数字电子技术篮球24秒倒计时设计说明

......__电子课程设计题目篮球竞赛24秒计时器设计与制作学院电气与信息工程学院专业电气工程及其自动化班级就好姓名好好指导教师2016年11月16日..课程设计任务书学生__好好专业__电气工程好好指导工作单位：XX工业大学电气学院题目:篮球24秒记时器的设计与制作初始条件：具备显示24秒记时功能计时器为递减工作,间隔为1S递减到0时发声光报警信号设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停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设计任务及要求方案比较及认证系统框图,原理说明硬件原理,完整电路图,采用器件的功能说明调试记录及结果分析对成果的评价及改进方法总结〔收获及体会参考资料附录：器件表,芯片资料时间安排：11月14日：明确课题,收集资料,方案确定11月15日：整体设计,硬件电路调试11月16日：报告撰写,交设计报告,答辩指导教师签名：20XX6月日..目录一、设计题目错误！未指定书签。EQ\F<1,3>VCCH不变不变>EQ\F<2,3>VCC×HL导通表4-3555定时器控制功能表用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供脉冲,如图4-5所示。R1、R2和C1为外接定时元件,高、低电平触发输入端项链并接到定时电容C1上,R1和R2的节点与放电端相连,电压控制端不用,通常接0.01uF电容C2。接通电源后,VCC通过R1,R2对C1充电,DIS上升。开始时DIS<EQ\F<1,3>VCC,即高电平触发端TH<EQ\F<2,3>VCC,低电平触发<EQ\F<1,3>VCC,定时器置位,放电管截止。随后DIS越充越高,当DIS>EQ\F<2,3>VCC,高电平触发端TH>EQ\F<2,3>VCC,低电平触发端>EQ\F<1,3>VCC,定时器复位,放电管饱和导通,C1通过R5放电,DIS下降。当DIS<EQ\F<1,3>VCC时,又回到高电平触发端TH<EQ\F<2,3>VCC,定时器又置位,放电管截止,C1停止放电而重新充电。如此反复,形成振荡波形提供脉冲。公式：Tw1=0.7<R2+R5>C1Tw2=0.7R2C1振荡周期计算公式：T=0.7<R2+2R5>C1≈1s图4-5秒脉冲电路4.4控制开关电路的设计在本次设计中需实现计数器的暂停、复位和启动控制,为了简单,我们只需用一个开关来控制启动和复位功能。启动复位开关和74LS192的11脚相连即可。在这里,主要介绍暂停/连续开关的设计,因为555产生秒脉冲全靠给C1充放电产生,所以只需中断C1的充放电即可,所以在C1的另一端用一个开关控制接地,这就形成了暂停/连续开关。如图4-6：4-6控制电路4.5报警电路的设计根据设计要求,要产生报警,我们采用6个或门,一个或非门组成一个报警电路,一个蜂鸣器发出报警。如图4-7所示：图4-7报警电路设计图当电路运行时,为计时到0时,译码器八位总有一个位为1,再经过或非门输出为0,报警电路不工作,当计时到零时,经或非门输出为1,从而使蜂鸣器通电导通,产生报警声音。五、仿真与测量本次设计采用的是protues软件仿真,仿真结果如下：5.1准备计时闭合置位开关2,断开清零开关3,闭合暂停开关1,启动仿真软件,此时74LS192开始工作,高位74LS192输入0010,低位74LS192输入0100,通过74LS248译码,数码管显示出了24秒的字样,进入计时预备阶段。如图5-1：图5-1计时预备阶段5.2.计时进行断开置,2开关进入计时阶段,由555产生秒脉冲,从Q端传送到低位74LS192的DN端。个位数码管从4开始递减,当个位递减0时又通过低位74LS192的TCD端传送到高位74LS192的DN端,十位的数字减1。如此周而复始的循环形成倒计时。如图5-2：图5-2计时阶段5.3.暂停状态在计时阶段中,由开关1来控制暂停/连续,断开开关1进入暂停状态,555秒脉冲暂停送往74LS192计数器,低位74LS192停止工作,数码管递减停止,反之又闭合SW3,555秒脉冲继续进行,低位74LS192继续工作,数码管重新开始递减,又进入计时。如图5-3：图5-3暂停/连续功能实现5.4.报警状态计数到零时高位和低位74LS192的八个输出端为低电平,传输到或门和或非门组成的选择电路。因为全部为低电平所以或门再或非门后输出为高电平,于是蜂鸣器导通,产生报警信号。如图5-4：图5-4报警状态六、总结在此次课程设计中,我们将课本理论知识与实际应用联系起来。按照书本上的知识和老师讲授的方法,首先和同学一起分析研究此次电路设计任务和要求,然后按照分析的结果进行实际连接操作,检测和校正,再进一步完善电路。在其中遇到一些不解和疑惑的地方,还有出现的一些未知问题,我们都认真分析讨论,然后对讨论出的结果进行实际检测校正,对一些疑难问题我们也认真向相关老师询问请教,和老师一起探讨解决。通过此次电路设计,我们加深了对课本知识的认识理解,对电路设计方法和实际电路连接也有了一定的初步认识。加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中,我们通过这个方案包括设计了一套电路原理和pcb连接图,和芯片上的选择。这个方案总共使用了2片74ls192,2片74LS248BCD译码器,一片NE555定时器,2片共阴极七段LED显示屏,六个或门,1个或非门,以及蜂鸣器,开关,导线若干,使我们更加熟练了各个芯片的功能原理及使用方法,也让我们对数字电子技术有了更深的认识。做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能,而且考试内容有限,所以在这次课程设计过程中,我们了解了很多元件的功能,并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些