投币电话控制器

课程设计名称：电子技术课程设计题目：投币公共电话控制器学期：2013-2014学年第2学期专业：电气技术班级：电技12-2姓名：周立君学号：1205020229指导教师：时光辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表评定标准评定指标标准评定合格不合格单元电路及整体设计方案合理性正确性创新性仿真或实践是否进行仿真或实践技术指标或性能符合设计要求有完成结果设计报告格式正确内容充实语言流畅标准说明：以上三大项指标中，每大项中有两小项或三小项合格，视为总成绩合格。总成绩日期年月日课程设计任务书一、设计题目投币公共电话控制器。(学号最后一位为奇数的做此题目)二、设计任务投币公共电话只需拿起话筒，投入硬币，即可实现3分钟通话。1.通话时间设定为3分钟，每投一硬币就实现可通话的一个计时单元(3分钟)；2.在通话开始时，以绿灯提示，通话结束前20秒，以红灯提示，并用数字实现倒计时；3.数字倒计时至零之前，如继续投币，通话可继续，如不再投币，电话自动切断。三、设计计划电子技术课程设计共1周。第1天：针对选题查资料，确定设计方案；第2天：方案分析比较，电路原理设计，进行元器件及参数选择；第3～4天：电路仿真，画电路原理图；第5天：编写整理设计报告。四、设计要求1.画出整体电路图；2.对所设计的电路全部或部分进行仿真，使之达到设计任务要求；3.写出设计报告书。指导教师：时光时间：2014年6月21日目录综述.............................................................11方案论证....................................................................................................................................................21.1公共电话控制器的方法和类型................................................................................................21.2投币电话控制器的基本组成......................................................................................................22原理及技术指标....................................................................................................................................22.1设计原理...............................................................................................................................................22.2具体技术指标......................................................................................................................................33各单元电路的分析与设计...............................................................................................................33.1秒脉冲发生器....................................................................................................................................33.2计数器....................................................................................................................................................43.3预置通话时间......................................................................................................................................63.4控制电路................................................................................................................................................63.5数字显示器...........................................................................................................................................84整体仿真电路..........................................................................................................................................9设计小结.......................................................................................................................................................10参考文献.......................................................................................................................................................11摘要投币电话是为方便在户外用硬币拔打公用电话而设计它具有安装方便，操作简单，运行稳定，语音质量好等特点。本课题主要讨论的是投币电话控制器，主要由计时，定时，控制部分组成，采用投币电话控制器的投币电话的特点是操作简单，只需投入一次通话硬币，即可通话三分钟。其主要工作原理是投入通话硬币，计时器开始计时，通话结束前20秒发出警告，并且红灯开始闪烁，提醒通话者。控制器主要控制各单元电路，控制执行电路，这部分电路由时钟计数器来控制，所以说，时钟计数器是投币电话控制器的主要部分。关键字：计时器；控制器；单元单路；时钟计数器辽宁工程技术大学电子技术课程设计1综述此次课程设计的任务是设计投币电话控制器，其原理框图如图2.1。当硬币投入后，此时脉冲发生器开始工作，输出脉冲信号[1]。计数器在接收到秒脉冲信号后，预置通话时间为3分钟，并且开始计数，共计180秒。控制电路在160秒通话期间，绿灯亮；当通话时间超过160秒时，控制电路使得红灯亮，并且开始显示剩余通话时间，没通话1秒，数字自动减1。最后，脉冲切断，通话也随之切断。显示电路与减法器主要是为最后的剩余时间进行倒计时与时间显示。数字显示为零之前，如果不再投币，电话会自动切断，控制器停止工作；若继续投币，则重复之前的工作过程。投币电话控制器主要由计时，定时，控制部分组成，采用投币电话控制器的投币电话的特点是操作简单，只需投入一次通话硬币，即可通话三分钟。其主要工作原理是投入通话硬币，计时器开始计时，通话结束前20秒发出警告，并且红灯开始闪烁，提醒通话者。控制器主要控制各单元电路，控制执行电路，这部分电路由时钟计数器来控制，所以说，时钟计数器是投币电话控制器的主要部分。周立君：投币公共电话控制器21方案论证1.1公共电话控制器的方法和类型电话控制器的类型有很多，如IC卡控制和投币电话控制器控制等等。与投币电话控制器控制相比，IC卡控制比较方便，而且通话时间长短可自行控制，但他们的工作原理却大同小异，都是用来控制通话的时间的。IC卡可以运用微机控制，但编程复杂，只不过它的电路简单，操作比较灵活。投币电话控制器相对来说比较简单，重要的是成本较低。本课题设计的是投币电话控制器，用投币电话控制器控制器的投币电话的特点是操作简单，投入一次硬币，即可实现3分钟通话。1.2投币电话控制器的基本组成投币电话控制器主要由计时，定时，控制部分组成，采用投币电话控制器的投币电话的特点是操作简单，只需投入一次通话硬币，即可通话三分钟。其主要工作原理是投入通话硬币，计时器开始计时，通话结束前20秒发出警告，并且红灯开始亮起，提醒通话者。控制器主要控制各单元电路，控制执行电路，这部分电路由时钟计数器来控制，所以说，时钟计数器是投币电话控制器的主要部分。2原理及技术指标2.1设计原理此次课程设计的任务是设计投币电话控制器，其原理框图如图2-1。当硬币投入后，此时脉冲发生器开始工作，输出脉冲信号[1]。计数器在接收到秒脉冲信号后，预置通话时间为3分钟，并且开始计数，共计180秒。控制电路在160秒通话期间，绿灯亮；当通话时间超过160秒时，控制电路使得红灯亮，并且开始显示剩余通话时间，没通话1秒，数字自动减1。最后，脉冲切断，通话也随之切断。显示电路与减法器主要是为最后的剩余时间进行倒计时与时间显示。数字显示为零之前，如果不再投币，电话会自动切断，控制器停止工作；若继续投币，则重复之前的工作过程。辽宁工程技术大学电子技术课程设计3图2-12.2具体技术指标（1）秒脉冲发生电路的核心部分是由NE555定时器和电阻、电容组成的多谐振荡器，可以产生频率为1HZ的脉冲，即时间周期为1秒的脉冲，该部分为74LS192芯片提供脉冲信号，从而使整个电路工作起来。（2）使用者在投入一次硬币后，预置3分钟通话时间，即此时的一个计时单元为3分钟，该计时单元主要由三个74LS192芯片（十六进制加法计数器）来完成时间预置功能。（3）通话结束前20秒以红灯提醒使用者并开始显示剩余通话时间，没过1秒数字自动减1，通话停止的同时，计数器也停止工作。倒计时显示电路主要由74LS192芯片和译码显示器组成。（3）显示电路的其余部分由绿/红色灯及SR锁存器组成。在通话的160秒期间，绿色灯亮起，通话结束前20秒，绿色灯停止工作，红色灯亮起，提醒使用者注意通话时间并且一直持续到通话结束。3各单元电路的分析与设计3.1秒脉冲发生器此电路是由NE555及电阻和电容组成的多谐振荡器，其输出的脉冲周期为C)R220.7(R1T（3-1）计数器控制电路控制电路执行电路预置时间减法器秒脉冲发生器译码显示电路周立君：投币公共电话控制器4令C=100u，R1=11kΩ，R2=1.74kΩ，则输出脉冲周期T=1.0136s≈1s555定时器功能表阈值输入阈值输出复位输出放电管TXX00导通＜2/3VDD＜1/3VDD11截止＞2/3VDD＞1/3VDD10导通＜2/3VDD＞1/3VDD1保持原态保持原态仿真电路如图3-1所示A1555_VIRTUALGNDDISOUTRSTVCCTHRCONTRIR111kΩVDD5VR21.74kΩC1100µFC20.01µF图3-1根据多谐振荡器的特点：①电路只有两个暂稳态②通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交