篮球竞赛30s计时器

《篮球竞赛30s计时器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※09级数字电子技术课程设计数字电子技术课程设计报告书课题名称篮球竞赛30s计时器姓名学号院、系、部电气工程系专业电子信息工程指导教师2011年6月28日篮球竞赛30s计时器摘要电子课程设计是电子技术学习中非常重要的环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30s计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和

2、连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。一、设计目的1．培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力2．学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3．运行基本技术训练，如基本仪器仪表的使用，产业元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握

3、设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。4．培养学生的创新能力。二、设计要求1、具有显示30s的计时功能。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、计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s。4、计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。5、设计供电电源电路。三、设计方案及原理框图原理图如下图所示。该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完

4、成30秒计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连接计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。秒脉冲发生器计数器控制电路报警电路译码显示外部操作开关30s计时器的总体参考方案框图四、单元电路设计及主要元器件参数计算1、本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时时间间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。2、555定时器用来产生周期为1秒的脉冲信号，供计数

5、器进行倒计数，以便将计数器输出的数据传送给译码器，译码器再译码驱动七段数码管显示输出，控制电路实现“篮球竞赛30s”的暂停/继续工作，清零复位，置数/工作；报警电路实现30s计数器减至0秒时报警电路发出光电警报，由此分析得出30秒计时器的总体参考方案框图如图1-1所示。它包括秒脉冲发器、计数器、译码显示电路、报警电路和控制电路等五个模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。设计方案1、电路设计方案用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟秒脉冲。555定时器应用为多谐振荡电路时，当电源接通Vcc通过电阻R1、R2

6、向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当u上升至2/3Vcc，会使比较器C1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T导通，电容C通过R2放电；当电容电压下降到1/3Vcc，比较器C2工作输出电压变为高电平，C放电终止，Vcc通过R1、R2又开始充电；周而复始，形成振荡。则其振荡周期与充放电时间有关，也就是与外接元件有关，不受电源电压变化影响。公式计算：T1=(R1+R2)Cln2;T2=R2Cln2;振荡周期T=T1+T2=0。7(R1+2R2)C=1(s)若取C=10μF，结合实际选取电阻为R1=5.1K,R2=4.7K。2

7、、单元设计电路2。11秒脉冲发生器4计数电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位和借位输出端。两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器，计数器十位接成三进制，计数器个位接成十进制，置数端A、B、C、D通过开关接高低电平，若接高电平可进行其他置数；此计数器预置数为（00110000）=（30）10，只有当低位端发出错位脉冲，高位计数器才做减计数。1片74LS192构成1秒减计数电路（即个位）。74LS192的引脚图和功能表如图所示。它

8、的计数原理是：使加计数脉冲信号引脚CPu=1，计数脉冲加入个位74LS192引脚CPD脚，当减计数到零时，个位74LS192的CO端发出错位脉冲，使十位计数器减计数，当高、低位计数器处于全零时，CPD（DWN）端的输入时钟脉冲作用下，计数器再次进入下次循环减计数。图2-274LS192引脚图表174LS