基于智能车大赛计时器的设计毕业论文

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1、沈阳航空航天大学课程设计（说明书）智能车大赛计时器的设计班级学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计课程设计题目智能车大赛计时器的设计课程设计的内容及要求：一、设计说明与技术指标设计一个智能车大赛计时器电路，技术指标如下：①利用555定时器设计脉冲发生电路，计时器可以同时显示2组赛车的计时时间，分钟和秒，最小单位是0.01秒；②2组赛车的时间同时显示，赛车到达终点后对应的时钟停止计时，其它继续；③计时系统要求具有手动复位及智能车抵达终点声音提示功能；二、设计要求1．在选择器件时，应考虑成本

2、。2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。三、实验要求1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路，用软件仿真。2．进行实验数据处理和分析。四、推荐参考资料1.童诗白，华成英主编．模拟电子技术基础．[M]北京：高等教育出版社，2006年五、按照要求撰写课程设计报告成绩评定表：序号评定项目评分成绩1设计方案正确，具有可行性，创新性（15分）2设计结果可信（例如：系统分析、仿真结果）（15分）3态度认真，遵守纪律（15分）4设计报告的规范化、参考文献充分（不少于5

3、篇）（25分）5答辩（30分）总分最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）指导教师签字：2015年1月16日一、概述众所周知，在比赛中赛车的计时部分是必不可少的，它体现了比赛的公平竞争性。这次课程设计的内容是智能车大赛计时器，要求可以同时显示2组智能车的计时时间，最小单位精确到0.01秒；2组赛车时间互不干涉，到达终点会有声音提示，并且可以实现2组赛车同时清零的功能。考虑到2组赛车到达终点时计时器互不影响，本方案设计2个的电路实现，最后利用逻辑关系，将两组电路结合起来，实现2组计时器同时清零。当计时器开始运行时，信号

4、发生器输出频率为1000Hz的方波，将此方波输入10进制计数器（74LS160），计数器把方波的脉冲信号转换成2进制输入进入译码器（74LS47）进行译码，译码器把传入的二进制代码转化成对应的10进制数通过数码管表示出来，实现计时功能。然后运用74LS160的R端置零实现2组计时器同时置零。每一组用一个换路开关模拟小车到达终点时的情景，当智能车到达终点时，对应的计时器时间停止，蜂鸣器开始鸣响，未到终点的智能车对应计时器继续计时，直到终点为止。本次采用的信号发生器是用555定时器组成的多谐振荡器，根据本学期所学的数字电子技术

5、这么课程可知，555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，由于555定时器使用灵活、方便，因此利用555定时器组成的多谐振荡器，输出脉冲信号。二、方案论证智能车大赛计时器主要有以下三个方面的要求：首先要同时开始计数，有递增计数功能；其次可以随时开始和暂停还可以清零；最后停止计时时要有报警和提示功能。本方案设计的智能车大赛计时器原理框图如图1所示：智能车到达终点开关置零开关报警装置脉冲计数电路总开关时间显示器图1智能车大赛计时器电路的原理框图在本方案中，电路的每一部分都分别具有有各自的功能。（1）总开关连接着直流电源V

6、CC与时间显示器（译码器74LS47的附加控制端），开关打开时时间显示器不显示时间，开关闭合时译码器工作，数码管显示时间；（2）置零开关连接着计数器74LS160的置零端，将2组计时器的置零端同电源相连，以便实现置零功能；（3）脉冲用555定时器构成多谐振荡器电路，而计数电路是由多个十进制计数器74LS160构成，运用置数法实现十进制和六进制；（4）时间显示器由多个八段数码管构成，用来显示智能车到达终点所经历的时间。可行性研究：本次设计运用的仪器和芯片较少，电路的原理简明扼要，结构简单易懂，需要用到的各个仪器和芯片也较为常

7、见，同时各个仪器件之间的选择较为准确，将其连成实物图价格成本也较低。但是通过multisim仿真软件可以看出，电路执行功能时并不是完全等时间的，由此可见555信号脉冲发射的秒脉冲信号具有一定的不稳定性，这样就会影响数据的准确性。三、电路设计1.脉冲信号产生电路本次采用的信号发生器是用555定时器组成的多谐振荡器，组成信号产生电路，接通电源后，输出假定是高电平，则T截止，电容C充电。充电回路是VCC—R1—R2—C—地，按指数规律上升，当上升到2Vcc/3时，输出翻转为低电平。Vo是低电平，T导通，C放电，放电回路为C—R2

8、—T—地，按指数规律下降，当下降到Vcc/3时，输出翻转为高电平，放电管T截止，电容再次充电，如此周而复始，产生振荡。555定时器构成的多谐振荡器如图2所示：输出脉冲信号图2555定时器构成的多谐振荡器电路的振荡周期T：T=(R1+2R2)Cln2根据公式可以计算出电阻电容值。本次课设需要的周期是0.0