篮球竞赛30秒计时器数字电路课程设计报告

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1、数字电路课程设计报告篮球竞赛30秒计时器专业：指导教师：班级：年级：同组者：2010年12月31日9目录一、设计目的3二、设计内容及要求3三、电路工作原理43.1分析要求，画原理框图43.2脉冲发生电路43.3计数器电路53.4报警电路63.5元件清单6四、仿真电原理图6五、电路检测7六、测试结果8七、设计总结8八、参考文献99摘要本设计主要是完成篮球竞赛30秒计时器，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，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时

2、到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。整个电路的设计借助于Multisim10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。关键字：计时器；数码显示器；Multisim9一、设计目的掌握数字电路系统的设计方法、装调技术及篮球竞赛30秒计时器的设计，使得学生将所掌握的电子技术理论知识与实际相

3、结合，提高学生的动手设计能力和科研创新能力，更好的培养学生的学习兴趣。二、设计内容及要求1.具有显示30秒计时功能。2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续的功能。3.计时器为30S递减计时，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，同时发出光电报警信号。三、电路工作原理3.1分析要求，画原理框图30秒计时器的总体方框图如图所示。它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和控制电路等五个部分组成。其中计数电路是系统的主要部分。计数器完成309秒计时功能，而控制电路完成计数器的清零，启动，暂停等功能。秒脉冲

4、发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。译码显示电路用DCD_HEX。报警电路使用发光二极管。3.2脉冲发生电路555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。图是NE555的内部功能原理框图和内部管脚图。3.3计数器电路9计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字

5、系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。图是74LS192的管脚图。3.4报警电路BO1和BO2分别为两片74LS192的BO输出端3.5元件清单元件名称型号规格数量备注显示器DCD_HEX小号28421BCD码计数器74LS192直插式216脚脉冲电路555直插式18脚非门集成芯片74LS04直插式214脚三输入与非门集成芯片74LS10直插式114脚电容0.1uF、10uF2色环电阻Rest10K、0.1K、1.8K若干发光二极管LED小号1974LS1611开关一路3电线若干

6、四、仿真电原理图五、电路检测9实际连线时要注意检测线路和芯片，当将显示电路中的两个数码管接好后，接入直流电源，发现数码管不亮，说明显示电路连接不正确；将本课设中所选计数器74LS192与显示电路相连，接入直流电源，用信号发生器给计数器一个1s的脉冲信号，观察计数器的计数功能，发现数码显示是在从30递减至0的过程中未出现有4和7的数，上述情况表明计数电路接触良好，但置数出现问题。解决方法：1.检查两片74LS192的数据输出端所连的置数电路，看是否有连线错误；2.选择被用作低位显示的那片74LS192作为检测对象，在数码显示的整个过程中用万用表测量Qc对

7、应的6管脚的电压。看是否有时会有高电平。六、测试结果接上+5V电源，在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灯灭。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），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，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，计数器继续累计计数。依实验要求，计数器计数，从30，29，28……。时间间隔为1s。当计数到00时，发光二极管灯亮，发出光电报警信号。9七、设计总结课程设计需要的是活学活用所涉及的知识。在与小组同学

8、的交流中，我们认识到合作的重要性。在本次的课程设计中通过找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操