课程设计任务书
学生姓名： 指导教师：
目：顺序控制器
专业班级：
电信1204
工作单位： 信息工程学院
题
初始条件：
具备电子电路的基础知识和设计能力；具备查阅资料的 基本方法；熟悉常用的电子器件；熟悉电子设计常用软件的 使用；
要求完成的主要任务： （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等 具体要
求）
1、 设计顺序控制电路；
2、 其中第一步和第二步各 20S，第三步2分钟，第四步5 分钟，第五步3分钟，第六步1分钟；
3、 用发光二极管显示步骤，数码管显示时间； 4、 掌握数字电路的设计及调试方法； 5、 撰写符合学校要求的课程设计说明书。 时间安排：
时间一周，其中2天原理设计，3天电路调试 指导教师签名：
年 月 日
系主任（或责任教师）签名： 年 月 日
摘要：
顺序控制器是根据生产工艺规定的时间顺序或逻辑关系编制程序，对生产过程 各阶段依次进行控制的装置，简称顺控器。顺序控制器在生活及工业生产中发挥 着极其重要的作用，其方便又实用，在自动控制领域占据着重要地位。 顺序控制 器分为时序控制和条件控制两种，本课设所设计的为时间顺序控制器。
关键词：顺序控制器时序控制
目录
1设计思路与框图及原理图 ........................... 1 1.1 设计总框图 .............................. 1 1.2 实验原理图 .............................. 2 1.2.1 74IS192 1.2.2 74IS48 1.2.3 CD4017
引脚与功能图 .................... 2 引脚与功能图 ..................... 3 引脚图与功能 ..................... 5
2 Multism 仿真与分析 .............................. 6 2.1 仿真电路图 ............................... 6 2.2仿真结果 ................................. 6
2.2.1
仿真结果图 ........................... 6
3实物调试中的问题与解决方法 ......................... 7 3.1 实物图 ................................ 7 3.2 调试中发现的问题 ........................... 7
4小结与感想 ................................ 9
5参考文献 .................................. 9
附表一：本科生课程设计成绩评定表 ....................... 10
1设计思路与框图及原理图
1.1 设计总框图
脉 CD4017顺序控制 给计数器固数 4 ---- * 三位计数器 脉冲
分别控制&个L三D灯亮暗 LED 灯 X6 74LS48 译码管 X3
七段数码管显示器X3
图1-1 总设计图
设计分析：从任务书来看,要求分别实现20秒，20秒，2分，5 分，3分，1分的倒计时。要完成这些功能主要有四大模块：第一个 是计数模块，第二个是控制计数模块，第三个是组合逻辑控制置数模 块，第四个是显示模块。
在本课设中，计数模块采用3个74LS190的组合来实现 20,20,120,300,180,60 等6种进制；控制计数模块采用了 CD4017， 当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态，以此来控 制不同进制，并同时分别控制6个指示灯的亮暗。组合逻辑控制置数模块采用五 个或门链接CD4017与技术器；显示模块采用3个七段数码管和74LS48显示。
1.2实验原理图
1.2.1 74IS192 引脚与功能图
MR
74LS192引脚图如下：
图1-2 74LS192引脚图
74LS192的功能表如下：
PO Pl P2
QQQQ 输岀
服
1 0 0 0
X X
C D
X X 1 1 UJ L gJ Pl Ol Cg UJ |zj LJj LU L2J |LJ
CF>b €f\\i Qj (>3 GND
X 1 X 1
71
X 0
CPu X K
CPd X X
P3 P2 Pl PO
CPu X CPD APL X X
X B X X
Q3 0
D
Q2 0
QI 0
QO 0
A
B
c Wr
1■数
ST
图1-3 74LS192功能图
图中：LOAD为置数端，UP为加计数端，DOW为减计数端，CO'为非同步进 位输出端，BO'为非同步借位输出端，A、B、C、D为计数器输入端，CLR为清除 端, Q0 Q1、
Q2、Q3为数据输出端。
计数器的级连使用
一个十进制计数器只能显示0~9十个数，为了扩大计数器范围，常用多个十 进制计数器级连使用。同步计数器往往设有进位（或借位）输出端，故可选用其 进位（或借位）输出信号来驱动下一级计数器。
122 74IS48
74ls48
引脚与功能图
引脚图如下:
C LT
■nnnnnnnri
A
FCD ------------- 彦详码語驱云”器
图1-5 74IS48 引脚图
74ls48功能图如下：
A
f.
C
EEI 1 JC Jf
B D 0 0 0 0 fl fl fl fl 1
1 1
E
F
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1
2 3 4
图1-6 74IS48 引脚图功能图
74LS48除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（DCBA和输出（Ya〜Yg） 端外，7448
还引入了灯测试输入端（LT和动态灭零输入端（RBI）,以及既有 输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。 由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能： （1） 7 段译码功能（LT=1, RBI=1）
在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入 DCBA 经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。 除DCBA = 0000外，RBI也可以接低电平，见表 1中1〜16行。 （2） 消隐功能（BI=0）
此时BI/RBO端作为输入端，该端输入低电平信号时，表1倒数第3行，无论LT和 RBI输入什么电平信号，不管输入 DCBA为什么状态，输出全为“ 0” 7段显示器 熄灭。该功能主要用于多显示器的动态显示。 （3） 灯测试功能（LT= 0）
此时BI/RBO端作为输出端， 端输入低电平信号时，表1最后一行，与 及DCBA 输入无关，输出全为“ 1”显示器7个字段都点亮。该功能用于7段显示器测试， 判别是否有损坏的字段。
（4） 动态灭零功能（LT=1, RBI=1）
此时BI/RBO端也作为输出端，LT端输入高电平信号，RBI端输入低电平信号， 若此时DCBA
= 0000表1倒数第2行，输出全为“ 0”，显示器熄灭，不显示这 个零。DCBA^0，则对
显示无影响。该功能主要用于多个 7段显示器同时显示时 熄灭高位的零。
123 CD4017 引脚图与功能
其引脚图如下：
V5 -~ 1 Y1 — 2
1 V
n R M —Cl
¥0—
■
B —EN
CT >1017
Yfi\"' 5 —(X) 12 6
H —Y9
Y7_
¥3 — 7
8
10 —Y倉 9 图1-7 CD4017引脚图
十进制计数/分频器CD4017,其内部由计数器及译码器两部分组成，由译码 输出实现对脉冲信号的分配，整个输出时序就是 现与时钟同步的高电平，宽度等于时钟周期。
00、01、02、…、09依次出
CD4017有 10个输出端（0旷09和1个进位输出端〜05-9。每输入10个计 数脉冲，
〜05-9就可得到1个进位正脉冲，该进位输出信号可作为下一级的时 钟信号。
CD4017有 3个输入端（MR CP0和~CP1，MF为清零端，当在 MF端上加高电 平或正脉冲时其输出00为高电平，其余输出端（01〜09均为低电平。CP0和〜 CPI是2个时钟输入端，若要用上升沿来计数，则信号由 CP0端输入；若要用下 降沿来计数，则信号由〜CPI端输入。设置2个时钟输入端，级联时比较方便， 可驱动更
多二极管发光。
由此可见，当CD4017有连续脉冲输入时，其对应的输出端依次变为高电平状态， 故可直接用作顺序脉冲发生器。
2 Multism仿真与分析
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IICQPH Lit
lEIIWI MGIPPN wnr J
1FI7 NLMI
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CF.： ■!- ■瓷
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I
AHnWT4LI
2.1仿真电路图
图2-1总电路图
电路图解析：如上图所示，电路功能的实现主要是通过 CD4017的顺序输出高 电平
特性来依次控制计数器不同进制，然后通过 74LS48译码管和七段显示管显 示。并通过
CD4017的输出再经过几个或门来控制置数模块。
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2.2仿真结果
221仿真结果图
1 --------- - I—I U 1 ----- ----------------- UV 1 LJ ► K ■ ■ ■ \" T UI
BI
图2-2仿真结果图
如上图所示，电路按20-0-20-0-120-0-300-0-180-0-60-0 变化，达到设计要求。
在调试过程中，发现电路始终没有按仿真出来的结果变化，显示器显示不规 律，后面通过检
查发现是其中一个芯片坏了， 让后有调试了几下，又不小心把剩 下的几个芯片烧坏了。因所购
-LE ・匚ccccc mun £ r-cc€_GC oaQecct * dgHQaob £cccc O £ T*doofi■口一££€£匚tccccfcccc cccooe-ccrf .>3>3-l$2 fcccGcQ 1 06c-Goer - pmnao -£>£: c 4-QCC O0GO0-OG E 009009 -cfi-tc i 33- Q«C-CQD -b -aOQdplaQ -rcb 'C20- 54 C£G«Q € xc Jo -*..s 图3-1作品实物图
l- de -cc 39. Q 买的材料不多，而且元器件已焊牢固定，课设只能 到此为此，不能不说这是一个遗憾。
3实物调试中的问题与解决方法
一二亠总」匚一『■■畫・□」亠』崔吞一■□一・匚
3.2调试中发现的问题
3.1实物图
4小结与感想
通过本次课设，我对《数字电子电路域逻辑设计》这门课程有了更为深入的理解， 同时在做课设的过程中加深了所学知识，并在对电路进行仿真的过程中对 multism这个工具的了解更加深刻。过程中通过对比自己与队友的方案了解许多 设计上的不足。当我们看着线路一次比一次正确，我们组人的心里都有了一中很 强的成就感，虽然最后由于种种原因有一小部分功能不能实现， 但是这并不能掩 盖我们在这两周时间里的收获，从设计到动手，从难点到解决，我们一步一步让 自己充实，让我们自已感觉到自己没错，在这过程中我们也学会了团的力量， 从 各个模块的分工到工具箱的轮番接线再到一起在寝室解决难点，我们学到了团 队、信心和耐心。感谢我的合作伙伴，感谢学校给我们提供了这样一个自由的时 间舞台，最重要的是要感谢老师给我们的细心辅导，谢谢！
5参考文献
[1] 沈尚贤，电子技术导论，高等教育出版社，1986 [2] 何金茂，童诗白，电子技术基础汇编，高等教育出版社， [3] 王小海，张安元，集成电子技术基础教程，高等教育出版社， [4] 汪建民，电子线路设计与应用，高等教育出版社，
2004 1994
1992
2002
⑸ 刘京，数字集成电子技术基础，东南大学出版社，
附表一：本科生课程设计成绩评定表
姓 名 潘方琦 电信1204班 顺序控制器 性 别 男 专业、班级 课程设计题目： 课程设计答辩或质疑记录： 问题1:讲讲你的设计思路？ 答：主要利用 CD4017依次输出高电平的特性来控制 通过3个译码管和3个显示管显示倒计时间。 问题2:你用这个或门的作用是什么？ 答：将CD4017的输出来控制置数。 问题3： 74290的作用是什么？ 答：单个290作为十进制计数器，三个构成三位计数器。 6个LED灯以及二位计数器的置数，再 成绩评定依据： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： ____________________
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