课程设计：数字式计时器电路(555定时器)

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1、常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计用纸目录目录11.系统设计思路与总体方案21.1设计思路与流程图22.Multisim软件的简介32.1Multisim概貌及特点33.555定时器，CD4518和CD4011介绍63.1555定时器63.2CD4518引脚功能103.3CD4011引脚图114.数字逻辑，振荡器，计数器和显示电路图124.1数字逻辑模块124.2振荡器模块134.3计数器模块164.4显示器模块175.电路的总体设计与调试175.1总体电路原理图175.2总体电路工作原理186.课程设计感受196.1课

2、程设计中的收获和体会197.附录与文献207.1附录207.2参考文献21第20页共20页常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计用纸1.系统设计思路与总体方案1.1设计思路与流程图根据任务书可以知道本课题是一个2位数字显示计数器，是一个十进制计数器组合，本质上就是一计时器。通过一个时基电路产生一定频率脉冲，将脉冲信号输入低位的计数器输入端，通过一级级的进位，从而达到计数。从而完成此课题，我们可以将这整个计数系统，分为几个模块进行分析。（1）.数字逻辑控制模块。通过使用门电路来控制计时器进位及清零。（2）.脉冲信号产生模块。由

3、一个振荡电路来产生一个固定频率的脉冲信号，作为计时器的时基信号。（3）.计时数计数模块。接收计时及中断信号脉冲，从而控制计数器计数，且有清零功能，该模块选用十进制计数器。（2）.译码显示模块。该模块要显示00到99的数字，选用十进制计数器的基础上，通过它们之间的级联，最终显示相应数字。该数字式定时器，需要用到555定时器，由此产生振荡信号，在数字逻辑电路的控制下，由计数器计数，最后在数码管上显示出来，画为流程图如下：图1.1-1：总体方案流程图第20页共20页常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计用纸2.Multisim软件

4、的简介2.1Multisim概貌及特点Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。图2.1-1：Multisim工作界面工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和

5、虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。目前在各高校教学中普遍使用Multisim10.0，网上最为普遍的是Multisim10.0，NI于2007年08月26日发行NI系列电子电路设计软件，NIMultisimv10作为其中一个组成部分包含于其中。EDA（就是“ElectronicDesignAutomation”的缩写）技术已经在电子设计领域得到广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立

6、，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需资料等等全部在计算机上完成。EDA技术借助计算机存储量第20页共20页常熟理工学院电气与自动化工程学院课程设计用纸大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等工作。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。美国NI公司（美国国家仪器公司）的Multisim9软件就

7、是这方面很好的一个工具。而且Multisim9计算机仿真与虚拟仪器技术（LABⅥEW8）（也是美国NI公司的）可以很好的解决理论教学与实际动手实验相脱节的这一老大难问题。学员可以很好地、很方便地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实的再现出来。并且可以用虚拟仪器技术创造出真正属于自己的仪表。极大地提高了学员的学习热情和积极性。真正的做到了变被动学习为主动学习。这些在教学活动中已经得到了很好的体现。还有很重要的一点就是：计算机仿真与虚拟仪器对教员的教学也是一个很好的提高和促进。NIMultisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿

8、真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NIMultisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NILabⅥE