24秒倒计时器的设计(课程设计)(2)

计数器的倒计时功能。用两片74LS192分别做个位（低位）和十位（高位）的倒计时计数器，将低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲，同时将外界时钟脉冲信号输入到个位（低位）的down端，实现电路的倒计时功能。

将两片芯片的置数输入端分别置为“2”与“4”，当控制电路给予两芯片置数端低电平（有效电平）时，能使其置为“24”。同时将清零端接地。

下图为倒计时电路的具体电路

3.2.3、控制电路

停止：我采用十位（高位）的借位输出端作为停止电路的信号，当数码

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管显示为“00”，即十位（高位）输出均为低电平时，此时其借位输出由高电平变为低电平，将其与秒脉冲信号发生电路的输出端通过一个与逻辑，再通到个位（低位）的down端，此方法截断了秒脉冲信号，实现了停在“00”的功能。另外，当计数器正常计数时，十位（高位）借位输出端始终保持高电平，当其与秒脉冲信号发生电路的输出端通过一个与逻辑，再通到个位（低位）的down端，并不影响秒脉冲的输入。

置数：利用一个开关，及一个与非门，与非门一端接高电平，另一端通过一个1k电阻再接高电平，同时接开关一段，开关另一端接地。与非门输出端与两块74LS192的置数端LOAD相连。如图当开关J2断开时，置数端为“1”，置数端无效，能正常计数，当开关J2闭合时，置数端为“0”，置数端有效，能置为“24”。

3.2.4、报警电路

当电路显示为“00”时，利用十位（高位）的借位输出端为“0”实现发光二极管及蜂鸣器的工作，同时，由于蜂鸣器的导通电压有些大，不能与发光二极管并联，因此通过一个与非门与其相连。如图

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3.3、总电路图

由555定时器输出秒脉冲与十位（高位）的借位输出端经过一个与逻辑输入到计数器U3的down端，作为减计数脉冲。当计数器计数计到0时，U3的(13)脚输出借位脉冲使十位计数器U2开始计数。当计数器计数到“00”时，U2的(13)脚输出借位脉冲输出一个低电平，与555定时器输出秒脉冲通过一个与门，

从而

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截断秒脉冲，使其停在“00”，同时，报警电路工作，发光二极管亮，蜂鸣器响。当J2断开时，U2、U3置数端有效，实现复位功能，再将J2闭合时，U2、U3置数端无效，开始正常计数。在计数过程中，J1闭合时，使555定时器放电端接地，其输出端无脉冲输入，从而实现暂停功能，当J1断开时，又开始正常计数。此外，可连上一个电源总开关，实现电源通断。

三、仿真过程与仿真结果

利用Mustisim电路仿真软件，连好电路，进行仿真。仿真结果符合实验要求。

四、安装与调试

1、电路的安装

按照万能板的规格，设定好各集成芯片的排放位置、测试各芯片是否与面板接触良好。

用异步可逆双时钟BCD计数器74LS192及相关门实现定时倒计时电路。

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当检测出问题后分析其原因，是元器件本身原因还是接线错误，更换元件或重新正确接线，保证电路的正确运行。

2、电路的调试

我在连接电路时，采用部分单元电路检测的方法，在逐步连接，先检测秒脉冲信号发生电路是否能正常输出1s脉冲，再连接检测倒计时电路是否正常计数，最后连上控制电路与报警电路。在连上报警电路时，由于仿真结果与实际上会有一些出入，从而导致不能实现电路正常工作。即当蜂鸣器与发光二极管和电阻并联时，电路不能停止在“00”时刻，而在仿真中却是可行的。在实际中拿掉蜂鸣器后却是可行的，于是估计是由于蜂鸣器工作后，使其两端电压十分接近，以至于不能区分高低电平，于是，我在蜂鸣器支路上也串联一个330欧姆的电阻，此时，电路能停在“00”时刻，可蜂鸣器不工作，估计是加上电阻后达不到蜂鸣器的工作电压。最后，我另加一个与非门将蜂鸣器独立出来，此时电路能实现功能。

五、结论与心得

课程设计是一个很好的学习平台，在本次电子技术课程设计中，能够利用所学的知识设计一个实际有用的电子实物，十分具有意义，能够做到学以致用，将理论与实践结合起来，很好的提升了自我能力。

在整个过程中，基本掌握了电路仿真软件Multisim的使用，能够在该软件上设计一些常用的电路。

2、学会了查阅芯片手册，掌握一些常用芯片的功能，

3、对排版、焊接技术有了新的见解，我的排版、焊接技术有了新的提高 。 4、提高了自己的动手能力与实践。

5、在设计过程中，有效的运用所学知识，认真思考以及通过查阅，讨论， 请教老师等方式解决了一个个问题，

6、在检测电路的过程中，学到了不少东西，能够把握住一些常见的故障并做修改。

7、通过同学之间的相互交流，讨论，能够学到很多。

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六、参考文献

[1] 康华光. 电子技术基础 数字部分. 北京：高等教育出版社，2006 [2] 阎石. 数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2006

[3] 程勇. 实例讲解Multisim 10电路仿真. 北京：人民邮电出版社，2010 [4] 陆应华. 电子系统设计教程. 北京：国防工业出版社，2005 [5] 李忠波等. 电子技术仿真与实践. 北京：机械工业出版社，2004

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七、附件

1、总电路图

2、元件清单

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3、实物

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