象棋竞赛计时器设计__数电课程设计报告

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1、目录1绪论11.1总体框图11.2总方案、设计思路及实现时特色22模块设计思路、电路图及仿真图32.1译码驱动电路、显示电路模块32.2计时电路模块42.2.12小时计时电路42.2.230秒倒计时电路模块62.3控制电路模块82.4秒信号发生电路模块103总电路图、调试图及仿真图123.1总电路图123.2仿真图123.3总电路的调试步骤与调试图144心得与体会165附录及参考文献18231绪论1.1总体框架图根据任务书画出总体框架：脉冲发生器2小时显示电路30秒倒计时译码驱动路电控制电路报警电路外部操作开关显示电路图1-1总体框架图231.2总方案、设计思路及实现时特色对于象棋竞赛计时器

2、，首先需要计数器，由于需计小时、分钟、秒钟加计数器，对秒钟还需倒计时，于是选用加减十进制计数的74ls192芯片，并且用555芯片、电阻及电容构成秒脉冲发生器。根据总体框图需2小时的加计数与30秒的减计数，于是采用5个显示器与5个74ls48（4-7译码芯片）一个显示小时，其他4个，两个显示分，两个显示秒，另加了两个灯，一个表示2小时用完报警，一个表示甲乙的状态。外接两个开关，分别置数（手动切换甲乙状态）、清零（整体清零）控制整个电路。2小时计数需分钟、秒钟分别用六十进制，选用加减十进制计数的74ls192芯片两片级联，只需把第二片用与门74ls08（四-二输入与门）与74ls04（六反相器

3、）采集第二片的计成五时的信号与第一片的进位信号接入两片的清零端，这样就可以构成一个六十进制的加计数器。采用六十进制级联的方式构成三百六十进制，然后，再级联一个74ls192，当小时计为2时，利用2的高电平信号及清零端保持并报警。30秒倒计时，当2小时用完，利用2的高电平信号进行处理并给置数端把甲乙轮流置成29，再倒计时，由于任务书要求当2小时用完后报警，立即使甲或乙置成30秒倒计时，用完30秒停在零并报警，则甲乙倒计时能自动切换，且甲倒计时，乙则停在零；反之，乙倒计时30秒，甲则停在零，若甲或乙其中一人下棋未用完时间30秒，则需利用外设开关手动切换另一人。在这个象棋计时器中，实现了2小时基本

4、计时（计完暂停）及30秒倒计时（手动、自动及状态切换），且有外置清零、置数端，需用芯片少，但能实现整个功能要求。232模块设计思路、电路图及其仿真图2.1译码驱动电路、显示电路模块2.1.1译码驱动电路、显示电路模块设计思路采用74LS48（BCD—七段显示译码器）作为七段晶体管的显示驱动器，输入端A、B、C、D是以二进制码为输入信号。输出端QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG分别接七段显示器的a、b、c、d、e、f、g端进行信号输入，可以显示0到9十位数字。在用74LS48（加非门）时应注意将BI＇/RBO＇（灭灯输入/灭灯输出）端、LT＇（灯测试输入）端、RBI＇（灭零输入）端、VC

5、C（电源）端都接高电平。GND（接地）端接地。2.1.2译码驱动电路、显示电路模块电路图图2-1译码驱动电路、显示电路模块电路图232.2计时电路模块2.2.12小时计时电路模块2.2.1.12小时计时电路模块设计思路2小时计时电路要求有0:00:00开始计时，到2:00:00停止，并报警。2小时计时电路其实就是360进制，其中包括两个60进制。利用74LS192（十进制加/减法计数器）芯片构造60进制。用两片74LS192芯片构成秒计时，秒计时的各位是十进制，当该芯片计数由0到9时进位输出端CO＇输出“0”信号，将“0”信号接至秒计时十位的UP端作为脉冲信号驱动秒计时的十位。秒计时的十位由

6、0到5做六个状态的循环，需要在芯片计数到5后再经过一个CP输入跳回0，这样就需要捕捉到计数6的信号。这里我用了74LS04（反相器）和74LS08（四与门）一同实现信号捕捉。将QA、QD接到反相器输入端，然后将输出端以及QB、QC接至与非门，与非门的输出端接秒计数十位的LODA＇（置数端）完成了到6时马上置数位0的归位功能。同时将非门的输出端接分钟计时的个位计数芯片的UP。这样就同时实现了地位60循环以及秒对分钟的进位输出。依照以上所述方法用其他2片74LS192一同构成60进制，实现2小时计时电路的分钟计时，最后再用1片74LS192实现小时计时。这样就完成了2小时计时电路模块。在2小时计

7、时完后要锁住时间并发出警报。锁住时间有3钟方法:第一，将数置为1并保持一直置数；第二，将脉冲信号断掉；第三，清零端一直保持为清零状态。3种方法里，根据实际条件选取第三种，将清零端串联接至74LS32（四—二输入或门）在与时总清零端或联结，实现锁住时间功能。报警信号源接时钟计时位的QB输出端，这样就实现了报警功能。23但值得注意的是要对74LS192的其他管脚进行合理联结。DOWN（减计数信号端）以及VCC（电