课题四 篮球竞赛秒计时器

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1、长春工业大学数字电子技术基础课程设计题目：篮球竞赛30秒计时器学院:电气与电子工程学院专业:自动化（过程控制方向）指导教师:蒲春华班级:080301组员:谷莹(4号)马天豪(14号)王贺(24号)赵丹(34号)日期:2010年7月5日----2010年7月9日一．设计目的：1.掌握计时器的设计方法。2.掌握计时器、译码器的用法。3.学会设计脉冲发生电路、控制电路、报警电路二.设计要求：1．确定总体设计方案画出总方框图，明确各单元电路的功能，进行单元电路的设计，画出逻辑图。2．选择单元器件确定型号。3．画出总逻辑图和装配图，并在实验板上组装

2、电路。4．进行电路调试，使其达到设计要求。5．写出总结报告。三．总体设计思想：发生器，计数器，译码显示电路，辅助时序控制电路和报警器等5个部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30S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/连续计数，译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30S字样；当启动开关断开时

3、，计数器开始计数；当暂停/连续开关拨在暂停位置上时。计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。另外，外部操作开关都应采取去抖动措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。各单元完成的功能：1、秒脉冲发生器——产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准，但本设计对此信号的要求并不是太高，电路可以采用555集成电路构成。2、计数器——完成30秒计时的功能。3、单元译码显示电路——可以用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。4、控制电路——完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/继续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定

4、时时间到报警等功能。5、电路报警电路——可以用发光二极管组成。系统设计框图：1—1译码显示计数器秒脉冲发生器外部操作开关控制电路报警电路啊啊四．单元电路的设计：CMOS型四位二进制同步计数器CC40161功能介绍本次实验选用CMOS型四位二进制同步计数器CC40161。它的主要功能有：1)异步清零：当=0时Q0Q1Q2Q3=0000。2)同步置数：当=1,=0时在CP上升沿作用下，Q0Q1Q2Q3=D0D1D2D3。。3)计数：=1,=1当使能端ETP=ETT=1时，对CP脉冲实现同步计数。4)锁存：当使能端ETP=0或ETT=0时，计数

5、器禁止计数，为锁存状态。其外引线排列图见图2-47所示，CC40161的功能表详见表2-27。状态功能输入输出ETPETTCPD3D2D1D0D3D2D1D0清零0××××××××0000置数10××↑D3D2D1D0D3D2D1D0计数1111↑××××计数保持110××××××保持11×0×××××74LS192是同步可逆双时钟计数器，它是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位CO端接到下一级的CP+端，BO端接到下一级的CP端即可。VccD0RBOCOLDD2D316151413121110974LS

6、192/19312345678D1Q1Q0CP-CP+Q2Q3GND74LS48该器件输入信号为BCD码，输出端为a、b、c、d、e、f、g共七线，另有三条控制线LT、RBI、BI/RBO。LE端为测试端。在BI端接高电平的条件下，当LT=0时，无论输入端A、B、C、D为何值，a~g输出为高电平，使7段显示器显示“8”字型，此功能用于测试器件。RBI端为灭零输入端。在LT=1，BI=1条件下，当输入A、B、C、D=0000时，输出a~g全为低电平，可使共阴LED显示器熄灭。但当输入A、B、C、D不全为零时，仍能正常译码输出，但显示器正常显

7、示。BI端为消隐输入端。该输入端具有最高级别的控制权，当该端为低电平时，不管其他输入为何值，输出端a~g为低电平，这可使共阴显示器熄灭。另外，该端还有第二个功能——命令信号输出端，记为RBO。当该位输入的A、B、C、D=0000且RBI=0时，此时RBO输出低电平；若改为输入的A、B、C、D不等于零，则RBO输出高电平。若将RBO与RBI配合使用，很容易实现多位数码显示时的灭零控制。74LS48可直接驱动共阴极LED数码管儿而不需外接限流电阻。Vccfgabcde16151413121110974LS481234567818BCLTBI/

8、RBORBIDAGND译码和数码显示电路：      译码和数码显示电路是将数字钟和计时状态直观清晰地反映出来，被人们的视觉器官所接受。显示器件选用LED七段数码管。在译码显示电路输出的驱动下