数电课程设计篮球比赛24秒计时器

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1、湖南工业大学课程设计资料袋电气与信息工程学院（系、部）2012~2013学年第1学期课程名称电子技术课程设计指导教师职称副教授学生姓名***专业班级*****学号1******题目篮球比赛24秒计时器成绩起止日期2012年12月23日～2013年01月日目录清单序号材料名称资料数量备注1课程设计任务书2课程设计说明书3课程设计图纸张456湖南工业大学课程设计任务书2012—2013学年第1学期电气与信息工程学院（系、部）电气工程专业*****班级课程名称：《电子技术》课程设计设计题目：篮球比赛24秒计时器完成期限：自2012年12

2、月25日至2012年01月04日共1周内容及任务篮球比赛24秒计时器设计要求：1、具有24秒计时功能。2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。3、在直接清零时，要求数码显示器灭灯。4、计时器为24秒递减时,计时间隔为1秒。5、时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号注：要求首先采用EWB完成篮球比赛24秒计时器的硬件电路设计及仿真进度安排起止日期工作内容2012．12.25讲述设计内容及基本原理2012．12.31-2013.01.02进行篮球比赛24秒计时器的设计2013．01.03-2

3、013.01.04进行篮球比赛24秒计时器的仿真、检查。主要参考资料[1]魏昌洲.数字电路基础.西安电子科技大学出版社，2001年指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日附件三（电子技术）设计说明书（题目）篮球比赛24秒计时器起止日期：2012年12月25日至2013年01月04日学生姓名****班级*****学号1040******成绩指导教师(签字)电气与信息工程学院2012年12月10日《电子技术》课程设计指导书课题篮球比赛24秒计时器一、设计要求1.具有24秒计时功能。2.设置外部操作开关，控制计时器的直接

4、清零、启动和暂停/连续功能。3.在直接清零时，要求数码显示器灭灯。4.计时器为24秒递减时,计时间隔为1秒。5.计时器递减计数到“00”时，计时器跳回“24”停止工作，并发出光电报警。二、总体参考方案外部操作开关报警电路控制电路译码显示计数器秒脉冲发生器24秒计时器总体参考方案框图如图1.1所示。图1.124秒计时器总体参考方案框图三．设计思路：我的设计思路是分模块设计，先设计555秒脉冲产生模块。然后用74192芯片，译码芯片设计24秒倒计时模块，最后设计控制电路，控制电路的各种功能。具体过程如下：1．用555芯片组成多谐振荡器

5、产生1HZ的秒脉冲秒脉冲产生电路，由555定时器和外接元件R1、R2、C等构成多谐振荡器。图2.2.1：其中R1相当一个定时电阻决定C的放电的持续时间，起始时，电容C上电压VC因放电而下降，当其值低于下阈值1/3VCC时定时器被触发端触，输转换为高电平，释放电晶体管截止。电容C开始充电，以（R１＋R2）C的常数趋向VCC。当电容上电压VC上升到上阈值2/3VCC时，输出又转换为低电平，并使放电晶体管导电。电容C又重新通过R1和放电晶体管放电，近似以R2C的时常数趋向于零。当电容C上电压下降到1/3VCC时，开始新的循环。如此反复，

6、定时器连续震荡，在输出端产生矩形脉冲在电容C上形成近似锯齿波的波形。根据上述分析，利用电路暂态分析的三要素法，得电容C充电的电压表为VC=1/3VCC+2/3VCC（1-e-t/τ）（2.1）（2.1）式中，τ=(R1+R2)C（2.2）t=tpH时VC=VCC，充电结束。即：VC=2/3VCC=1/3VCC+2/3VCC（1-e-t/(R1＋R2)C)（2.3）（2.3）从上式中可求得tpH=ln2(R1+R2)C=0.7(R1+R2)C=0.7(R1+R2)C（2.4）同理可求得C放电的电压表示为VC=2/3VCCe-t/R2

7、C（2.5）t=tpL时，VC=1/3VCC，，放电结束，从式（2.5）可得VC=1/3VCC=2/3VCCe-t/R2C（2.6）tpL=τln20.7R2（2.7）振荡周期为T=tpH+tpL=0.7（R１＋2R2）C（2.8）振荡频率为f=1/T=1.43/(R1+2R2)C（2.9）此555定时器频率为1HZ，故令C1=10000nF，R1=72.4kΩ，R2=39kΩ。周期T=0.7(r1+2R2)C=0.7*(72.4*10^3+2*39*10^3)*0.01=1秒2.用两片74LS192同步可逆计数器芯片，构成成十位

8、数十进制计数器。74LS192功能简介如下：具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图2.2.2所示。其中PL为置数端，CPu为加计数端，CPd为减计数端，TCu为非同步进位输出端，TCd为非同步借位输出端，P0、P1、P2、P3为计数器输入端