数电课程设计象棋计时器 - 副本

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1、目录第一章绪论…………………………………………………31.1设计内容简介1.2设计思路1.3总方案框图1.4特色第二章模块电路设计………………………………………42.1两小时加模块2.230秒倒计时及其控制模块第三章总电路调试…………………………………………103.1总电路图3.2总电路仿真3.3总电路接线及调试3.4故障检查和分析心得体会…………………………………………………………15附录芯片功能表以及管脚图………………………………17电气信息学院课程设计评分表…………………………………2221第

2、一章绪论1.1设计内容简介本次设计要求设计一个象棋竞赛计时器，以数字形式显示已用时间xx时xx分xx秒，并且要求设计30秒倒计时，当计时器减为0时，电路发出报警信号，还需要在外设置控制开关，控制计时器的清0与启动1.2设计思路首先是两小时的加计时器。当计时器计时到两小时以后，数码显示器定格在两小时，并触发30秒的倒计时计时器，30秒开始倒计时。30秒计时器中包含控制电路，可以在30秒倒计时结束后自动切换选手，并对该选手重新开始30秒倒计时，还可以完成A、B选手的手动切换，以及对切换电路的防抖动控制。

3、本次设计最主要的是设计一个计数器，其中包括2进制加法计数器，60进制加法计数器和30进制减法计数器。2进制和60进制加法计数器用来组成2小时计时，30进制减法计数器用来进行30秒倒计时。除了计数器以外，还需要设计控制电路，显示电路和报警电路。控制电路用来控制计数器的清0与启动，显示电路有译码器和数码管组成，用来显示时间。报警电路连接指示灯和蜂鸣器，可以用指示灯的亮灭和蜂鸣器响声来实现报警功能。1.3总方案设计框图21两小时计时器30秒计时器换选手控制秒脉冲显示器外设开关报警电路报警电路1.4特色在两

4、小时加计时器中包含暂停控制，可以实现比赛中因特殊情况，暂停比赛。当两个小时计时完成后，指示灯亮起，报警器响一下。在30秒计时器中包含防抖动装置，可以避免在手动切换选手时，因按动开关形成不稳定的电流，对倒计时电路的影响。当30秒倒计时结束后，指示灯亮，报警器响一下。第二章模块电路设计212.1两小时加模块2.1.1设计思路计数器可由74160，74161，74192，74193组成，本次设计是由74192构成的。先用两片74192构成60进制计数器，用来表示“秒”；再用两片74192构成60进制计数器

5、，用来表示“分”；用一片74192构成2进制计数器，用来表示“时”。用来表示秒的60进制计数器进位端接“分”计数器的CP脉冲端，分计数器的进位端接时计数器的CP脉冲端，就构成了一个2小时的计数器，如图2.1，图中，把5个74192的CLR端并联起来构成电路的CLR，用于把整个计数器清为0。2.1.2具体电路图电路说明：21右上角是的两个显示器分别是秒计时器的个位和十位，是由两片192组成的60进制正计时器。中间的两个显示器分别是分计时器的个位和十位，也是由两片192组成的60进制正计时器。最左边的一

6、个显示器是小时计时，由1片192组成，取0010的信号给秒计时器和分计时器的清零端，即可实现整个计时器在计时到两小时后，停止计时并定格在2：00：00的状态。2.1.3所用芯片74LS1925片74LS202片74LS001片74LS041片数码显示器5个指示灯1个蜂鸣器1个2.1.4仿真结果下图的仿真是计时到两小时后定格时的状态：212.230秒倒计时以及控制模块模块2.2.130秒倒计时模块2.2.1.1设计思路30秒倒计时电路是由2片74192构成的30进制减法计数器。74LS192工作原理：

7、当LD=1，CR=0时，若时钟脉冲假如到CP端，切CP=1则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，CO端发出进位下跳变脉冲，若始终脉冲加入到CP端切CP=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减到0时，BO端发出借位下跳脉冲。计数器的输入端口输入十进制数码29，也就是个位输入1001，十位输入0010，输入时钟脉冲后，计数器开始工作，进行减法计数。当计数器减为0时，也就是8个输出端口输出全为0时，要进行报警，因为要用指示灯进行报警，而点亮指示灯需要高电平，那么把8个输出端接一

8、个或非门就可以实现了报警功能2.2.1.2具体电路图21电路说明：两个数码显示器分别显示30的十位和个位，由两个192控制减法计数做倒计时器。采用置数法，将倒计时完毕的00状态信号用四个或非门采集出来，再用一个四输入与非门将信号送到两片192的置数端，实现当倒计时计数到00后，自动开始下一轮30秒的倒计时，同时蜂鸣器响一声，报警灯量一下2.2.2控制模块2.2.2.1设计思路为了外部开关更好的控制，我们得设计一个辅助控制电路，由于我们要分别对A、B两选手的步时进行有效