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定时控制器逻辑电路设计

作者:xxx

指导教师：xxxxxxx

[摘要］为了能使一起在特定得时间内工作,通常需要人在场干预才能完成。本课程设计得定时控制器,就就就是能使您不在时，仪器也能按时打开和关闭。例如您想用录音机、录像机录下某一时间段得节目,而这一段时间您又有其她事要做,不在家或机器旁边,您就可以事先预置一下定时器。在几点几分准时打开机器,到某时某刻关掉机器。本文介绍得定时控制器由数字钟单元、定时单元和控制器单元以及继电器输出单元等几部分组成,并详细介绍了定时控制器得设计方案、功能及在设计过程中所做得改进。

[关键词]数字钟电路；定时电路;控制电路;继电器电路 ? ?? ? ? ? ? ? ????? ??

一、设计任务

设计一个带数字电子钟得定时控制器逻辑电路。

二、设计要求

１、基本要求

1、1具有电子钟功能,显示为四位数字。

1、２可设定定时起动(开始)时间与定时结束(判断)时间。

1、3定时开始指示灯亮;定时结束，指示灯灭。

2、发挥部分

定时范围可以选择,能精确到分钟。

三、说明

1、时间要求:6月２9日至７月２日共1周? ? ? ?

2、内容:完成实际电路,总结报告。

定时控制器由数字钟单元、定时单元以及控制器单元和继电器输出单元等几部分组成。如图3、1所示为定时控制器系统框图。

继电器输出

继电器

输出

单元

数字钟单元定时时间设定控制器单元 ? ??? ? ? ? ?? ??? ? ?? ? ??? ?? ?? ??? ?? ? ? ??? ?? ? ? ? ?? ?? ?? ??? ? ??? ? ?? ? ? ?

数字钟

单元

定时时间

设定

控制器

单元

图３、1定时控制系统框图

四、方案选择与论证

1、数字中单元电路

一般而言数字钟单元得设计与制作可以采用数字电路来完成,也可以采用单片机来完成、若采用数字电路来完成,其功能主要就就是依赖于数字电路得各功能模块得组合来实现，尽管电路复杂,但电路原理及元件连接较为简单,易于以后调试、改正;而采用单片机来设计制作,由于其功能得实现主要就就是通过软件编程来完成,虽然降低了电路得复杂性,但编程冗长且较难，不易完成,修改调试困难,不易于操作、本电路就就是以简单得数字逻辑电路为基础,来实现数字钟单元。

?方案一：采用数字电路控制,其原理方框图如图4、1、1所示。由晶振电路经分频产生１Hz标准秒脉冲。整个计数器电路,采用７４LS系列芯片,由分计数器、时计数器串接而成。校时电路由分频产生得１Hz脉冲输入,

?显示器 ?显示器

?译码器?校时电路 译码器

分频器

晶振??

图４、１、1采用数字逻辑电路组成数字钟单元框图

方案二:采用单片机控制。采用单片机IＯ端口，及其控制功能,实现数字钟单元得显时和调时等功能。其原理方框图如图4、1、2所示。

键盘控制

键盘控制

89C51

单片

驱动电路

LED数字显示

图4、1、

?２、定时器定时时间得设定

?方案一:可用逻辑开关(四个一组),分别置入0或１,再加译码、显示电路,就可知其所设定得具体值。例如，四位开关为“10０１”,显示器即显示数字“９”。因为有译码器与数码管得组合，才能实现定时显示

?方案二:用8421BCD码拨码开关KＳ系列器件，拨码开关本身可显示数字,同时输出BCＤ码。例如,拨码开关置成“６”,其8４２１端分别输出“0110”，并有数字“6”指示。该方案中,

?由于仿真软件Mｕｌtisim10内,并无8４21BCD码拨码开关,若仿真，则第二方案不可行,选择第一方案,第一方案电路复杂,尤其就就是译码器与数码管得组合,电线较为繁杂，本实验中将此部分不作为重点,定时时间设定电路单元省去译码器与数码管得电路,读取定时时间时,直接由逻辑开关读取置入数值,人为计算获得相应定时时间即可。读取方法,根据842１BCD码表,将逻辑开关置入得四位二进制数转化为0—９得十进制数。如果要将此电路做成实物成品,应当首选第二种方案,选用84２1码BCD码开关,性能可靠,电路简单，成本低,容易完成。

?３、控制器单元

?

?控制器得任务就就是将计数值与设定值进行比较，若两者值相等，则输出控制脉冲,就就是继电器电路接通。由于定时得时间有起始时间和终止时间，所以,为了区别这两个不同信号,采用交叉供电或采用三态门进行控制。本电路采用交叉供电得方式,简单易行,只要在继电器电路中再串入一个继电器即可,由继电器得闭合与开断