电子技术课程设计

指导 杨永明

1 投币电话控制器 一、 目的及意义• 投币电话作为一种公共通信工具 , 曾给人们的日

常生活和工作带来极大的方便。 投币电话控制器的设计思路与自动售货机和投币游戏机等这类机器的控制思路 , 原则上 基本一样。因此 , 了解投币电话控制器的设计方法对于使用和维护这类设备 , 有着触类旁通的现实意义。

• 投币电话的特点是 : 操作简单 , 只须拿起话筒 , 投入一次通话硬币 , 即可接通电话 , 通话时间为 3min 。

二、 设计任务和要求

1. 通话时间规定为 3min, 即每投入一次通话硬币可通话一个计时单元 (3min) 。

2. 在通话开始时 , 以绿灯提示。 通话结束前 20 s, 应以红灯提醒通话者注意

时间 , 并开始用数字显示通话剩余时间 , 每通话 1s, 数字自动减 1 。

3. 数字显示为零之前 , 如不再投币 , 电话将自动切断 , 控制器停止工作 ; 如继续投币 , 通话仍可继续。

CD4510

CD4511

CD4017

CD7555

CD4518

控制器电路框图

5011A/B

三、 单元电路简介

1. 秒脉冲发生器

• 可由 CD7555 定时器组成多谐振荡器。

2. 二一十进制加法计数器

该电路可用一片 CD4518 来实现。一片 CD4518 内部具有两个同步十进制计数器 , 构成 20 进制加法计数器。

由于通话时间为 3 分钟，共 180 秒，用二一十进制加法计数器可把时间分为 9 段，当计数器每计到 20 秒时就输出一个信号，送到控制电路完成下一步功能。

3. 控制电路

控制电路由 CD(CC)4017 十进制计数脉冲分配器加上发光二极管组成，控制电路的主要作用是时间控制。例如，在 180 s 的前 160 s 通话时间，绿灯亮，表示一切正常；而当时间超过 160 s 以后，红灯亮，并且开始倒计时。它的主要功能是接收二—十进制加法计数器的输出信号，并把每一个信号分配输出。

4. 译码显示电路 译码显示器可由 CD4511BCD 锁存 / 七段译

码 / 驱动器组成，它可以根据其输入端的信号驱动共阴极的数码管，在此，其输入是最后 20s 的剩余时间。

5. 减法器 减法器可用可预置的十进制加 / 减计数器 C

D4510 芯片组成的二—十进制减法计数器，电路如图 1-4 所示。

图 1-4 二—十进制减法器 图 1-5 定时电路

6. 预置通话时间 预置通话时间即为通话的控制时间，具体时间设定为 3min , 可用 CD7555 来实现；可根据该电路的脉冲宽度来选择参数，其电路如图 1-5 所示。 TW=1.1RC=180s

7. 5V 直流电源 可用三端集成稳压器实现。

四、整体电路设计 根据投币或市内电话控制器的设计任务和要求，

将各单元电路有机地组合起来，便得到投币电话控制器的逻辑参考电路。

2 红外线数字转速表

一、设计目的（ 1）掌握红外线光电转换器的工作原理；（ 2）掌握红外线转速表的设计、组装、调试方法。

二、设计内容及要求

（ 1）设计四位数数字显示红外线转速表。转速表用红外线发光管。测速范围为 0000 9999转 /s ，实现近距离测量；（ 2）转速表用红外线发光管 5GL 发射的红外线，由接收管3DU5C 接收被测转动体的转速脉冲；（ 3）组装、调试红外线转速表；（ 4）画出完整的电路图，写出设计、调试报告。

三、总体方案

7555 CC4013 CC4098

CC4098

CC4011

CC40110

D5011A

清零

锁存

四、单元电路

1 红外发射及接收电路

Ic --- 光敏三极管光电流

Vt -- 7414 的 正阈值电压；

IIH -- 在输入高电平时， 7414

所要求的输入电流。

IHC

t

F

FCC

II

VR

I

VVR

2

1

5GL 参数：反向耐压 5V; VF=1.3V, IF=80mA

3DU5C 参数：暗电流 0.1µA; 光电流 10mA

脉冲整形用六施密特反相器 7414

参数： 4.75V--5.25V; VT+=1.6V, VT-=0.8V; IIH = 20µA ;

IIL = -0.4mA 74LS14 引脚图

2 秒脉冲电路 用 555 定时器构成周期为 1 秒的多谐振荡器。

3 秒脉宽电路 用 D 触发器 CC4013 构成。（ 2 分频）

4 计数控制电路 用与非门 CC4011 构成。

5 延时电路 用单稳态触发器 CC4098 构成。 tW=0.45RextCext

1) 锁存信号脉宽可为 5-10 s, 秒脉宽信号下降沿触发。 2) 清零信号脉宽 1s, 锁存信号下降沿触发。

6 计数 / 锁存 / 译码 / 驱动

接锁存信号

接清零信号

7 显示电路

5011A/B