簡易公用電話計數(shù)器電路設計說明書.doc

1、中北大學課 程 設 計 說 明 書學生姓名：學 號：學 院:電子與計算機科學技術學院專 業(yè):微電子題 目:簡易公用電話計數(shù)器電路設計指導教師： 王紅亮 職稱: 副教授 目錄1、課程設計目的。22、課程設計內容和要求2。1、設計內容.32.2、設計要求33、 設計方案.33.1、設計思路33.2、工作原理及硬件框圖.4（一）555振蕩電路原說明4（二）19進制原理說明5（三）3分鐘定時器原理說明6（四)通話次數(shù)計數(shù)器顯示電路說明7（五)復位電路說明 。.123.3、硬件電路原理圖。123.4、PCB版圖設計。144、課程設計總結145、參考文獻151、課程設計目的 （1)掌握電子電路的

2、一般設計方法和設計流程；(2)學習簡單電路系統(tǒng)設計，掌握Protel99的使用方法；（3）掌握計數(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）學習掌握硬件電路設計的全過程.2、課程設計內容和要求:2.1、設計內容 （1)查閱所用器件技術資料,詳細說明設計的公用電話計數(shù)器工作流程；(2）電話計數(shù)器每3分鐘計數(shù)一次;(3）具有手動復位功能，顯示通話次數(shù)；（4）整理設計內容，編寫設計說明書。2。2、設計要求（1）理解公用電話計數(shù)器設計流程和工作原理；(2)設計方案電路原理圖及PCB圖;（3）課程設計說明書。3、 設計方案3.1、設計思路當按下復位按鍵時,復位電路保證3分鐘電路及

3、二位十進制計數(shù)器同時清零,此時電話通話次數(shù)為零。當松開復位按鍵時,計時開始,此時由標準信號發(fā)生器產生的t=10s信號經過19進制計數(shù)器得到的t=180s脈沖輸入100進制的計數(shù)器。此時555的振蕩電路和19進制記數(shù)器每三分鐘輸出一個脈沖，該脈沖被送到計數(shù)譯碼器顯示電路，便顯示出通話時間。如圖1為該計時器的工作框圖，主要有標準信號源,計數(shù)器,計數(shù)器譯碼顯示等電路組成.3.2、工作原理及硬件框圖一）標準信號源原理說明：產生脈沖信號的電路很多，例如由集成門電路構成的多諧振蕩器，由555定時器組成的方波發(fā)生器等.我選擇555振蕩器. 圖2 標準信號源電路及19進制計數(shù)器上圖為振蕩器加入19進制計數(shù)器的

4、仿真圖。（二)19進制計數(shù)器原理說明： 19進制計數(shù)器如上圖,由兩個74161組成。T，P端劫高電平，RCO為進位端，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進制計數(shù)器組成的3分鐘計時器工作原理說明： 該電路是本系統(tǒng)的關鍵.如圖由555構成的振蕩電路,R1=42.857K omh，R2=50K omh，G1=0。01UF，C2=100UF。T=0.7(R1+2R2)=10s，即 由555構成的振蕩電路10s發(fā)出一個上升沿脈沖，當19進制計數(shù)器接受到脈沖開始計數(shù),19次中間間隔18，每個間隔10秒，所以他們共同組成三分鐘計時器，t=18*10=1

5、80S,即三分鐘。圖3 三分鐘定時電路（四）通話次數(shù)計數(shù)器顯示電路說明：該電路由二位十進制計數(shù)器完成，即兩片74160組成。 上圖為一百進制計數(shù)器，三分鐘計時器每三分鐘發(fā)出一個脈沖，計數(shù)器計數(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進制的兩片74160輸出端連起來，Q0-A,Q1B，Q2C，Q3-D.在將7448的七個輸出與數(shù)碼管的abcdefg對應連接。 表2 74160功能表 圖4 通話時間顯示電路上圖上面兩個數(shù)碼管顯示通話個數(shù)，下面顯示通話時間。（五）復位電路說明：根據設計要求，在每次通

6、話之前一定要清零. 圖5 復位電路如圖當按下開關計數(shù)器清零，顯示器重新從0開始顯示。3.3、硬件電路原理圖 當按下前面開關電路開始工作，按下幾次上面數(shù)碼管顯示幾次，即通話次數(shù).下面數(shù)碼管顯示通話時間，每三分鐘計數(shù)一次。第二個開關一端接地，一端連74161，74160的清0端實現(xiàn)復位. 3.4、PCB版圖設計4、課程設計總結第一，接到任務以后進行選題.選題是設計的開端,選擇恰當?shù)?、感興趣的題目，這對于整個畢業(yè)設計是否能夠順利進行關系極大.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、費許多周折，甚至南轅北轍，難以到達目的地;因此選題時一定要考慮好

7、了。 第二，題目確定后就是找資料了.查資料是做設計的前期準備工作，好的開端就相當于成功了一半，在課程設計的過程中，較多的時間是用來查閱資料，因為還是第一次做電子課程設計,所以一般通過網上查閱和圖書館資料查閱，在此查閱期間，我學會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基礎上，綜合已有的資料來更透徹的分析題目。 第四,有了方向，就應該動手實現(xiàn)了。其實以前的三步都是為這一步作的鋪墊.本次課程設計，讓我學到了很多東西.從對protel運用的不熟到熟練掌握,從對數(shù)電的理論知識運用到實際當中,這一切都離不開我的不斷

8、努力，更加對硬件電路的設計、調試和分析有了一定的了解。同時也認識到設計者必須有廣泛的知識基礎、縝密的思路以及認真地工作態(tài)度，這對我今后的學習和工作都將起到不可忽視的作用。在實現(xiàn)彩燈循環(huán)的過程中，我認識到任何看上去不好實現(xiàn)的事，只有在經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。同時我也從這次實驗中,認識到基礎知識的重要性，只有基礎牢固，才能在學習綜合的專業(yè)技能時得心應手.雖然我們對課本知識有所掌握，但在實際操作中，我依然碰到很多困難，在同學和老師的幫住下,它們得到了改正，非常感謝幫助我的老師、學長和同學們！5、參考文獻(1）童詩白模擬電子技術基礎北京：高等教育出版社，2002（2）張建華數(shù)字電子技術北京：機械工業(yè)出版社，2004（3）陳汝全電子技術