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限时发言时间提示器 00

《电子技术》课程设计报告

题目限时发言时间提示器

学院（部）电控学院

专业自动化（交通）

班级32010802

学生姓名朱杰

学号23

月日至月日共周

指导教师（签字）

前言

限时发言提示器是能够实现限定发言者时间与提醒发言者剩余时间的一种电子部件，它广泛应用于各种演讲与辩论赛的现场，方便提醒发言者在发言时对时间的注意和把握，以便达到更好的效果。本课程设计要求设计先是发言提示器。

在接到本课设题目之后，我们小组的三位成员都积极的行动起来。我们去学校的图书馆找了很多关于课设的资料，我们也在网上查阅了相关的资料不过后来发现找到的资料中关于本课程设计的很不全面。我们学习了Mltisim仿真软件。最后经过我们小组的讨论用我们所学的知识以及资料上的知识来做本课题。课设开始以后我们首先进行了方案的总体论证，开始确定了两种方案，最重经过商议确定了一种比较复杂但是关联性逻辑性稳定性极强的一种方案。确定方案以后对整个设计进行了安排，划分了每一个成员的重点负责部分，之后各自找资料进行设计。其次我们对每个单元电路进行设计分析，对每部分要用到的芯片进行了仔细的了解，对芯片的工作原理进行介绍，对后市用Multisim软件化出单员电路，并在可能情况下对其进行仿真实验。在此过程中经过不断地改进最重完成了各部分电路的设计。然后对总电路的拼接和调

试，并对其进行分析并用Multisim进行仿真实验以及最终系统综述，在此之后我们又反复检测电路图。

最后对整个设计进行总结并整理相关的资料，写出这次课程设计的报告。

题目 (5)

摘要 (5)

关键字 (5)

第一章系统概述 (6)

总框图设计 (6)

单元模块设计 (6)

总电路图设计 (6)

第二章单元方案论证与选择 (7)

1电源方案选择 (7)

2 预置时间方案选择 (7)

3 时钟脉冲产生方案选择 (7)

4 倒计时计数显示方案选择 (7)

5 门电路比较控制电路方案选择 (8)

6 提示信号发生电路方案选择 (8)

第三章单元电路的设计 (9)

1电源电路的设计 (9)

2 预置时间电路的设计 (10)

3 时钟脉冲产生电路的设计 (10)

4 倒计时计数显示电路的设计 (10)

5 门电路比较控制电路的设计 (11)

6 提示信号发生电路的设计 (11)

第四章系统综述、总体电路图 (12)

第五章结束语 (13)

1本设计特点、存在的问题及改进意见 (14)

2 心得和体会 (15)

鸣谢 (16)

元器件清单 (17)

参考文献 (18)

评语 (19)

限时发言时间提示器

摘要

本设计电路分为时钟脉冲电路、预置时间电路、倒计时显示电路、门电路比较控制电路、提示信号发生电路五部分。

1、预置时间用三个74LS160十进制计数器和适当的门电路控制的，设有10min输入（脉冲）按钮和1min输入（脉冲）按钮。即每按一次相应的脉冲开关，就给相应的计数器提供一个脉冲使计数器累加1。同时用适当的门电路控制10min位计数器为0~3循环，且使得当10min位为3时1min位的计数器清零，即1min位输入脉冲按钮无效；当10min位为0时选中1min位另一计数器，并使其计数状态为3~9循环。

2、利用555构成多谐振荡电路产生所需的2Hz脉冲，再经过JK触发器分频得到1Hz 的脉冲作为计数器的时钟脉冲

3、用74LS192双时钟可逆十进制计数器实现倒计时，用4片译码芯片7447驱动数码管显示时间，显示到秒。通过两个JK触发器实现控制计数器加减计数功能的转换（倒数为0后变为加计数器），用加进位端、减借位端和加、减计数脉冲端进行级联，其中10s位到1min位为6进制。

4、比较电路主要是用逻辑门来使倒计时时间与要求提示时刻比较。控制电路则由JK 触发器、开关等器件来根据输出电平高低来控制提示电路。

5、提示信号发生电路主要由发光二极管、两片555芯片构成。其中一片555构

成延时电路；另一片构成多谐振荡蜂鸣电路，用JK触发器使其5管脚在不同提

示时接不同电平，从而发出不同频率的蜂鸣信号

关键字：编码器，数码显示管，门电路，倒计时，译码器

设计要求：

⒈3～30分钟可调

⒉定时间倒计数显示

⒊定时间小于10分钟，倒数到1分钟时给出提示信号，设定时间大于10分钟，倒数到

5分钟给提示信号，超时给出警告提示信号（红灯），超时大于1分钟时，给出蜂鸣器声

音提示

⒋有设定输入及复位开关，可用绿灯，黄灯，红灯表示工作状态

第一章系统概述

1、总框图设计

构思整个系统由哪些功能模块组成，以及各个功能模块之间的互相控制关系，将各功能模块联系起来画出总体功能模块图。 2、单元模块设计

根据总功能框图的功能划分，具体设计各单元模块。设计时，从要实现的功能及如何实现等方面着手，大体选择相应的元器件，再进行细节设计。 3、总电路图设计

a) 单元功能模块设计好后，从各个单元功能模块间的控制关系着手，对各单元功能

模块进行检验论证，保证各个模块间无冲突，均能正常运行

b) 分析每个模块的各个状态的转换及控制、各功能模块间的控制关系。本设计应重

点分析倒计时的各个须提示的状态的比较控制电路，还有相应的提示信号发生电路之间的关系。

c) 纵观全局，规划总电路的布局，最后画出完整的电路图。

电路工作原理与框图

电路总体工作流程：

开电源——―>复位清零―――>设置时间T

预置时间模块

门电路比较与控制

模块

译码器显示模块

提示信号发生

模块

脉冲发生模块

倒计时模块

―――>按输入确认键，确认输入

―――>按开始键则进入倒计时，此时计数工作灯绿灯亮

―――>剩余时间提示（T≧10min时,倒数至5分钟提示；T<10min，倒数至1min提示）短提示音―――>倒数至0时发出长4s的提示音，同时亮黄灯

―――>若发言未完则进入超时计数，直到超时1min时给出长4s的较急促的提示音，

同时亮红灯警告，且计时停止，数码管显示1分钟不变直到主持人复位清零

―――>若发言在超时1min之前完成（包括准时完成和提前完成）

则由主持人按复位键清零停止计数

第二章单元方案论证与选择

1、电源方案选择

方案一：用5V的蓄电池做电路的工作电源。

电路接线简单，使用方便，可移动性能强，整体电路均为5V的电源不必变压可以直接

使用。但是，总体电路的芯片较多，每个芯片均需要电源提供5V的电压，总体耗电量可能

较大，当蓄电池电量不足时可能影响芯片的正常工作，使电路出现混乱。而且市场上5V蓄

电池也不容易买到。常用方法为一个6V的蓄电池（3片2V的蓄电池）串联一个二极管降到

5.3V左右，但是蓄电池的电压很不稳定，在充满电的时候，电压可以达到2.4V×3=7.2V，

在一般的时候也是2.25V×3＝6.75V，完全放电以后的电压为1.75V×3＝5.25V。电压变化

范围较大，有的芯片对电压要求比较严格，所以此方案不可行。

方案二：使用LM7805构成5V稳压电源。

通过变压器将市电220V，50Hz交流电转化为12V，50Hz交流电，在通过全桥二极管进

行整流，通过LM7805进行稳压得到5V直流电压。此方案比较容易实现，LM7800系列产品

可以在任何一个电子元件商店一定都能买到，价格便宜（批发价都不超过一元，零售价一般

不超过2-3元），成本较低，性能稳定，输出电流最大可达1A，可以满足设计要求。而且本

设计产品应用于比赛现场，220V市电比较容易得到，并且本设计产品不需要频繁的进行位

置移动。故此方案可行性比较高，所以选用此方案。

2、预置时间方案选择

方案一：

由于设计要求倒数时间输入可调并译码显示，比较经典的方案是使用8279 芯片：40 个引脚的8279 芯片是由Intel 于80 年代首先推出的，参考资料较多，应用比较成熟。优点：最为通用，输入时间使用键盘方便、易操作。缺点：元器件多，面积大，电路复杂，需要较好的编程能力才能灵活运用，其综合成本较高，而且本系统只用到其键盘输入单个功能，不能充分利用它的强大功能。

方案二：

即本设计系统所选方案，由三个74LS160十进制计数器及适当的门电路组成。充分利用的74LS160的异步清零、同步置数以及使能端等各个功能,达到设计要求，即输入时间必须在３~３０范围内可调。本设计系统中设有10min位输入脉冲开关和1min位输入脉冲开关，每按一次相应开关，控制相应的计数器累加1。其中10min位计数器计数状态为0~3，且当其为3时控制1min位的计数器清零，即输入最大为30。而1min位由两片计数器控制，当10min位不为0时，通过门电路控制74LS160使能端，选中另一片计数状态为0~9的74LS160；当10min位为0时，选中其中一片计数状态为3~9

的74LS160，从而实现最小输入为3min的设计要求。电路原理简单、实用，成本较低，易于实现和控制。

3、时钟脉冲产生方案选择

时钟脉冲，通常可用两种方案：

１、晶体振荡分频电路。采用石英晶体振荡器，起振快，时基精度高。振荡工作频率仅决定于石英晶体的谐振频率，而与电路中的R、C 数值无关。振荡器经内部分频电路后可分为多档输出，可以使脉冲精度从毫秒到小时。起振、停振、清零都可以从电路上端口直接控制，方便。但本系统中所用的脉冲只需２Hz的低频脉冲，不需太高的精确度，而石英晶体振荡频率较高，用在本系统需多次分频，电路会比较复杂。

２、本系统采用的是555芯片构成多谐振荡电路产生所需脉冲。555定时器是一种单片集成电路，只需要在其外部配上少量的阻容元件，就可构成多偕等脉冲电路，使用灵活方便，振荡周期一般可根据其外部接的电阻、电容计算，公式为T=0.7（R1+2R2）C。其电路较简单且可以利用T与R1、R2、C 的关系方便地改变振荡频率，以满足系统要求。

4、倒计时计数显示方案选择

由于设计中要求实现倒数计时和超时1min译码显示，故须选择可逆计数器，而74LS192、74LS193均为双时钟脉冲输入可逆加减计数器，且其清零和置数方式均为异步，两者都可选，不同的是74LS192为十进制计数，而74LS193为16进制计数，本系统中用到的十进制计数较多，故选用74LS192电路较为简单方便。而74LS192无论在加计数还是减计数时，双时钟脉冲均需保持一个为高电平，另一个输入时钟脉冲，基于此要求本系统中采用两片JK触发器分别控制74LS192的加计数脉冲输入CPD 和减计数脉冲输入CPu,使用JK触发同时也可保证CP脉冲的稳定性。本系统中的有关显示电路均采用常用的数码管译码驱动芯片7447进行译码显示

5、门电路比较控制电路方案选择

电路中所用的门电路器件均为TTL 74LS系列.。TTL电路不使用的输入端悬空为高电平，而CMOS电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。控制电路中用到了JK触发器、按钮式

开关等器件组成。

6、提示信号发生电路方案选择

提示信号主要是由两片555芯片、JK触发器以及适当门电路组成。其中一片555接成单稳态触发电路，控制延长提示信号的时间；另一片则构成多谐振荡电路产生一定频率的蜂鸣信号。考虑到充分利用已用555芯片来产生不同提示信号，本系统用一个JK触发器控制构成多谐振荡555芯片的5号管脚的高低电平输入，使多谐振荡电路的比较电压不同，以产生不同频率的蜂鸣信号。JK触发器的脉冲信号由超时信号控制。

第三章单元电路的设计

1、电源电路的设计

电源电路原理如图所示，220V、50Hz市电经过变压器变为12V、50Hz交流电，在经过全桥

整流二极管进行整流，经过整流后在通过LM78065进行稳压得到5V稳压电源。图中开关

控制整体电路的工作，用一个发光二级管（绿色）串联一个小电阻10Ω作为电源工作的指

示灯，当开关闭合时发光二极管亮。

5V电源原理图

图中电路万用表测得的输出端电压为

5.004V，如图2-2所示。此方案电路可以为本系

统中所有的芯片提供准确的电源电压，保证系统

的稳定运行。

5V电源输出端电压

2、预置时间电路的设计

电路如图示预置时间电路工作原理：

先由主持人复位清零，然后设置发言时间T，设置时间键有10min位J1和1min位J2，通常先设置10min位，每按一次J1即提供一个计数脉冲给计数器，使其累加1，当累加到3时，再按一次J1键该计数器74160（U15）置数端MR输入低电平，计数器被置数为0，即10min位最高可设置为3，且当10min位为3时，与非门输出低电平，三输入与门7411输出低电平，74160（U12）被清零，即1min位输入脉冲无效。由此可达到设置时间不高于30min的要求。

当10min位不为零时，与门（U15）输入低电平并输出到74160（U13）的清零端，使其保持0状态，输入脉冲无效，此时1min位由74160（U12）控制。

当10min为0时，74160（U12）清零端输入低电平，使其处于输出为0的状态。此时1min位由计数器74160（U13）控制，且其置数端MR输入低电平，这时第一次J2时，74160（U13）被置为3，MR则变为高电平，此时74160（U13）处于计数状态。当其由9到0转换时，进位端TC输出高电平经过或非门使MR 又为低电平，74160（U13）被置为3。由此达到了设置时间最低大于3min的要求。74160

（U12）和（U13）输出两两经或门后（始终有一个计数器输出全为0，与另一个计数器的输出相或后不影响另一计数器的输出）输出到74192计数器的置数端，直到输入确认键的按下即可完成置数。

预置时间电路

3、时钟脉冲产生电路的设计工作原理：

时钟脉冲由555芯片构成的多谐振荡电路产生，因为该脉冲信号要经JK 触发二分频后再送至倒计数器74192上，故产生脉冲频率为f=2Hz,且其占空比q=50%

相应计算公式为T 1＝(R4+R5)*C1*ln 2≈0.7*(R4+R5)*C1=0.25s T2＝R4*C1*ln2≈0.7*R4*C1=0.25s

T ＝T1+T2≈0.7*(2*R4+R5)*C1 =0.5s q=T1/T=(R4+R5) /(2*R4+R5)*100%=50% f=1/T ≈1.44/(2*R4+R5)*C1=2Hz

其中R4=０．７２ ,R5= ０ ,C1= ０．５

复位后，JK 触发器（1）输出低电平，与门（1）输出为恒为0，即脉冲信号被封锁。直到开始键按下后，JK 触发器输出翻转，输出高电平，与门（1）才被解锁，脉冲信号才有效地输出到倒计数器74192上，同时，计数工作灯（绿灯）亮。而且当超时信号（低电平）输入，使JK 触发器输出清零，与门（1）输出为0，此时脉冲信号也将被封锁，计数显示将停在超时1min 时刻，同时计数工作灯灭。

NC7S00_5V

VCC

VCC 5V VCC

VCC

U7A

74LS32N

U8A

74LS32N

U9A

74LS32N

U10A 74LS32N

U11A

7425N

U12 74LS160N QA 14 QB 13 QC 12 QD

11 RCO

15 A 3 B 4 C 5 D

ENP 7

ENT 10 ~LOAD 9 ~CLR 1

CLK 2

U13

74LS160N

QA 14 QB 13 QC 12 QD

11 RCO

15 A 3 B 4 C 5 D 6

ENP 7

ENT 10

~LOAD

9 ~CL 1

U14A

74LS11N

U15 74LS160N QA 14 QB 13 QC 12 QD 11

RCO

15 A 3 B 4 C 5 D 6

ENP 7

ENT 10

~LOAD

9 ~CLR 1

CLK

U16A 74LS04N

U47A

7408N

U48A

7402N

Key = Space

R1 5?

Key = Space

R2 5?

U49 7447N A 7 B 1 C 2 D

OA 13 OD 10 OE 9

OF 15 OC 11 OB 12 OG

~LT 3 ~RBI 5 ~BI/RBO

U53 7447N A 7 B 1 C 2 D 6

OA 13 OD 10 OE 9

OF 15 OC 11 OB 12 OG

~LT 3 ~RBI 5 ~BI/RBO

U20

A B C D E F G

U63

A B C D E F G

判断10min 位

U54B 7408N

U55B

7408N

U56A

74LS73N

1J14

1CLK1

1K3

~1CLR2

~1Q

5Ω

R4 5ΩR5

5Ω

Key = Space

VCC

C1 0.01μF C2

0.01μF

VCC

OUT

U57555_TIMER_RATED

GND

DIS

RST

THR

CON

TRI

时钟脉冲产生及相关控制电路图

4、倒计时计数显示电路的设计

U2174192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U2274192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U33

74192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U34

74192N A 15B 1C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U37A 7408N

U39A

7425N

U39B

7425N

U40A 7408N

U41A

7425N

U42B

7425N

U43B

7425N

U44A 7427N U45A 74LS08J

U46A 74LS00N

U17447N A 7B 1C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U27447N A 7B 1C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U3A

7403N

U47447N

A 7

B 1

C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U57447N

A 7

B 1

C 2D

6O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G 14

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

4U64

A B C D E F G

CA U65

A B C D E F G

CA U66

A B C D E F G

CA U67

A B C D E F G

VCC

R105Ω

5、门电路比较控制电路的设计

电路中所用的门电路器件均为TTL 74LS 系列.。TTL 电路不使用的输入端悬空为高电平，而CMOS 电路不使用的输入端不能悬空，会造成逻辑混乱。控制电路中用到了JK 触发器、按钮式开关等器件组成。

（1）判断设置时间是否大于10min 及相关控制电路

工作原理：

用7425四输入或非门（图中未画出）对预置时间的10min 位计数器74192(1)置数端进行判断。

当预置10 min 位置数端均为0（即预置时间T <10min ）时四输入或非门输出高电平,此时控制倒数至5min 提示的的与门(2)输出恒为0,倒数至5min 产生的高电平被封锁,而控制倒数至1min 提示的与门(1)打开,相应的提示电平(高电平)可以有效地通过与门(1)

若预置10 min 位不为0,则四输入或非门输出低电平,此时与门(1)被封锁,倒数至1 min 的高电平输入无效,而与门(2)被打开,倒数至5 min 时产生的高电平可以通过与门(2)。最后将两个与门的输出接入二输入或门，使两者任何一个高电平输入都能通过或门最终输出到相应的提示信号发生电路的控制端

U 25A

74H C21D _4V

U 26B

74LS08N

U 27A

74ALS05AN

U 28A 74LS32N

U 29A

74LS08D

U 30A

74H C21D _4V

U 31A

7413N

U 32A

74LS73N

1J 141CLK 11Q 121K 3~1CLR

~1Q

VCC

U35A 74LS04D LED 1

U36A

74LS04D

LED 2

LED 3

（2）74192倒计数器转变为加计数器的关键电路 74192由减计数变为加计数器工作原理：

复位后，JK 触发器3被清零，输出低电平至JK 触发器2的清零端，即触发器2也被清零，其输入脉冲信号无效，触发器2反相输出端输出高电平到74192的加计数脉冲端，而触发器1 零端为高电平故其输入脉冲有效，使得其输出信号为输入脉冲的二分频信号，从而使74192的减计数脉冲输入有效，令其进行减计数。此减计数状态一直保持到倒数至0时，触发器3发生反转，使得触发器2清零端为高电平，输入脉冲有效；而触发器1被清零，其反相输出端输出高电平，从而使74192的加计数输入脉冲有效，减计数脉冲端输入高电平，使其进行加计数。

U17A

74LS32D

U18A

74LS04D

U19A

74LS04D

VCC

U23A

74LS73D

U24A

74LS73D

6、提示信号发生电路的设计

工作原理：

蜂鸣信号发生主要由555（2）及R2、R3、C3组成的多谐振荡电路控制。

蜂鸣时间则由555（3）及R1、C2组成的单稳态触发电路控制。

复位后，JK触发器被清零，输出低电平即555（2）的5号管脚接低电平UL并保持不变，直到超时信号低电平有效时才反转为高电平。此过程中，当有倒数提示信号高电平输入到555（2）的4号管脚，此多谐振荡电路便正常工作发出频率为f1的蜂鸣声，又因为倒数剩余时间提示的高电平持续时间较短，故此时的蜂鸣时间也比较短，只是短暂的一声鸣叫。

当倒数为0的低电平输入与门时，与门输出低电平到555（3）的2号管脚，使其触发，并输出一定宽度tw的高电平脉冲，经或门传送到555（2）的4号管脚，使555（2）正常工作发出持续时间为tw的蜂鸣声音。注意，此时其5号管脚仍为低电平，故此时的蜂鸣频率也为f1,与前面蜂鸣信号不同的是其蜂鸣时间较长。

当超时1min时，对应的控制电平由高电平变为低电平，先使JK触发器翻转，输出高电平至555（2）的5号管脚，之后超时1min低电平触发由555（1）构成的单稳态电路，使其产生宽度为tw的高电平脉冲，经或门A输入到多谐振荡电路，使其产生持续时间为tw，频率为f2的蜂鸣提示信号。另外，超时1min低电平将反馈到脉冲信号发生电路的JK触发器的清零端，输出低电平使脉冲信号封锁，使计数器74192停止计数。

VCC

OUT

U 58

555_T IMER _R AT ED

GND

DIS RST

THR CON

TRI V C C

O U T

U 59

555_T IMER _R AT ED

G N D

D I S

R S T

T H R

C O N

T R I

R 7

5Ω

R 85Ω

R 95Ω

VCC

VCC 5V C3

0.01μF

C40.01μF

U 60A

74LS73N

1CLK 11Q

1K 3~1CLR

2~1Q 13U 61A

74LS32N

XLV1

Input

U 62A 7408N

第四章系统综述、总体电路图

U17A 74LS32D

U18A 74LS04D

U19A

74LS04D

VCC 5V

VCC

U23A 74LS73D 1J 141C L K 11Q

~1C L R

~1Q

U24A 74LS73D

1J 141C L K 11Q

121K

~1C L R

~1Q 13

U25A

74HC21D_4V

U26B

74LS08N

U27A

74ALS05AN

U28A 74LS32N

U29A

74LS08D

U30A

74HC21D_4V

U31A

7413N

U32A

74LS73N

1J 141CLK 11Q 121K 3~1CLR

~1Q

VCC

U2174192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U2274192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U33

74192N

A 15

B 1

C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U34

74192N A 15B 1C 10D

U P 5Q A 3Q B 2Q C 6Q D

D O W N

~L O A D 11~B O 13~C O

C L R

U35A 74LS04D LED1

U36A

74LS04D

LED2

U37A 7408N

U39A

7425N

U39B

7425N

U40A 7408N

U41A

7425N

U42B

7425N

U43B

7425N

U44A 7427N U45A 74LS08J

U46A 74LS00N

U17447N A 7B 1C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U27447N A 7B 1C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U3A

7403N

U47447N

A 7

B 1

C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U57447N

A 7

B 1

C 2D

6O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G 14

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

4U6

NC7S00_5V

VCC

VCC 5V VCC 5V

VCC

U7A 74LS32N U8

74LS32N

74LS32N U10A 74LS32N

U11A

7425N

U12

74LS160N

Q A 14Q B 13Q C 12Q D

R C O

A 3

B 4

C 5D

E N P 7E N T 10

~L O A D 9~C L R

C L K

U13

74LS160N

Q A 14Q B 13Q C 12Q D

R C O

A 3

B 4

C 5D

E N P 7E N T

~L O A D 9~C L R

C L K

U14

74LS11N

U15

74LS160N

Q A 14Q B 13Q C 12Q D

R C O

A 3

B 4

C 5D

E N P 7E N T

~L O A D 9~C L R

C L K

U16A

74LS04N

U47A

7408N

U48A 7402N

J1Key = Space R15Ω

Key = Space

R25Ω

U497447N

A 7

B 1

C 2D

O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U50A

7425N

U51A 74ALS05AN

U52A

74ALS05AN

U537447N

A 7

B 1

C 2D

6O A 13O D 10O E 9O F 15O C 11O B 12O G

~L T 3~R B I 5~B I /R B O

U54B

7408N

U55B 7408N

U56A

74LS73N

1J 14

1CLK 11Q

1K 3~1CLR 2

~1Q 13R35Ω

R45Ω

5Ω

R65Ω

J3Key = Space

Key = Space

VCC 5V

VCC

5V VCC

C10.01μF C20.01μF

VCC

OUT

U57

555_TIMER_RATED

GND

DIS RST

THR CON

TRI

LED3

VCC

OUT

U58

555_T IMER_RAT ED

GND

DIS RST

THR CON

TRI

VCC

OUT

U59

555_T IMER_RAT ED

G N D

D I S

R S T

T H R

C O N

T R I

5Ω

R85Ω

R95Ω

VCC

VCC 5V C30.01μF

C40.01μF

U60A

74LS73N

1J 14

1CLK 11Q 12

1K 3~1CLR

~1Q 13U61A

74LS32N

XLV1

Input

U62A 7408N

U20

A B C D E F G

U63

A B C D E F G

VCC 5V

U64

A B C D E F G

CA U65

A B C D E F G

CA U66

A B C D E F G

CA U67

A B C D E F G

VCC

Key = Space

R105Ω

第五章结束语

1、本设计特点、存在的问题及改进意见

特点：本设计系统简单实用，成本较低，制作成成品后，操作简单，容易掌握。可以完成各种比赛、娱乐的计时工作。

存在问题：本设计的时钟信号是利用555构成的多谐振荡器，产生1Hz的频率信号作为时钟脉冲，时钟脉冲信号的精度不是很高，可能会出现较大的误差，作为对时间精度要求不是太严格的场所可以应用本设计，若对时间的精度要求严格，可选用晶振分频后作为脉冲信号，但是电路比较复杂。另外，本系统选用了6个数码管作为显示电路，体积可能会比较大。2、心得与体会

上个学期和本学期我们开设了《模拟电子技术基础》与《数字电子技术基础》两门课程，这两门学科都属于电子技术范畴，是我们专业的专业基础课程，但是两个学期所学的东西都是理论内容，虽然有很多的实验课程，但都是验证性实验，缺乏创新精神。学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索是不够的，所以在本学期开设了电子技术课程设计是很及时、很必要的。这样不仅能加深我们对电子计数的认识，而且还及时、真正的做到了学以致用，使学过的理论知识真正的被吸收，为今后在实际工作中打下了良好的基础。

在这两周的课程设计中，我也遇到了很多问题。以前上课时只需要一句话就能够解决的问题在实际设计并且在软件仿真时却很难完成。例如，在设计数据输入时，需要一个按钮开关，进行控制，当按下开关时开关产生一个负脉冲后自动弹起。在用软件仿真时负脉冲的时间非常短。不足以触发计数芯片来完成计数和输入，然后通过查找资料和在软件上进行仿真，终于找到了解决方案。

这次课程设计让我学到了很多，不仅是巩固了先前学的模电、数电的理论知识，而且也培养了我的动手能力，更令我的创造性思维得到拓展，提高了自学能力，通过自己利用图书馆和网络的大量信息资源来解决遇到的问题。

鸣谢

这次设计我们最应感谢的人就是各位指导老师，是你们指出我们方案中存在的问题、给了我们非常有建设性的启示，使我们的设计才得以顺利完成。我还要感谢我的队友陈明利，隋龙，正是由于我们之间很好的合作才能使我们成功解决设计中存在的问题。最后我还要感谢所有给过我帮助和支持的同学们，是他们在我有疑难和不解时给了我启示，从而让我完成了这次课程设计。

元器件清单

序号名称型号参数数量备注

1 加法计数器74LS160N 3

2 译码器7447N 7

3 或门74LS32 7

4 JK触发器7447N 6

5 电解电容0.01uf 若干

6 数码显示管 5

7 555定时器555-timer-rated 3

8 接地电源5V 若干

9 与门74L08N 9

10 非门74LS04N 8

11 定值电阻5欧姆若干

限时发言时间提示器 00

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