畢業(yè)設(shè)計(jì)-倒計(jì)時(shí)定時(shí)器電路設(shè)計(jì)-在線(xiàn)瀏覽
2025-02-05 19:49本頁(yè)面
【正文】 計(jì)數(shù)器、譯碼顯示器、秒信號(hào)發(fā)生器、分頻器、執(zhí)行路等構(gòu)成，能實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)、定時(shí)和控制執(zhí)行電路工作的功能。 倒 計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)末了時(shí)，繼電器動(dòng)作，控制用電器動(dòng)作。 所以，此設(shè)計(jì) 相當(dāng)于 構(gòu)造了一個(gè)電器的控制開(kāi)關(guān)，能夠靈活定時(shí)電器的工作時(shí)間，從而使電器的開(kāi)關(guān)更加方便。它可以用作定時(shí)，控制被定時(shí)電器的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開(kāi)或者定時(shí)關(guān)，最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為 99 分鐘。 倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的核心器件是可預(yù)制數(shù)減計(jì)數(shù)器 IC IC4， 其初始數(shù)由撥碼開(kāi)關(guān)S S2 設(shè)定，其輸出狀態(tài)由 BCD 碼七段譯碼器 IC IC2 譯碼后驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管顯示。由開(kāi)關(guān) S4 選擇后作為時(shí)鐘脈沖送入減計(jì)數(shù)器的 CP 端。當(dāng)?shù)褂?jì)時(shí)結(jié)束，減計(jì)數(shù)器顯示為 00 時(shí)，輸出高電平使 VT VT2 導(dǎo)通，繼電器 K1 吸合，其常開(kāi)接點(diǎn) K11 閉合，接通被控電器，被控電器開(kāi)始工作； 其常閉接點(diǎn) K12 斷開(kāi)，切斷被控電器，使此工作結(jié)束工作。 在這個(gè)數(shù)字化的時(shí)代，倒計(jì)時(shí)定時(shí)器隨處可見(jiàn)，在人們的生活和工作中，倒計(jì)時(shí)定時(shí)器的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。我相信，倒計(jì)時(shí)定時(shí)器的發(fā)展前景會(huì)越來(lái)越好。 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 根據(jù)系統(tǒng)總框圖 ， 本設(shè)計(jì) 以集成電路 芯片 為核心。 電路工作時(shí)， 可以先預(yù)置倒計(jì)時(shí)時(shí)間并且用數(shù)碼管顯示出來(lái)，然后 由秒信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生秒信號(hào)，秒信號(hào)通過(guò) 60 分頻器產(chǎn)生分信號(hào)， 單刀雙擲開(kāi)關(guān) 進(jìn)行分秒信號(hào)選擇，然后分或秒信號(hào)輸入減法數(shù)器，減法數(shù)器開(kāi)始動(dòng)作進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)譯碼顯示 減計(jì)數(shù)器 進(jìn)行 預(yù)置數(shù) 60分頻 器 秒 / 分選擇 秒信號(hào) 執(zhí)行 第 4 頁(yè) 時(shí)結(jié)束時(shí)減法計(jì)數(shù)器輸出高電平使執(zhí)行電路工作 ，同時(shí) 訊響器 發(fā)出提示音 單元功能模塊設(shè)計(jì) 秒信號(hào)發(fā)生器 秒信號(hào)發(fā)生器可以由門(mén)電路、 555時(shí)基電路等構(gòu)成，在此設(shè)計(jì)中，我選用了555 時(shí)基電路構(gòu)成的多諧振蕩器作電路的秒信號(hào)發(fā)生器。 “多諧 ”指矩形波中除了基波成分外，還含有豐富的高次諧波成分。在工作時(shí)，電路的狀態(tài)在這兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)之間自動(dòng)地交替變換，由此產(chǎn)生矩形波脈沖信號(hào)，常用作脈沖信號(hào)源及時(shí)序電路中的時(shí)鐘信號(hào)。 圖 22 多諧振蕩器 電路的工作原理是： 接通電源后， 555 的 3 腳 (OUT)輸出高電平，其值接 近于電源電壓， 7 腳 (DIS)內(nèi)的晶體管截止，電源 +VCC通過(guò)電阻 R2 RP1和 R24給電容 C1充電，電容上的電壓逐漸上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)比較上限 2/3VCC時(shí)，使 555 的 3 腳輸出變?yōu)榈碗娖?，其值接近于電源?fù)極， 7 腳內(nèi)的晶體管變?yōu)轱柡?，電?C1 放電，其電壓開(kāi)始逐漸下降。這樣周而復(fù)始，在 555 的 3 腳上輸出矩形振蕩波形。 第 5 頁(yè) 60 分頻器 電路設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)中需要分脈沖信號(hào)，而 60 分頻器主要將輸入的秒脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成分脈沖信號(hào)，也就是將秒脈沖信號(hào)的頻率縮小 60 倍，從而得到頻率為 1/60 的分脈沖信號(hào)，提供給電路使其正常工作。 由于 輸入信號(hào)為 1Hz 頻率，為了得到 1/60Hz 的分脈沖信 號(hào) ， 且又能滿(mǎn)足定時(shí)要求的脈沖，可 采用 CD4024 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 /分頻器 進(jìn)行分頻。復(fù)位端高電平有效， 2個(gè)輸入端，一個(gè)是時(shí)鐘 CP，一個(gè)是復(fù)位清零端，有 7個(gè)分頻輸出端 Q1Q7， 最大分頻為 27=128。 第 6 頁(yè) 由 CC4024 構(gòu)成的 60 分頻電路 如圖 24 所示： 圖 24 分頻器產(chǎn)生分信號(hào)原理圖 60 分頻器由 IC D3 等電路組成，從 上圖的 計(jì)數(shù)狀態(tài)表現(xiàn)，當(dāng)?shù)?60 個(gè) 秒脈沖信號(hào) 到達(dá)，計(jì)數(shù)狀態(tài)為“ 0111100”時(shí)，與門(mén) D3 輸出一高電平使 IC5 清零。如表 2 所示： 表 2 CC4024 分頻原理 輸入 脈沖 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 59 0 1 1 1 0 1 1 60 0 1 1 1 1 0 0 減法計(jì)數(shù)器 倒計(jì)時(shí)定時(shí)器 的核心是可預(yù)置數(shù)減法計(jì)數(shù)器，用于倒計(jì)時(shí)。 第 8 頁(yè) 兩位減法計(jì)數(shù) 器原理電路如圖 26 所示： 圖 26 兩位減法計(jì)數(shù)器（ CC14522）原理圖 兩位減法計(jì)數(shù)器工作方式： 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕 S3 時(shí)，高電平加至 IC3 和 IC4 的 PE 端，使設(shè)定的預(yù)置數(shù)進(jìn)入計(jì)數(shù)器中，然后計(jì)數(shù)器就在時(shí)鐘脈沖下進(jìn)行減計(jì)數(shù)。個(gè)位計(jì)數(shù)器的 OC 端為兩位減法計(jì)數(shù)器的輸出端。 CC14522 型計(jì)數(shù)器的 CP 端和 EN 端均為輸入脈沖端 。 選定從 CP 端輸入脈沖 ， 所以 EN 端固定接地為 “ 0” 電平 ， 信號(hào)發(fā)生器或分頻器 輸出的信號(hào)作為輸入脈沖加到 IC4 的 CP 端 。 CC14522 的 Cr 端是復(fù) 位清 零端 .當(dāng) Cr=1 時(shí) ， 能
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