振荡器设计记忆加深较遗憾调试时未先调调位器产生脉较快现象特明显实验成功
见理转化实际仅努力助客观实际条件总课程设计意义远课堂理重书东西死动手真正领会理通设计锻炼脑力锻炼动手力认识：实践理证明时验证实践检验真理唯标准句话学课堂知识时注重身动手操作力培养
5 参考文献
1 实电子电路手册（数字电路分册）编写组编实电子电路手册（数字电路分册）北京：高等教育出版社1992
2 张玉璞李庆常编电子技术课程设计北京：理工学出版社1994
3 阎石编 数字电子技术基础第五版 高等教育出版
4 彭介华编电子技术课程设计指导湖南：高等教育出版社
5 梁宗善编电子技术基础课程设计武汉：华中理工学出版社1995
6 童诗白编模拟电子技术基础第四版高等教育出版社
物理电子信息学院数字电路课程设计成绩评定表
专业：电子科学技术班级：电子 学号：姓名：
课题名称
24秒倒计时电路设计
设计务求
1具显示24秒计时功
2计时器24秒递减计时计时间隔1秒
3计时器递减零时数码显示器灭灯
4组合逻辑电路时序逻辑电路（）非门完成设计
设计报告成绩
评分标准：
①合理方案设计证单元电路总原理图电路分析电路参数计算清单（015分）
②电路板制作调试规范详细制作调试程（08分）
③电路板测试合理性指标测试数完整正确进行数处理规范电路功演示正确醒目直观（012分）
④课程设计进行总结体会提出设计改进建设性意见 （05分）
⑤格式规范程度包括文段落标号字体图形绘制参考文献等（010分）
设计报告成绩：
电子
作品成绩
评分标准：
①电路正确完成设计求提出基功（030分）
②电路板焊接工艺规范焊点均匀布局合理（020分）
电子作品成绩：
课程设计成绩
总成绩：
指导教师：
2012年月 日
赣南师院
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