数电象棋竞赛课程设计

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1、课程设计课程名称数电课程设计课题名称象棋竞赛计时器专业班级学号姓名指导教师2010年12月7日22目录第一章绪论……………………………………………………31.1设计内容简介1.2总方案框图1.3设计思路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……………………………………………93.1具体电路3.2实验设备3.3仿真3.4照片附录芯片功能表以及管脚图………………………………10心得体会…………………………………………………………13电气信息学院课程设计评分表…………………………………1522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1.3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。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

3、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。1.2总方案设计框图22两小时计时器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

4、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222.1两小时加模块2.1.3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，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C

5、LR端并联起来构成电路的CLR，用于把整个计数器清为0。2.1.1具体电路图22电路说明：右上角两个数码显示器显示的是秒计时，由左上角的两个160控制显示。中间的两个数码显示器显示的是分计时，由左下角的两个160控制，右下角的一个数码显示器显示的是小时计时，由右下角的160控制。两小时计时完毕后，显示器定格在2：00：00，蜂鸣器响起，跟下一个30秒倒计时计时器发出信号。2.1.2所用芯片74LS1605片74LS201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222.230秒倒计时以及控制模块模块2.2.330秒倒计时模块2.2.

6、3.1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：当LD=1，CR=0时，若时钟脉冲假如到22CP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

7、平，那么把8个输出端接一个或非门就可以实现了报警功能2.2.3.1具体电路图电路说明：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和一个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2.2.3控制模块2.2.4.1设计思路22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控制。首先A、B两选手各有一个按钮