1、摘 要隨著時代的進步，電子行業的發展，定時器的應用也越來越廣泛。但傳統的定時器都是使用發條驅動式、電機傳動式或電鐘式等機械定時器。電子定時器相對產痛定時器來說，體積小、重量輕、造價低、精度高、壽命長、而且安全可靠、調整方便、適于頻繁使用。本設計倒計時數顯定時器電路以NE555電路組成的多諧振蕩器作時基，雖然時間精度不十分高，但經濟適用。數字顯示式倒計數定時器能夠使人們隨時看到剩余定時時間的多少，這對某些應用具有一定的實用價值。該設計為一位數的數字顯示式定時電路，其結構簡單，易于制作，而且時基單位可調(即既可以秒為時基單位，又可以分為時基單位)。全電路由可調式時基信號發生器、減計數與顯示器和輸出

2、信號控制電路等組成。【摘要說明】論文摘要中文約200300字左右，英文翻譯應基本對應。文章的摘要應簡明，它的詳簡程度取決于文章的內容。 編寫摘要時應注意：（1）摘要要具有獨立性和自明性，并擁有與正文同等量的主要信息，即不閱讀全文，就能獲得必要的信息；（2）排除在本學科領域方面已經成為常識的內容；（3）寫明研究的目的、方法、結果和結論，即研究工作的主要對象和范圍，采用的手段和方法，得出的結果和重要的結論。（4）要用第三人稱，不要使用“本人”、“作者”、“我們”等作為摘要陳述的主語；（5）不要使用圖、表或數學公式，以及相鄰專業的讀者尚難于清楚理解的縮略語、簡稱、代號，如果確有必要，在摘要中首次出現

3、時必須加以說明；（6）不得使用一次文獻中列出的章節號、圖號、公式號以及參考文獻號等。關鍵詞：電子時鐘，數顯，定時，NE556，繼電器【關鍵詞說明】關鍵詞是科技論文的文獻檢索標識，是表達文獻主題概念的自然語言詞匯。科技論文的關鍵詞是從其題名、層次標題和正文中選出來的，能反映論文主題概念的詞或詞組。關鍵詞選用是否合適，關系到該文獻被檢索的概率和該成果的利用率。在論文摘要后注明本文的關鍵詞38個。 目 錄摘 要I目 錄II第一章 八路搶答器設計的分析11.1設計目的及意義11.2搶答器設計的具體要求21.3搶答器設計的選擇方案21.4搶答器總體結構2第二章 八路搶答器實物制作與附屬電路設計32.1電

4、源電路設計32.2 時鐘及復位電路42.3 報警電路設計42.4 八路搶答器原理圖設計.5第三章 八路搶答器的調試53.1 八路搶答器實物的制作與安裝53.2 八路搶答器的調試5第四章 總結與展望7致 謝12參考文獻13附錄1 XXXXXX15程序源代碼 20元件明細表 30實物圖 31引言引言21世紀是瞬息萬變的信息社會。現代信息技術由三大部分組成，信息的采集傳感技術，信息傳遞通信技術，信息處理計算機技術。而電子產品正在以前所未有的革新速度,向著功能多樣化，體積最小化，功耗最低化的方向發展。它與傳統電子產品在設計上的顯著區別一是大量使用大規模可編寫芯片，以提高產品性能，縮小產品體各，降低產品

5、功耗，二是廣泛運用現代計算機技術，以提高電子設計自動化程序，縮短開發周期，提高產品的競爭力。單片機的單芯片的微小體積和極低的成本，可廣泛地嵌入到電子系統，辦公自動化、艦船、個人信息終端及通信產品等方方面面，成為現代電子系統中最重要的智能化工具。目前，形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應用于電視臺、商業機構、學校及企事單位它為各種競賽增添了刺激性、娛樂性，在一定程度上豐富了人們的業余生活。在我們以前所學習的課程中，根據所學的知識來設計數字此電路。電路中主要的功能模塊是單片機、電源模塊、上位機等。在學習了數字電子技術基礎的前提下，我們基本可以獨立理解和分析電路，能夠了解AT89C2051單片機、七段

6、數碼顯示器、音樂IC等集成電路，能夠知道這些集成電路的基本功用和應注意的問題。第一章 八路搶答器設計的分析1.1 設計目的及意義目的：隨著我國經濟和文化事業的發展，在很多公開競爭場合要求有公正的競爭裁決，因此出現了搶答器。搶答器又稱為第一信號鑒別器，其主要應用于各種知識競賽、文藝活動等場合。搶答器一般是由很多電路組成的，線路復雜，可靠性不高，功能也比較簡單，特別是當搶答路數很多時，實現起來就更為困難，而且市面上出售的搶答器不僅價格昂貴，在中小城市也極難買到，這無疑給有意舉辦智力競賽的單位帶來了很大的不便。目前，傳統普通搶答器主要存在以下缺陷：1、在一次搶答過程中，當出現超前違規搶答時，只能處理

7、違規搶答信號，而對沒有違規的有效搶答信號不能進行處理，因而使該次搶答過程變為無效。2、當有多個違規搶答時，普通搶答器或采用優先編碼電路選擇其中一個，或利用搶答電路電子元件的“競爭”選擇其中一個。對于后者由于搶答電路制作完畢后電子元件被固定。各路搶答信號的“競爭”能力也被固定，因而本質上也有優先權。普通搶答器存在不公平性。3、當有多個違規搶答時，普通搶答器只能“抓住”其中一個而出現“漏洞”。意義：搶答器控制系統是工廠、學校和電視臺等單位舉辦各種智力競賽等娛樂活動中經常使用的重要基礎設備之一。目前設計搶答器的方法很多, 例如用傳統的PCB 板設計、用PIC 設計或者用單片機設計。而用EDA 可以更

8、加快速、靈活地設計出符合各種要求的搶答器, 優于其他設計方法, 使設計過程達到高度自動化。本次畢業設計是以實際動手研究為主線，以科學研究所研究到的所應用的的實際技術為主要內容，培養掌握電子技術的科學規律、技術，測量技術等研究方法使其具有獨立動手研究的能力，以便在未來的工作中開拓創新。搶答器是一種能使任何比賽及競爭性的游戲體現公平、公正的電子裝備。為了全面運用科學動手研究的技術方法，在加強的直接動手方法的同時，力求在短時間里得以掌握先進科學技術：如本設計中所使用到的multisim9等軟件。也培養了理論聯系實際、設計電路的能力及正確的處理數據、分析能力。【三級標題】 【正文部分】圖1-1 圖名【

9、文字部分】圖1-2 圖名表1.1 表名內徑/m一階固有頻率/Hz二階固有頻率/Hz0.2036.45627.390.1630.24592.220.1226.58575.820.0823.87566.27每個表格應有表序和表題，表序和表題應寫在表格上放正中，表序后空一格書寫表題。表格允許下頁接寫，表題可省略，表頭應重復寫，并在右上方寫“續表××”。1.2 搶答器設計的具體要求接通電源后，主持人將開關撥到“清除”狀態，搶答器處于禁止狀態，編號顯示器燈滅，定時器顯示設定時間；主持人將開光置于“開始”狀態，宣布“開始”，搶答器工作。定時器倒計時，揚聲器給出聲響提示。選手在定時時間內

10、搶答時，搶答器完成優先判斷，編號鎖存，編號顯示，揚聲器提示。一輪搶答之后，定時器停止，禁止二次搶答，定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態開關才行。1.3 搶答器設計的選擇方案【正文部分】1.4 搶答器總體結構搶答電路主要由搶答按扭、優先編碼電路、鎖存器、譯碼電路、譯碼顯示、主持人控制開關、控制電路、報警電路、秒脈沖產生電路、定時電路、顯示電路組成，如圖1所示。其工作原理為:接通電源后,主持人將開關撥到“清除”狀態,搶答器處于禁止狀態,編號顯示器滅燈,定時器顯示設定時間;主持人將開關置“開始”狀態,宣布“開始”搶答器工作。定時器倒計時,揚聲器給出聲響提示。選

11、手在定時時間內搶答時,搶答器完成:優先判斷、編號鎖存、編號顯示、揚聲器提示。當一輪搶答之后,定時器停止、禁止二次搶答、定時器顯示剩余時間。如果再次搶答必須由主持人再次操作“清除”和“開始”狀態開關。譯 碼顯 示搶 答按 扭譯 碼電 路優先編碼電路鎖存器 主體電路報 警電 路控 制電 路主持人控制開關 主體電路 擴展電路顯 示電 路譯 碼電 路定 時電 路秒脈沖產生電 路 【三級標題】 【正文部分】第二章 八路搶答器實物制作與附屬電路設計2.1 電源電路設計【正文部分】【三級標題】【正文部分】圖2-1 圖名【文字部分】表2.1 表名內徑/m一階固有頻率/Hz二階固有頻率/Hz0.2036.456

12、27.390.1630.24592.220.1226.58575.820.1630.24592.220.1226.58575.820.0823.87566.27（續表2.1）內徑/m一階固有頻率/Hz二階固有頻率/Hz0.2036.45627.390.1630.24592.220.1226.58575.820.1630.24592.220.1226.58575.820.0823.87566.27每個表格應有表序和表題，表序和表題應寫在表格上放正中，表序后空一格書寫表題。表格允許下頁接寫，表題可省略，表頭應重復寫，并在右上方寫“續表××”。2.2 時鐘及復位電路2.21 定時

13、電路 該部分主要由555定時器秒脈沖產生電路、十進制同步加減計數器74LS192減法計數電路、74LS48譯碼電路和2個7段數碼管即相關電路組成。具體電路如圖3所示。兩塊74LS192實現減法計數,表2為74192的真值表。圖3 可預置時間的定時電路表2 74LS192功能真值表通過譯碼電路74LS48顯示到數碼管上,其時鐘信號由時鐘產生電路提供。74192的預置數控制端實現預置數,由節目主持人根據搶答題的難易程度,設定一次搶答的時間,通過預置時間電路對計數器進行預置,計數器的時鐘脈沖由秒脈沖電路提供。按鍵彈起后,計數器開始減法計數工作,并將時間顯示在共陰極七段數碼顯示管DPY_7 - SEG

14、上,當有人搶答時,停止計數并顯示此時的倒計時時間;如果沒有人搶答,且倒計時時間到時,BO2 輸出低電平到時序控制電路,控制報警電路報警,同時以后選手搶答無效。下面結合圖4具體講一下標準秒脈沖產生電路的原理。圖中電容C的放電時間和充電時間分別為4：于是從NE555的3端輸出的脈沖的頻率為: 結合我們的實際經驗及考慮到元器件的成本,我們選擇的電阻值為R1 = 15K, R2 = 68K, C= 10uF,代入到上式中即得,即秒脈沖。5T的工作狀態1XX0導通11截止1從變化到1截止10導通1從變化到0導通表3 555定時器功能表 圖4 標準秒脈沖產生電路2.22 時序控制電路 時序控制電路是搶答器

15、設計的關鍵,它要完成以下三項功能:主持人將控制開關撥到“開始”位置時,搶答電路和定時電路進入正常搶答工作狀態;當參賽選手按動搶答按鍵時,揚聲器發聲,搶答電路和定時電路停止工作;當設定的搶答時間到,無人搶答時,揚聲器自動報警,表示此次搶答無效; 根據上面的功能要求以及圖2,設計的時序控制電路如圖6所示。圖6 時序控制電路圖6中,與門G1 的作用是控制時鐘信號CP的放行與禁止,門G2的作用是控制74LS148的輸入使能端(即圖2中的5端) 。圖4的工作原理是:主持人控制開關從“清除”位置撥到“開始”位置時,來自于圖2中的74LS279的輸出1Q,即CTR = 0,經G3反相,輸出為1,則NE555

16、產生的時鐘信號CP能夠加到74LS192的CPD時鐘輸入端(圖中用CLCK表示接入到74LS192CPD端的信號) ,定時電路進行遞減計時。同時,在定時時間未到時,則“定時到信號”為1,門G2的輸出= 0,使74LS148處于正常工作狀態,從而實現功能的要求。當選手在定時時間內按動搶答按鍵時, CTR = 1,經G3反相,輸出為0,封鎖CP信號,定時器處于保持工作狀態;同時,門G2的輸出= 1, 74LS148處于禁止工作狀態,從而實現功能的要求。當定時時間到時,則“定時到信號”為0, /ST = 1,74LS148處于禁止工作狀態,禁止選手進行搶答。同時,門G1于關門狀態,封鎖時鐘CP信號,

17、使定時電路保持00狀態不變,從而實現無人搶答功能的要求。集成單穩態觸發器74LS121用于控制報警電路及發聲的時間(其功能表見表4) ,具體原理如下:主要由555時鐘電路(用于控制報警聲音頻率) 、蜂鳴器即相關的延時電路和控制電路組成。單穩態觸發器74121通過信號/Ys、BO2、S控制報警與否和報警時間, 555時鐘電路產生脈沖時鐘。在規定的時間有人搶答時, /Ys由1跳變到0, 74121有狀態2 (見表3狀態編碼) ,即Q輸出暫態高電平,蜂鳴器連續發聲報警,持續時間為tw = 4. 3秒;如果在規定時間內無人搶答, BO2由1跳變到0, 74121有狀態1,Q輸出暫態高電平,蜂鳴器連續發

18、聲報警持續時間為tw。結合圖5所示報警電路,分析tw 計算如下: tw = R3C2 ln2。取C2 = 100uF, R3 = 51K,有tw =R6Cln2 = 4. 3秒。7輸出 輸入 表4 74121功能表通過以上分析，串聯型直流穩壓電源的測量值和理論計算相符。實際線路滿足設計指標要求。如果以上設計的電路通過模擬仿真分析，不符合設計要求，可通過逐漸改變元器件參數，或更改元器件型號，使設計符合要求，最終確定出元器件參數。并可對更改的電路立即進行仿真分析，觀察虛擬結果是否滿足設計要求，這在實際的電路中不容易實現，且不直觀，而利用EDA工具可以較快且簡潔的實現參數的設置與更改，觀察結果也比較

19、形象直觀。2.3 報警電路設計由555定時器和三極管構成的報警電路如圖5示。其中NE555構成多諧振蕩器,振蕩頻率f0 = 1. 43 / (R I + 2R2) C 其輸出信號經三極管推動揚聲器。PR為時序控制電路輸出的控制信號,當PR為高電平時,多諧振蕩器工作,反之,電路停振。6圖5 報警電路第三章 八路搶答器的調試3.1 八路搶答器實物的制作與安裝【正文部分】【三級標題】【正文部分】3.2 八路搶答器的調試根據需求選擇電路的設計單元進行組合，完成系統的原理圖設計與PCB設計，對制作好的PCB板，或準備好的萬用板，按照裝配圖或原理圖進行器件裝配，電路焊裝前認真檢查電路元件、確保安裝無誤，裝

20、配好之后進行電路的調試。一般情況下，剛接通電源，數碼顯示為0，按下裁判按扭，顯示熄滅，這時電路進入搶答工作狀態，按下任一搶答按扭，顯示相應的搶答組編碼，再按其它搶答按扭，顯示器無反應，原顯示號碼不變。再次按下裁判按扭，顯示器熄滅，電路再次進入搶答工作狀態。第四章 總結與展望4.1【二級標題】通過本次設計，全面的檢測了所學的電子學知識，設計能力得到了進一步的提高，在信息的搜尋與選擇上，能力有了大幅度的提高。尤其對電子教學與學習，作者有了一定的認識。長期以來，電子的教學與學習是一個教難逾越的難關，在這里，作者提出自己的看法：可以在充分使用EDA 等現代化的教學手段的同時，積極開展一項目法為主的教學

21、活動。在這樣的活動中，EDA等技術手段的使用降低了實驗成本，使反復實驗成為可能，節約了學校的開支，也進一步的激發了學生求知的興趣。仿真軟件的使用使得實驗的結果以圖等形式形象的展現出來了，這是傳統的教學方式較難達到的，在傳統的方法中，不但設備費用巨大，而且要考慮到方方面面的干擾等因素，實驗結果不理想。但是，運用EDA電路仿真軟件進行設計，能在制成實際電路之前保證電路有大致正確的參數屬性，從而減少設計中不必要的彎路。因而我們可以看到，對于設計人員，合理運用EDA電路仿真軟件，可以節省大量人力、物力，縮短設計周期。【三級標題】【正文部分】4.2【二級標題】【正文部分】致謝在本次設計中，得到了各位院領

22、導和電子教研室老師的悉心指導，他們一絲不茍的工作態度和不拘一格的教學理念深深的感染了我，是我以后學習和工作的榜樣，在這里，衷心的感謝他們，謝謝他們無私的幫助與指導，特別是吳老師和蔡老師，他們對我的論文進行了全程的指導，謝謝他們。參考文獻1 郭勇主編，EDA技術（第1版），北京：高等教育出版社，20042 余家春編著，Protel 99 SE電路設計實用教程(第1版)，北京：中國鐵道出版社，2004 3 王連英主編，數字電子技術基礎（第1版），南昌：江西高校出版社，20044 謝自美主編，電子線路綜合設計（第1版），武漢：華中科技大學出版社，20065 童詩白主編，模擬電子技術基礎（第2版），北

23、京：高等教育出版社，19886 熊幸明主編，電子電工技能訓練（第1版），北京：電子工業出版社，20057 趙國增主編，電路基礎（第版），北京：高等教育出版社，2004名 稱規 格數量/只集成電路電阻三極管電 容發光二極管顯示器第六章 總結與展望【二級標題】【正文部分】【二級標題】【正文部分】致 謝在論文完成之際，我首先向關心幫助和指導我的指導老師*表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！。在論文工作中，遇到了。，一直得到*老師的親切關懷和悉心指導，使我。*老師以其淵博的學識、嚴謹的治學態度、求實的工作作風和他敏捷的思維給我留下了深刻的印象，我將終生難忘。再一次向他表示衷心的感謝，感謝他為學生營造的濃郁

24、學術氛圍，以及學習、生活上的無私幫助! 值此論文完成之際，謹向*老師致以最崇高的謝意!。在學校的學習生活即將結束，回顧兩年多來的學習經歷，面對現在的收獲，我感到無限欣慰。為此，我向熱心幫助過我的所有老師和同學表示由衷的感謝!特別感謝我的師兄*、*、*，以及師姐*、*對我的學習和生活所提供的大力支持和關心!還要感謝一直關心幫助我成長的室友*、*！。在我即將完成學業之際，我深深地感謝我的家人給予我的全力支持！最后，衷心地感謝在百忙之中評閱論文和參加答辯的各位老師!參考文獻u 學術期刊格式：【序號】【第一作者，第二作者，第三作者等】【題名】【學術期刊刊名】【出版年份】【卷號（期號）】【起頁止頁】例：

25、1. 高景德,王祥珩.交流電機的多回路理論J.清華大學學報,1987,27(1):18(完整的)2. 高景德,王祥珩.交流電機的多回路理論J.清華大學學報,1987 (1):18(缺卷的)3. Chen S,Billing S A,Cowan C F,et al.Practical identification of MARMAX models.Int J Control,1990,52(6):13271350(完整的)u 學術著作格式【序號】【作者】【學術著作書名】【版次(首版免注)】【翻譯者】【出版地:出版社，出版年】【起頁止頁】例：4. 竺可楨.物理學M.北京:科學出版社,1973.135. 霍夫斯基主編.禽病學M:下冊.第7版.胡祥壁等譯.北京:農業出版社,1981.796. Aho A V,Sethi R,Ulhman J D.Compilers Principles.New York:Addisom Wedley , 1986. 2773083u 有KSBN號的論文集格式【序號】【作者】【題名】【見(In:)主編.(,eds.)】【有KSBN號的論文集名】【出版地: 出版社，出版年】【起頁止頁】例：7. 張全福，王里青.”百家爭鳴”與理工科學報編輯工作C.見:鄭福壽主編.學報編論叢:第