自动打铃器

自动打铃器

设计的总体思路是：首先利用一个分频模块，即732进制计数器得到1HZ的时钟脉冲，然后接入到一个含60*60*24三个计数器的记时模块中，再将时分秒信息传入译码器中，显示当前时间，同时将时分秒信息连接到时间比较模块，于已设定好的6个响铃时间比较，相等时输出高电平，最后将此比较的输出接入延时电路，使高电平持续5s，从而控制蜂鸣器响铃5s，从而实现了设计要求的各项功能。根据课程设计要求将设计分为6个模块：1、分频模块，用于得到频率为1HZ的时钟脉冲；2、计时模块，进行时间的计时，同时将当前时间输出给选时模块；3、显示模块，进行时间的显示。4、比较模块，比较从计时器得到的当前时间和规定的响铃时间是否相等；相等时，输出高电平，设置的六个响铃时间分别定为：1、00：02：002、00：03：003、00：04：004、00：05：005、00：06：006、00：07：005、延时模块，延时比较所得信号中得高电平为5秒钟。6、防抖动模块，消除竞争冒险引起的在0秒时的瞬时高电平。模块功能介绍：1分频模块本模块使用三个74LS160，采用整体置数的方式接成732进制计数器，从实验板上接732HZ时钟信号输入，经过分频得到1HZ时钟信号输出给计时模块，完成从高频率时钟信号向低频率时钟信号的转变。2计时模块本模块由两个60进制计数器和一个24进制计数器构成，从而实现秒分时之间的转换。60进制计数器及24进制计数器均采用两个74LS160，采用整体置数方式接成。从60进制计数器和24进制计数器这三个输出端分别引出八个端口（秒、分、时的个位及十位分别由四个二进制代码表示），将当前时间编码传送给显示模块，实现时间的显示。3显示模块本模块由四个八选一数据选择器74LS151和地址选择器74LS161构成。地址选择器74LS161接入一个732 HZ的时钟信号，使能端和清零端接高电平，使其循环工作，产生一组循环地址码A、B、C，接到数码管的地址端，使其循环显示数字。同时，地址选择器74LS161产生的一组循环地址码接入到四个八选一数据选择器74LS151上，使其对地址相同的一组数据进行选择，产生四个二进制数A0,A1,A2,A3，即为数码管所要显示的数字的编码。第一个74LS151上的输入端为秒、分、时个位和十位的四位二进制表示的最低位，通过ABC三端选择某一个输出；，第二个74LS151上的输入端为各时间位的二进制表示的次低位，选择与第一个74151相同的时间为的次低位输出；同理，通过这四个八位二进制数比较器74LS151选出同一组数(如：秒的个位：S0A,S0B,S0C,S0D)做为输出A0,A1,A2,A3，接到显示模块输入端。然后，采用BCD—七段显示译码器7448对实验板上数码管进行驱动。将选择出的时间位A0,A1,A2,A3接至输入端A,B,C,D，使输出端产生七位译码连接到实验箱公共数据输入端ABCDEDG，从而进行数据的显示4比较模块本模块由一个74LS160构成的一个六进制地址选择器以及六个由compare子模块组成。74LS160构成的六进制地址选择器连接一个732HZ的时钟信号作为输入时钟信号，从而循环产生六个地址码输出给compare子模块，各子模块分别实现秒分时六位中某一位的比较，当六个比较均位相等时，输出高电平，控制响铃。一个compare子模块由四个八选一数据选择器74LS151和一个7485四位数字比较器组成。四个八选一数据选择器74LS151工作原理同显示模块，不同的是四个74LS151六个接口的输入值已固定，即为六组已定的响铃时间秒分时六位中其中一位4位二进制数中的一位。选时模块产生的地址A,B,C接到四个74LS151的地址端，使其选择六组中的同一组数据B0,B1,B2,B3。同时通过输出端将选择后的数据B0,B1,B2,B3输出到一个7485四位数字比较器上，7485其他四个端口输入由选时模块选择的数据A0,A1,A2,A3，将这四组数据进行比较，如相同，则7485输出高电平。这六个compare子模块通过一个与门连接，只有当定时模块中六个compare子模块输出均为高电平时，即当前时间与已定响铃时间相同时才能输出高电平给延时模块，从而控制蜂鸣器的响铃。5延时模块本模块通过一个74LS161构成的十进制计数器和一个JK触发器实现。74LS161的输入端通过一个366进制的计数器，接入一个732HZ的时钟信号，从而得到2HZ的时钟信号。当input中有上升沿时，JK触发器的J、K端分别置1和0，此时其输出端为高电平，计数器工作，当计数器产生进位时，表示已延时5秒，进位端加非门变为0，由于计数器进位端接非门接回到JK触发器和计数器的清零端，Q端恢复为0，计数器也置零，计数器进位端恢复位0，JK触发器和计数器的清零端无效，等待下一个上升沿的到来。计数时间为：0.5s*10=5s，达到延时目的。6防抖动模块由于选择比较的时间时，三个地址端产生的竞争冒险导致在0秒时有一个小脉冲，使得蜂鸣器多响一次。为防止此现象的产生，加入以下防抖动电路。在0秒时Q端置零，通过与门消除抖动脉冲的干扰。