1、武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书目 录1初始条件及技术指标.11.1初始条件11.2技术指标12设计方案及其比较.12.1方案一32.2方案二42.3方案三62.4方案四72.5方案比较83实现方案.83.1原理图83.2工作过程及原理93.3仿真效果图93.4电路元器件功能说明103.4.1NE555定时器内部电路结构113.4.2NE555定时器芯片引脚图123.4.3NE555定时器的工作原理123.5实验布线及效果图134调试过程及结论.164.1调试过程164.2实验设计结论175心得体会.176参考文献.18附录：.19武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书1顺序定时控制
2、电路设计1 初始条件及技术指标1.1 初始条件直流可调稳压电源一台、万用表一块、面包板一块、元器件若干、剪刀、镊子等必备工具。1.2 技术指标设计一个三级顺序定时控制电路，可用于程序定时控制，使三级定时顺序触发，控制定时时间可调。2 设计方案及其比较注：下面图1和图2分别是秒脉冲发生器原理图及由示波器观察秒脉冲波形图。在接下来的相关设计方案中，使用的秒脉冲都是使用该设计电路，该电路是由NE555定时器芯片构成多谐振荡器实现秒脉冲产生，针对该电路作如下说明：高电平的维持时间： CRRCRRt2V112V11H )()( 7.02ln 上上 (1)低电平的维持时间： CRCRt 2V12V1L 7
3、.02ln 下下 (2)多谐振荡器的频率计算公式为： CRRCRR 2V112V11 )( 43.1)(7.0 1t1f (3)（注： RRR 1V1V1V 下上 ）武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书2图1NE555构成多谐振荡器原理图图2NE555构成多谐振荡器波形图武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书32.1 方案一本方案的设计是基于基本逻辑门（与门、非门）以及计数芯片74LS192，各级定时电路的计时通过数码管显示，各级定时是顺序循环触发的，可以通过开关控制定时时间的预置数（注：为了电路仿真的方便，本设计中三级定时电路的时间预置数一致）。设置好相关置数之后，在秒脉冲的作用下1级
4、定时电路开始计时，计时到预置数后1级定时电路的高位芯片借位端输出低电平，经过非门触发2级定时电路预置数，同时封锁与非门，终止本级电路定时。同理，在秒脉冲的作用下2级定时电路开始定时，计时到预置数后2级定时电路的高位芯片借位端输出低电平，经过非门触发3级定时电路预置数，同时封锁与非门，终止本级电路定时，最后等到三级定时完成后，对应的高位芯片借位端输出低电平，触发1级定时电路重新开始预置数定时，同时停止本级电路定时，如此循环就实现了三级循环定时控制电路的设计。（注：本设计方案相关原理图如下图3、图4、图5）图3方案一1级定时电路图4方案一2级定时电路武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书4图5方
5、案一3级定时电路2.2 方案二本方案的设计基于NE555定时器芯片构成单稳态触发器实现定时功能，此时各级定时时间都可通过调节电位器、电容的大小来控制定时时间，定时可由发光二极管亮的时间长短观察。1级电路的定时由开关产生负脉冲实现，当1级定时完成之后触发2级定时，同时终止本级定时，2级定时电路达到预置时间后触发3级定时，3级定时完成之后不会触发1级定时电路，但可以通过按下开关实现三级定时的多次循环。NE555构成单稳态触发器实现定时（暂稳态高电平持续时间）的计算如下：由电路分析的三要素法可得电容充放电方程为： eV0VVV RCt-CCCC -t ）（）（）（）（ (4)其中： VV CCC 3
6、2(t) (5)VV CCC )( (6)0)(0VC (7)1级定时时间： CRCRt 2V12V11 1.13ln (8)2级定时时间： CRCRt3V23V22 1.13ln (9)武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书53级定时时间： CRCRt 4V34V33 1.13ln (10)（注：本设计相关原理图如下图6、图7）图6方案二1 /数码管段选锁存端sbitwela=P27; /数码管位选锁存端ucharge1,shi1,shi2,ge2,shi3,ge3,num1,num2,num3,t1,t2,t3;uinttt;ucharcodetable= /数码管显示编码0x3f,0x
7、06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71;voiddelay(uintz) /延时子函数（延时约zms） uintx,y;for(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);voiddisplay1(ucharshi,ucharge) /数码显示子函数1 dula=1;P0=tableshi; /送段数据dula=0;P0=0xff;/送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器wela=1;P0=0xfe;wela=0;delay(1);dula=1;P0=t
8、ablege;dula=0;P0=0xff;wela=1;P0=0xfd;wela=0;delay(1);voiddisplay2(ucharshi,ucharge) /数码显示子函数2武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书18dula=1;P0=tableshi; /送段数据dula=0;P0=0xff;/送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器wela=1;P0=0xfb;wela=0;delay(1);dula=1;P0=tablege;dula=0;P0=0xff;wela=1;P0=0xf7;wela=0;delay(1);voiddisplay3(ucha
9、rshi,ucharge) /数码显示子函数3 dula=1;P0=tableshi; /送段数据dula=0;P0=0xff;/送位数据前关闭所有显示，防止打开位选锁存后段选数据通过位选锁存器wela=1;P0=0xef;wela=0;delay(1);dula=1;P0=tablege;dula=0;P0=0xff;wela=1;P0=0xdf;wela=0;delay(1);voidmain() TMOD=0x01; /设置定时器为工作方式0TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; /定时器装初值t1=12;t2=10;t3=5; /定时时
10、间可调num1=t1; /1级定时时间设置武汉理工大学专业课程设计2课程设计说明书19EA=1; /开总中断ET0=1; /开定时器1中断TR0=1; /启动定时器1while(num1) shi1=num1/10; /分离十位、个位ge1=num1%10;display1(shi1,ge1);if(tt=20) tt=0;num1-;num2=t2; /2级定时时间设置while(num2) shi2=num2/10; /分离十位、个位ge2=num2%10;display2(shi2,ge2);if(tt=20) tt=0;num2-;num3=t3; /3级定时时间设置while(num3) shi3=num3/10; /分离十位、个位ge3=num3%10;display3(shi3,ge3);if(tt=20) tt=0;num3-;voidtimer0()interrupt1 /定时器0中断服务程序 TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; /重新装初值tt+; /每次中断tt加1
