24秒篮球倒计时器课程设计报告

1、名称：综合训练项.目三题目：篮球比赛24.秒倒计时器设计专业：班级：姓名：学号：辽宁工程技术大学数字电子技术综合训练项目三成绩评定表评疋标准评定指标标准评定分值得分设计内容思路清晰1方案论证1方案合理、 电路完整2仿真结果正确1设计报告格式正确 顺序合理1内容充实、 语言流畅1图表清晰1答辩叙述清晰， 回答正确4总成绩日期2017年月日综合训练项目三任务书一、综合训练题目篮球比赛24秒倒计时器设计二、目的和要求1、目的：学习数字电路的模块化设计方法；会运用计数器、显示器等器件设计简单的时 序逻辑电路。2、要求：设计一个数码管显示的 24秒倒计时器，计时间隔1秒；设置三个外部控制开 关，分别控制

2、系统的启动、暂停/继续、复位（清零）功能；计时器递减计数到零时，给出报 警信号。用中规模集成电路配合门电路完成控制任务；有研究方案比较，能够应用绘图软件 绘制逻辑图，用仿真软件验证电路功能。成果形式：每小组提交综合训练报告一份；现场或视频答辩；有能力的同学制作实物。 上交时间：在讲授完第六章时序逻辑电路后的一周之内提交 。三、训练计划项目综合训练课下1周，课上1节。第1天：针对选题查资料，确定整体设计方案；第25天：设计电路，并利用仿真软件仿真设计电路，验证功能是否正确; 第67天：按格式要求编写整理设计报告。四、设计要求1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练2. 绘图统一采用 Visi

3、o2010 。指导教师：日期：2017年 月摘要在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏 中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以用来做为 各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会的 应用是相当普遍的。本次设计要求做一个篮球比赛24秒倒计时器，本次可以用555定时器74LS190显示管等器件制造。关键词：555定时器；74LS190显示管目录综述 11方案设计与分析 22电路设计框图及功能描述 23电路设计及其原理 23.1 555定时器 23.2 74LS190 33.3门电路 33.4显示管 43.5继电器 44仿

4、真结果 55测试结果分析 6设计体会 7综述在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就违例了。本课程设计“智能篮球比赛倒计时器的设计”，可用于篮球比赛中，用于对球员持 球时间24秒限制。一旦球员的持球时间超过了 24秒,它自动的报警从而判定此 球员的违例。本次的课程设计是利用数字电子技术的知识做一个24秒倒计时器的设计电路，要求24秒倒计时器能够正常工作。数字电子技术综合训练也是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分 析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训 练和考察过程。1方案设计与分析方案一：本题是要求设计一个 24秒的篮球倒计时器，74IS1

5、90是一个十进制 的可逆计时器，因此可以利用其减计数功能，周期是由555定时器产生的脉冲提 供。可先给计数器置一个初始的值，然后利用计数器的减计数功能，使555定时 器的周期为1秒，完成减计数。当减到零时，555定时器脉冲被切断，蜂鸣器鸣 叫，显示管保持在零不动。方案二：本题是要求设计一个24秒的篮球倒计时器，也可用一个16进制的 单时钟的可逆计数器，利用其减计数功能，周期也是由555定时器提供。可先给 计数器置一个初始的值，然后利用计数器的减计数功能，使555定时器的周期为 1秒，完成减计数。当减到零时，给芯片一个置零信号，蜂鸣器鸣叫，显示管保 持在零不动。因方案二的芯片和课本上不一样，端口

6、不知道，所以选择方案一进行仿真。2电路设计框图及功能描述555提供脉冲一190置数一 190倒计时 _190置零555定时器是为了提供一个脉冲的，因此需要调节电阻值控制电容的充放电，来 实现周期为1s的脉冲。脉冲来临，74LS190得提前置数，因此需要一个单刀双 掷开关，load端口置数时选择低电平，计数时选择高电平。开始计数，当到达 零时，555定时器脉冲被切断，蜂鸣器鸣叫，显示管保持在零不动。3电路设计及其原理3.1 555定时器555定时器是提供一个脉冲的，因此需要接成多谐震荡电路，所以它的5端口接一个电容后接地，2和6端口接在一起连接在 R2下面，Vcc下俩接R1电阻,R2电阻和一个电

7、容，最后接地。通过调节 R1, R2,电容的值可以调节周期。2RJCln2=1sI14VGC41RSTId -1WZ11THR61TRIICONOMDI7LM556CMT 二 Ti T2 ( RiR T = 100'R2 =22"C =10mF图1 555定时器3.2 74LS190 芯片本方案里面用主要器件就是74LS190芯片，其称为十进制可逆计数器。Cten 端需要置低电平。因为要利用其减计数功能，所以u/d端需要置高电平，置数端 口为load，高电平为有效。Max/min端为借位或进位端。555定时器来的脉冲 需要接elk，第一个为个位，所以需要提前置数为 4,所以a

8、 b d低电平，c高 电平。输出端接显示部分。第二个为十位， elk通过一个反相器接个位片的 min 口，十位需要从2开始减，所以提前置数。Aed为低电平，b为高电平。 其他 使用与个位片相同。二9楓8-u/o畑> CLKhrAQAEOSCXBQC£74LS1&0D图2 74LS190芯片3.3门电路部分因为显示器到零时，需要蜂鸣器响动，因为190输出全是零，所以就需要 个转换器，能把全是0的给转成1的，就需要一个8端口输入的或非门。八端口 输入的或非门找不到，就找了两个四端口输入的或非门， 然后进行与逻辑。保证显示管为00时，蜂鸣器能响3.4显示部分显示部分用的是一个

9、4位二进制的显示管，输入对应的二进制编码就能显示对应的数字图4显示器3.5继电器减到00时，需要一个装置使计数器保持 00的状态，不减下去。所以00时 蜂鸣器引出个高电平给继电器，让继电器工作，吸附脉冲开关断开。rA-yimHIQ图5继电器4仿真结果VCC-1宓0卜1Z'娥JT .如TJ031R 二1':-£.:±w:TO - -/LSISOD- - W22201mHlQ13 I卩:测N :rGC扁 Key：=AVCC : q? g- A Key= SpBcr -41 li 1141w.''5%'L "-J7|' l <TEH 现B djA帀LQ和.MAX/m >QK< . hr址A r , . QX31 Cf-ic . u . . gc$如雄滋-MO初H， .,-1,n r*-聘B礙k £Q,(p.Jfl7 'KOmT474D8M丁4LS54NHL 18 23 I I I Hrmh Hi-5测试结果分析计时器能够顺利工作，由24秒到0秒，到达零秒，计时器不动，蜂鸣器发声。6小组分工设计体会在这次课程设计中，使我们明白了 24秒倒计时器的设计电路的基本原理， 课程设计是一个很好的学习平台，在本次电子技术课程设计中，能够利用所学的 知识设计一个实际有用的电子