籃球競賽30秒定時器設計

1、2006級學生數(shù)字電路課程設計 數(shù)字電路課程設計報告書課題名稱 籃球競賽30秒定時器設計姓 名 學 號 院、系、部物理與電信工程系專 業(yè)電子信息工程指導教師2008年 07 月06日 一、設計任務及要求(1) 設計一個具有具有倒計時功能的籃球競賽定時器并具有時間顯示功能。(2) 設置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)計時。(3) 要求計時器遞減計時到零時，顯示器上顯示00，同時發(fā)出警報信號。(4) 要求計時器計時電路遞減計時時，每隔1秒鐘，計時器減1。 2008年07月06日 二、指導教師評語：指導教師簽名： 2008 年07月 日 三、成績 蓋章驗收 2008年07月 日

2、籃球競賽30秒定時器的設計1 設計目的(1)熟悉集成電路的引腳安排。(2)掌握個芯片的邏輯功能及使用方法。(3)了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。(4)了解籃球競賽30秒定時器的組成及工作原理。(5)熟悉30秒定時器的設計與制作。 譯 碼 顯 示 計 數(shù) 器 2 設計思路 秒脈沖發(fā)生器 報 警 電 路控 制 電 路 圖1 設計思路簡圖 30秒定時器的總體參考方案框圖如圖1所示。它包括了脈沖發(fā)生器、計數(shù)器、譯碼顯示電路、報警電路和輔助時序控制電路等5部分。其中計數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要部分。計數(shù)器完成30秒計時功能，控制電路完成計數(shù)器的直接清零、啟動計數(shù)器、暫停/連續(xù)計數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈、

3、定時時間到報警功能。3 設計過程 3.1單元電路設計（1）8421碼遞減計數(shù)器 計數(shù)器選用中規(guī)模集成電路74ls192進行設計較為簡便，74ls192是十進制可編程同步加/減計數(shù)器，它采用8421碼二十進制編碼的，并具有直接清零、置數(shù)、加/減計數(shù)功能。圖中4、5腳分別是加計數(shù)、減計數(shù)的時鐘脈沖輸入端，11腳是異步并行置數(shù)控制端，12、13腳分別是進位、借位輸出端，14腳是異步清除端，15、1、10、9腳是并行數(shù)據(jù)輸入端，3、2、6、7腳是輸出端。則有74ls192的功能表如下圖1所示 cpucpdldcr操作××00置數(shù)110加計數(shù)110減計數(shù)××

4、15;1清零 圖1 74ls192功能表圖2 8421bcd碼30進制遞減計數(shù)器(2) 輔助時序控制電路為了保證系統(tǒng)的設計要求,在設計控制電路時,應正確處理各個信號之間的時序關(guān)系.從系統(tǒng)的設計要求可知,控制電路要完成以下功能:1、 操作“直接清零”開關(guān)時，要求計數(shù)器清零。2、 閉合“啟動”開關(guān)時，計數(shù)器完成置數(shù)功能，顯示器顯示30秒字樣；斷開開關(guān)計數(shù)開始遞減計數(shù)。3、 當“暫停/連續(xù)”開關(guān)處于暫停時，計數(shù)器計數(shù)暫停，當出在連續(xù)時，計數(shù)器遞減計數(shù)。4、 當計數(shù)器遞減計數(shù)到0時，控制電路應發(fā)生報警信號，使計數(shù)器保持零狀態(tài)不變，同時報警電路工作。 圖3 置數(shù)控制電路 圖4 輔助時鐘控制電路3.2 總

5、體電路設計圖根據(jù)前面的分析，可以畫出籃球競賽30秒定時電路。如圖5所示： 圖5 籃球競賽30秒定時電路4 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果 (1)運行電路時,報警時的結(jié)果：如圖6所示; (1)運行電路時,正常工作計時時的狀態(tài)圖:如圖7所示. 圖6 籃球競賽30秒定時器報警是的圖 圖7 籃球競賽定時器運行中的狀態(tài)5主要儀器與設備數(shù)字電路實驗箱 或ewb軟件集成電路 74192 2片，74ls48 2片，1hz脈沖源，顯示器2片，電 阻 10ko的3個，1ko的一個。6設計體會與建議 6.1設計體會通過這次對籃球競賽30秒定時器的設計與制作，讓我了解了設計電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的基本原理與設計理念，通過

6、對定時器各部分之間的組裝和運行，使我了解到怎樣通過示實驗過程中出現(xiàn)的問題以及怎樣解決這些問題,也認識到還有要設計一個電路總要先用仿真仿真成功之后才實際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時完全一樣，因為，再實際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實際中因為芯片本身的特性而能夠成功。所以，在設計時應考慮兩者的差異，從中找出最適合的設計方法。此外，本實驗也可通過ewb軟件實現(xiàn)。通過這次學習，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應該自己動手實際操作才會有深刻理解。6.2對設計的建議在我們動手制作之前應先告訴我們應先了解掌握相關(guān)軟件、芯片和原理，掌握如何檢測電路的方法和相關(guān)芯片的使用方法。在我們實驗中我們應當注意實驗中的問題，要思考問題來源及如何去解決。這樣會有助于我們進一步的進入狀態(tài)，完成設計；也更助于我們能夠真正鍛煉我們的動手能力。參考文獻1 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，1999年2 陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗. 北京：高等教育出版社，2001年 3 何金茂.電