电子课程设计报告

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1、中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告课题名称：篮球30秒计时器学生：班级：学号：指导教师：报告完成日期：2011年7月8日中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告内容摘要：计时器自古以来就是人类不可或缺的生活生产的工具。我国古代人类就开始利用日晷或铜漏之类的工具来计时。本课程要求设计的篮球计时器便是计时器的典型应用。设计要求对队员的持球时间进行了限制。即当队员的持球时间超过了30秒，则它自动报警从而判定队员犯规。本设计主要是显示30秒倒计时功能，通过外部开关控制启动和置数，暂停和连续。且当时间倒计显示为

2、0时，电路开始报警，报警时间为3秒。该课程设计是我们所学的数字电路在实际生活中的应用。通过555定时器构成多谐振荡电路产生时钟脉冲信号，作为记时的输入信号。用74ls192作为计数器，通过4511BD对输入的8421BCD码进行译码，并对显示管驱动显示。倒计时结束时光电二极管亮起，通过74LS160控制其亮起的时间。电路电路和外部开关控制其启动置数，暂停清零。一、设计要求1．设计一个30秒计时器显示报警系统。2．设置外部操作开关，用来控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。3．要求电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，倒计时至0秒时，电路发出

3、光电报警。报警声持续3S。4．要求显示计时时间，计时时间到，显示器不能灭灯。5．555定时器产生频率为1kHz的脉冲信号，经多级分频产生周期为1s的信号，作为计数器的时钟脉冲。二、系统总体方案设计通过电源电路给所需器件供电，设置输入脉冲信号作为计时的时钟脉冲信号，其周期为1秒，计数电路对输入信号计数，且最后通过数码显示管显示倒计时。可用光电二极管或蜂鸣器作为报警信号，设置一个定时电路控制报警的时间。（一）设计方案1555定时器中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告构成多谐振荡电路产生时钟脉冲信号，以此作为计时的输入信号。通过设置555定时器的参

4、数，使其输出信号的周期为1秒。将输出信号通过计数器74ls192进行计数。信号通过计数器所得的8421BCD码通过驱动译码器4511BD进行译码显示，在LED七段显示数码管里得以显示。使用光电二极管模拟报警器，当倒计时结束时，二极管亮起。用74ls160对报警其进行3秒定时。外部电路控制启动置数，暂停连续。各部分电路功能如下：控制电路：两部分的控制功能，第一部分控制电路的启动和置数，第二部分控制电路的暂停和连续。脉冲产生电路：设置555的参数，使其输出周期为1秒的时钟脉冲信号。计数电路：74ls192对输入的时钟脉冲信号计数。译码显示电路：451

5、1BD启动译码显示。定时报警电路：光电二极管作为模拟报警器，74ls160对其进行定时控制。（二）设计方案2与方案一大体相同，但在控制延时光电报警电路改用74ls190，在数码显示管上不使用驱动译码器，直接连接4段数码显示管。（一）系统总体方案选择及系统原理框图方案一相比于方案二稍微复杂，但方案二在数码显示上不够稳定。考虑到电路的可操作性和实用性，且易于实现其功能，决定采用方案一。系统框图如下：译码显示计数器秒脉冲发生器·定时电路外部操作开关控制电路报警器一、单元电路设计1.控制电路中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告1）如下图所示,开关J1

6、控制电路的启动和清零。即当复位清零引脚介入高电平时，电路启动，当复位清零段接地，即接低电平时，计时电路清零。2）电路暂停和连续的控制设计电路中通过开关控制输入的秒脉冲信号的与否来控制计数的连续与暂停，如下图所示，当开关J1接高电平时，555的秒脉冲信号输入计数器，即计数器开始计数，当接入低电平时，三与门输出为零，即555的秒脉冲信号没有输入电路，即此时电路计时暂停。通过双掷开关介入的高低电平来控制计数的连续与暂停。中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告2.秒脉冲发生器555秒脉冲产生器，其中R1=150Ω，R2=680Ω，C1=10nF,C2=

7、10μF输出波形周期T=（R1+2R）C2ln2=(150+680×2)×10×10-3×0.68=1.046s3.计数器实验中，我们选取的计数器是同步加/减计数器74LS192。它是双时钟同步可逆计数中国石油大学（北京）电子技术课程设计报告器，是8421BCD码计数，其详细引脚图及功能表如下：74ls192引脚图表3.3.174LS192功能表输入输出CRLDCPUCPDD3D2D1D0Q3Q2Q1Q01XXXXXXXO00000XXdCbadcba0111XXXX保持011XXXX加计数011XXXX减计数表中CR是清零端，LD是置数端，CP

8、U是加计数时钟输入端，CPD是减计数时钟输入端，D3﹑D2﹑D1﹑D0DO都是计数器预置数输入端，Q3﹑Q2﹑Q1﹑Q0都是数据输出端，