1、数字电子技术课程设计题目自动打铃器姓 名： XXXXXX 所在学院：工学院所学专业：电气工程及其自动化班级 电气工程XXXX学号XXXXXXXXXXXXX指导教师：XXXXXX完成时间：2XXXXXXXXX烟台南山学院数字电子技术课程设计数电课程设计任务书一、基本情况学时：40学时 学分：1学分适应班级：二、进度安排本设计共安排1周，合计40学时，具体分配如下：实习动员及准备工作： 2学时总体方案设计：4学时查阅资料，讨论设计：24学时撰写设计报告：8学时总结：2学时教师辅导：随时三、基本要求1、课程设计的基本要求数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后，按照课程教学要求，对学生 进行综

2、合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力，分析 问题和解决问题的能力，以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线 路的安装、布线、焊接、调试等基本技能；熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法， 训练、提高读图能力；掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择，具体电路 设计，选择元器件及计算参数等，课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内 容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。2、课程设计的教学要求数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间累计旷

3、课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间 需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。课程设计的任务相对分散，每3名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组 成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或 参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料， 独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过 50%的课程设计考核按不及格处理。四、设计题目及控制要求设计题目：自动打铃器要求：1、有数字钟功能；(不包括校时等功能)2、可设置六个时间，定时打铃3、响铃5秒钟五、设计报告设计完成后，必须撰写

4、课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文 字(不含图形、程序)不少于2000字，图形绘制规范。设计报告的格式如下：1、封面2、内容提要3、目录4、正文(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；(2)方案选择及论证；(2)设计步骤及原理图；(3)元器件的选择；(4)设计过程中出现问题的解决方法；5、心得体会6、参考文献六、考核方法数电课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五 等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分 之间为及格，60分以下为不及格。考核分三个方面进行：平时表现20%设计过程2

5、5%设计报告40%;设计答辩15%有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：1、设计期间累计迟到、早退达 8次；2、设计期间累计旷课达6节；3、设计报告雷同率超过50%£无设计报告；4、不能完成设计任务，达不到设计要求。3烟台南山学院数字电子技术课程设计摘要自动打铃器可设定打铃的时间，性能可靠，外形美观，广泛使用于学校、机关、工 厂、部队、医院、车站等单位，是自动化的工具。为方便学校生活，采用以数字电路为 基础设计一种的自动打铃器设计利用了数字芯片555的定时和计数功能，来完成时间的计时、校时和定时功能。用LM12864夜晶显示时、分、秒。选用蜂鸣器模拟现实的电铃 实现打铃，其中计

6、时和定时功能是软件为主，硬件为辅。而校时功能是软件为辅，由外 部按键控制，实现加一与减一的操作。自动打铃器有以下几部分组成：石英晶体振荡器、分频器、脉冲发生器、60进制额秒、分计时器和24进制计时器以及秒、分、时的译码显示部分和定时打铃器部分等。关键词：打铃器，计时，校时，振荡器2目录第一章绪论-.1 -第二章方案设计-.1-2.1 设计要求-.1-2.2 方案分析-.2-第三章电路设计-.2-3.1 计时功能的实现-.2 -3.2 分频电路-.4-3.3 扫描显示电路-.4-3.4 响铃电路-.6-3.5 打铃器.-.6 -3.6 总电路.-.7 -第四章调试与仿真 -.8-4.1 测试计时

7、系统-.8-4.2 测试定时系统-.8-第五章总结二.9 -烟台南山学院数字电子技术课程设计第一章绪论随着电子技术的发展，它在各个领域的应用也越来越广泛。人们对它的认识也逐步 加深。人们也利用了电子技术以及相关的知识解决了一些实际问题。由于电子技术产业 结构调整，生产工艺的飞速发展，人们生活水平的不断提高，家用电器逐渐普及，市场对 于智能控制系统的需求越来越多。在学校生活中，每天上下课都离不开打铃器的使用。打铃器可以为上下课的学生和 老师提供时间提醒，同时，也可以作为一个提醒学生们作息时间的时间表，让大家养成 良好的习惯。对于那些上课过于集中，知识面拓展比较广的老师的拖堂现象也给了一个 下课时

8、间的提醒，以免耽误学生们下一节课的上课时间。电子技术课程设计，是电子技术课程设计的实践性教学环节。是对学生学习电子技 术综合性训练，这门课是独立进行的课程设计，仿真，安装和调试来完成，要完成一门 课程设计要设计很多方面的知识，要设计许多实际知识与技能（安装、调试与测试技术） 对于电子技术课程设计都在用 multisim 软件完成，在这一工作平台上完成一些电路的 设计，检测，调试一些参数以及对观察的结果。第二章方案设计2.1 设计要求2.1.1 显示屏方案一.选用LED显示屏。优点：使用方便，价格便宜。缺点：LED显示屏点密度高，不适合近距离观看，而且，编程比较复杂。方案二.选用LM12864液

9、晶显示屏。优点：此液晶功耗低，显示字符锐利，屏幕稳定不闪烁，屏幕调节方便，并且编程与LED 显示屏相比较要简单的多。缺点：价格稍贵一些。由上述两个方案比较，选择方案二。2.1.2 定时系统方案一选用555定时芯片优点：芯片内有集成的定时系统，在编写程序时只需对相应的口位进行操作，操作 方便。缺点：价格昂贵，市面上难够买。方案二选用数字电路定时系统优点：计时、校时与定时集成在一块片子上，方便程序编写，电路结构简单，避免 了许多干扰。由上述两个方案比较，选择方案二2.2 万案分析1 .为使电路有计时功能，分别用两个 74160设置成60进制和24进制计数器。2 .将已经完成的两个60进制和一个24

10、进制计数器进位连接，完成时、分、秒的计 数功能。3 .用74161设计成分频器，将给出的732Hz的频率分频得到1HZ的时钟脉冲，作为 时钟输入信号。4 .用74161设置成8进制计数器，74151八选一数据选择器和 BCDb段7449 译码器设计成电路完成数字显示功能，用高频信号快速扫描做成扫描显示电路。5 .用或门，与门，或非门实现定时分别为1时、3时、5时、7时、9时、11时的功 能。6 .用D触发器做成响铃5秒的响铃电路。第三章电路设计3.1计时功能的实现采用整体置数法分别构成60进制计数器（如图3.1 ）和24进制计数器（如图3.2）, 用两个60进制和一个24进制计数器分别完成秒，

11、分，时的计时功能，为了保证时钟显 示零的同时才进位因此在计数器后加一 D触发器使进位延迟一个周期，然后将三者依次 异步连接（如图3.3）,实现24小时计时功能。原理图及波形图如下。-11 -gIUJlHnlou图3.1 60进制计数器rM74；.S16ODnJ 3: It-I74LS160Dy 士 2 a二一 N N UJ HV tKi u yi I J*VGND分进位信号图3.2 24进制计数器o i 2 3 d, 6HHE 臣HH.FI一 一 0 12 3 4 V- 6 f* L I L_ h h h k A h h 匚二rIC.Ousi图3.3 24 小时计时器原理图2.6 us5.Ou

12、s7.SusI1Ii»-tp_> ：ti. 1 -E sOoutminJEi 11 rrinO h(a.i O hQ1H020H010H000颐。1用 et而图3.4 24 小时计时器波形图3.2 分频电路1HZ的频率，使输出信号周期为用三个74161构成732进制的分频电路，得到输出 1秒。原理图如下。3.3 扫描显示电路扫描电路由74161构成的八进制计数器（如图3.7）,四个八选一数据选择器74151、 时钟模块和7449七段译码器构成。ewmcr:f * -r - B s B . dm二 n 口 r图3.8扫描显示电路总原理图3.4 响铃电路用四个D触发器做成一个移位寄

13、存器，使最后的触发器能在五个脉冲的时间输入为 1,构成响铃五秒的响铃电路。（如图3.10）图3.10响铃电路原理图图3.11 响铃电路仿真图3.5 打铃器利用或门，与门，或非门从24小时记时器中选出六个时间点，设置为 1时，3时, 5时，7时，9时，11时响铃，与响铃模块连接起来控制响铃，做成响铃五秒钟的打铃图3.12打铃器电路原理图图3.13 打铃器仿真图3.6 总电路将上述分频电路、扫描电路、打铃器等连接，得到总电路 设计思路框图如下图3.14。存福器vcc PO.£-P0.4P3AP3 7P0.5P0.7P2.0P1.C-P1.6P2.1按键指示灯显示 电路+3V口日目振XTA

14、LIXTALZ打铃驱动输出TEL113:1/2光电耦管管220V2兄双向可控联 4只二极管桥 TLILl:l/2 光电耦含管图3.14设计思路框图口unr口a1口图3.15 总电路原理图忖司m廿*«ing3 «g 现-O oecid-L-L> 03abco 0 01 Q11011H7图3.16自动打铃器仿真波形图第四章调试与仿真4.1 测试计时系统在软件中将时间定格为23: 59: 50,接下来程序在运行时，液晶显示时间就会计时 当计时到00: 00: 00时，观察时分秒是否全部往下计时，时间在转换的过程中是否有 错误。4.2 测试定时系统对各个模块进行编译，仿真后，

15、将总电路下载到实验箱，并进行相应的外部电路连 线，对设计的电路进行硬件仿真，对电路进行校正，时间显示和定时打铃并且响铃时间 为五秒钟都能实现，因此符合电路的设计要求。第五章总结通过两周的EDA®程设计，我学会了很多的东西。首先我对数字电子有了更深刻的 认识，掌握了更深层的原理，并学会了将其应用于实践中。其次在两周的ED硼程设计中增强了我们的动手能力，并将学到的死知识转化为真正我们自己的东西，还学会了运 用multisim 绘图软件。开始选到此课题时，不知道从何下手，通过老师的指导和同学 的讨论，确定了先设计框图然后分步研究计时功能电路、分频电路、扫描电路、响铃电 路到最后打铃器。设计

16、这几步时，都要运用到最基本的如8进制计数器到60进制计数器，然后到计数器连接成为加法器等，从易到难，从数电课程基础到扩展，这就要求我 们在连接六进制、十进制、六十进制的进位及十二进制的接法中，熟悉逻辑电路及其芯 片各引脚的功能。之后的重难点就是仿真图和接线图，通过查找资料和研究课本画图在 用电脑软件绘图，此次最大的困难是如何利用软、硬件配合的方式产生中断，对中断的 初始化、具体设置、中断返回还不是很清楚，程序设计一度陷入停滞状态，最后在同学 的帮助下，我才完成了该实验，实现了自动打铃器自动打铃的基本功能。总的来说，通过这次实训I,使我动手能力更加提高了。增加了我的知识，使我更进 一步的了解计数器