电子技术课程设计报告-具有数字显示的篮球竞赛30s计时器设计报告

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1、电子技术课程设计报告设计课题：具有数字显示的篮球竞赛30S计时器专业：电气工程及其自动化姓名：学号：同作者：指导教师：设计时间：1月14日至1月28日11前言本设计利用数字电路的知识设计了篮球竞赛30秒内任意定时计时器,该计时器可通过启动、清零复位和暂停/连续拨动开关实现断点计时功能,计时器递减到零时,发出光电报警信号.该计时器的设计采用模块化结构,有3个模块即计时模块、控制模块、以及显示模块组成.此电路是以时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示为主要功能,在次结构的基础上,构造成篮球竞赛30秒计时器电路。本设计在原

2、有的数字电路的基础上，通过图书馆和互联网络的资料收查初步确定主体电路，然后用仿真软件EWB边仿真边设计电路，把其他功能补全，优化电路。仿真电路完全成功后用PROTEL99SE根据仿真成功的电路图做电气图和PCB。PCB图完成后打印、腐蚀、钻孔，最后安装和调试成功。目录前言…………………………………………………………………21系统概述………………………………………………………32单元电路设计、仿真与分析………………………………………32.1时钟脉冲电路…………………………………………………32.2计时电路………………

3、……………………………………52.3控制电路……………………………………………………62.4译码显示电路…………………………………………………62.5报警电路………………………………………………………73电路的安装与调试……………………………………………94结束语…………………………………………………………105鸣谢…………………………………………………………106元器件明细表…………………………………………………117参考文献……………………………………………………118附图…………………………………………………

4、…………128.1总原理图………………………………………………………………138.2PCB版图………………………………………………………………1411第1章系统概论一、设计任务及系统功能简介设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。性能指标要求：（1）工作时间可在1—30S内任意设定。（2）30S计时器是递减计时器，间隔为1S。能用LED数码管显示剩余工作时间，还能显示到1/10秒。即当计时开始时显示出所设定的总时间，每当计时10个1/10S，显示器的数字立即减1。（3）减1计时到7S时，发出三声低音预告信号。(4

5、)减1计时到零时(工作时间到)，发出三声高声，并自动停止计时。(5)具有暂停/继续工作、清零复位和启动计时功能。二、总体方框图与实现的原理及方案论证1.电路原理框架图图（1）原理框图图（1）包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、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等功能。第2章单元电路设计与仿真(1)时钟脉冲电路：这里我们用NE555组成多谐振荡电路为系统提供时钟。11多谐振荡

6、器也称无稳态触发器，它没有稳定状态，同时毋须外加触发脉冲，就能输出一定频率的矩形脉冲（自激振荡）。用555实现多谐振荡，需要外接电阻R1，R2和电容C1，C2。据所用电阻R1=5.1K,R2=4.7K，C2＝0.1uF而需要的频率为10HZ，根据公式T1=0.7*C1*（R1＋R2）T2=0.7*C1*R2T1+T2=0.1算出C1应取10uF。并外接+5V的直流电源。只需在+Ucc端接上+5V的电源，就能在3脚产生周期性的方波。（电路如下图：）仿真电路图产生的波形11（2）计时电路仿真电路如下:8421BCD码3

7、0进制递减计数器是由两片74192芯片构成的，其中74192的功能表如表1所示，另外管脚列图中CO是加计数进位输出端，当加计数到最大计数值时，CO发出一个底电平；BO为减计数借位输出端，但减计数到零时，BO发出一个底电平。电路采用串行接位方式级联，每当个位计数器由0复9时，其BO发出一个脉冲作十位计数器减计数的时钟信号，使十位计数器减1计数。30进制递减计数器的预置数是N=（00110000）8421BCD=(30)D,它的计数原理是，每当低位计数器的BO端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。当高位和低位计数

8、器全处于0，同时在CPD=0期间，高位计数器BO=LD=0，计数器完成异步置数，之后BO=LD=1，计数器在CPD时钟脉冲作用下，进入下一轮的减计数。CLR

9、UPDOWN

10、LOAD

11、ABCD

12、QAQBQCQDCOBO----

13、-----------

14、-------------------

15、-----------------------1

16、XX

17、X

18、XXXX

19、