可编程定时器课程设计报告

电子课程设计报告

题目名称： 宽范围可编程定时器

姓 名：

专 业：

班级学号： 同组 人 ：

指导教师： 评 分：

南昌航空大学电子信息工程学院

2012年11月5日

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摘 要

在已经有了各种高精度和各式的钟表的今天，为什么还需要定时器呢？这是因为定时器和钟表不同，它是一种自动控制设备、能自动地控制电器在规定的时间内启动、停止或变换工作状态，这是一般的钟表等时间计量器所替代不了的。

定时器电路在家用电器中常用于延时自动关机、定时、玩具电路及时间控制中。延时自动关机功能可以在各种电子产品中见到。定时功能可用于：电风扇延时控制、照相机延时拍摄等。定时器除了上述用于各种家电之中，它还广泛用于各种工业自动控制设备、甚至军事（定时炸弹）等。

本课设的目的是设计一款宽范围可编程定时器，具有脉冲脉宽可调，脉宽二档分频，可设定的定时时间，光电、震动报警功能。该电路能将脉冲发生器产生的时钟脉冲分频输入到后级的计数器中，计数满后驱动报警器报警。

此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下四个模块组成，即秒脉冲发生器模块、分频模块、计数模块和驱动报警模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、容易、条理清晰，调试起来也更容易。此电路用经典的555振荡器产生信号，通过CD4518分频电路，经过CD4029递减计数，最后驱动报警电路中的LED、音乐芯片和震动马达工作报警。因秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，而本设计对此信号要求并不太高，故采用555电路组成的多谐振荡器代替。

经过反复的仿真、修改和调试，电路工作正常，实现了所有的预设功能。

关键字：NE555 可编程 计数 报警

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目 录

前言···································································1 第一章 宽范围可编程定时器的设计要求··································2 1.1设计任务及要求····················································2 第二章 电路设计原理及方案·············································3 2.1总体设计思路············································3 2.2理论分析与计算····················································3 2.3电路设计························································4 2.4电路各模块简介··················································4 2.4.1脉冲发生器电路····················································5 2.4.2 控制电路··························································5 2.4.3 30s计时电路······················································5 2.5 电路方案比较························································6 第三章 电路的焊接与调试··············································8 3.1电路的安装························································8 3.2电路的调试························································8 3.3 测试结果分析························································8 第四章 结论和体会···········································9 参考文献·······························································10 附 录1元器件清单······················································11 附 录2芯片资料························································12

附 录3 电路原理图·····················································15

前 言

在各个领域，定时器均得到普遍应用，例如在广泛应用于各种电器、便携式电子产品以及工农业生产中。。

在该定时器电路中，首先由555脉冲发生器产生一个脉冲，然后由二级分频器对其进行分频，这样既可产生三档分频输出信号，以达到宽范围的需求。之后脉冲输入到后面的计数器电路中，当计数器达到预设的值时，报警电路开始报警。

本设计可完成：六秒脉冲发生，三档分频可以产生六秒、一分钟、六分钟的脉冲，后级的计数电路通过拨码开关来对计数器芯片进行置数，这样既可达到可编程的要求。计数满后驱动报警器电路工作，报警器电路由光、声、震动三部分组成。

整个电路的设计先借助于仿真软件proteus仿真软件，得到了预期的结果，而后依据仿真图在实验室焊接、调试，实现了预定的功能。

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第一章 宽范围可编程定时器的设计要求

1.1设计任务及要求

一、基本要求：

（1）具有六秒脉冲发生功能

由于成本的问题，定时精度要求不太高，所以用555构成多振荡器谐既可。 （2）三档分频脉冲输出

由于要实现宽范围的定时要求，所以我们采用了两片4815级联分频来将六秒信号进行十分频、百分频输出。再通过拨码开关来切换档位。

（3）可编程的定时计数

我们利用4029的预置数功能来实现此功能，在计数器芯片的输入端接入拨码开关来进行置数。

（4）报警驱动

当计数器芯片计数满的时候，后级4029的进位输入端可以输出一个脉冲，利用这个脉冲可以驱动一个有555构成的单稳态脉冲触发器来驱动报警。报警电路由LED灯、音乐芯片和手机震动马达构成。 二、设计任务:

（1） 根据课题要求，做需求分析，根据要求要确定电路需要的子模块； （2） 根据要求设计电路，仿真测试；

（3） 熟悉电路中所用的各集成块的管脚功能，计算需要的部分元件的参数； （4） 进行电路的焊接、调试，并测试其主要性能参数；直到电路能达到规

定的设计要求；

（5） 写出完整、详细的课程设计报告。 三、设计目标：

（1） 熟悉各集成电路芯片的功能，合理运用其其功能，完成相应的设计工作； (2) 熟悉仿真软件的使用方法，熟练焊接技术，加强实践能力。

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