24秒籃球倒計時器課程設(shè)計報告

1、名稱：綜合訓(xùn)練項.目三題目：籃球比賽24.秒倒計時器設(shè)計專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：遼寧工程技術(shù)大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)綜合訓(xùn)練項目三成績評定表評疋標準評定指標標準評定分值得分設(shè)計內(nèi)容思路清晰1方案論證1方案合理、 電路完整2仿真結(jié)果正確1設(shè)計報告格式正確 順序合理1內(nèi)容充實、 語言流暢1圖表清晰1答辯敘述清晰， 回答正確4總成績?nèi)掌?017年月日綜合訓(xùn)練項目三任務(wù)書一、綜合訓(xùn)練題目籃球比賽24秒倒計時器設(shè)計二、目的和要求1、目的：學(xué)習(xí)數(shù)字電路的模塊化設(shè)計方法；會運用計數(shù)器、顯示器等器件設(shè)計簡單的時 序邏輯電路。2、要求：設(shè)計一個數(shù)碼管顯示的 24秒倒計時器，計時間隔1秒；設(shè)置三個外部控制開 關(guān)，分別控制

2、系統(tǒng)的啟動、暫停/繼續(xù)、復(fù)位（清零）功能；計時器遞減計數(shù)到零時，給出報 警信號。用中規(guī)模集成電路配合門電路完成控制任務(wù)；有研究方案比較，能夠應(yīng)用繪圖軟件 繪制邏輯圖，用仿真軟件驗證電路功能。成果形式：每小組提交綜合訓(xùn)練報告一份；現(xiàn)場或視頻答辯；有能力的同學(xué)制作實物。 上交時間：在講授完第六章時序邏輯電路后的一周之內(nèi)提交 。三、訓(xùn)練計劃項目綜合訓(xùn)練課下1周，課上1節(jié)。第1天：針對選題查資料，確定整體設(shè)計方案；第25天：設(shè)計電路，并利用仿真軟件仿真設(shè)計電路，驗證功能是否正確; 第67天：按格式要求編寫整理設(shè)計報告。四、設(shè)計要求1. 每名同學(xué)按照自己分配的任務(wù)要求完成訓(xùn)練2. 繪圖統(tǒng)一采用 Visi

3、o2010 。指導(dǎo)教師：日期：2017年 月摘要在許多領(lǐng)域中計時器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲 中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機，還可以用來做為 各種藥丸、藥片，膠囊在指定時間提醒用藥等等，由此可見計時器在現(xiàn)代社會的 應(yīng)用是相當普遍的。本次設(shè)計要求做一個籃球比賽24秒倒計時器，本次可以用555定時器74LS190顯示管等器件制造。關(guān)鍵詞：555定時器；74LS190顯示管目錄綜述 11方案設(shè)計與分析 22電路設(shè)計框圖及功能描述 23電路設(shè)計及其原理 23.1 555定時器 23.2 74LS190 33.3門電路 33.4顯示管 43.5繼電器 44仿

4、真結(jié)果 55測試結(jié)果分析 6設(shè)計體會 7綜述在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時間不能超過24秒，否則就違例了。本課程設(shè)計“智能籃球比賽倒計時器的設(shè)計”，可用于籃球比賽中，用于對球員持 球時間24秒限制。一旦球員的持球時間超過了 24秒,它自動的報警從而判定此 球員的違例。本次的課程設(shè)計是利用數(shù)字電子技術(shù)的知識做一個24秒倒計時器的設(shè)計電路，要求24秒倒計時器能夠正常工作。數(shù)字電子技術(shù)綜合訓(xùn)練也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分 析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn) 練和考察過程。1方案設(shè)計與分析方案一：本題是要求設(shè)計一個 24秒的籃球倒計時器，74IS1

5、90是一個十進制 的可逆計時器，因此可以利用其減計數(shù)功能，周期是由555定時器產(chǎn)生的脈沖提 供?？上冉o計數(shù)器置一個初始的值，然后利用計數(shù)器的減計數(shù)功能，使555定時 器的周期為1秒，完成減計數(shù)。當減到零時，555定時器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴 叫，顯示管保持在零不動。方案二：本題是要求設(shè)計一個24秒的籃球倒計時器，也可用一個16進制的 單時鐘的可逆計數(shù)器，利用其減計數(shù)功能，周期也是由555定時器提供。可先給 計數(shù)器置一個初始的值，然后利用計數(shù)器的減計數(shù)功能，使555定時器的周期為 1秒，完成減計數(shù)。當減到零時，給芯片一個置零信號，蜂鳴器鳴叫，顯示管保 持在零不動。因方案二的芯片和課本上不一樣，端口

6、不知道，所以選擇方案一進行仿真。2電路設(shè)計框圖及功能描述555提供脈沖一190置數(shù)一 190倒計時 _190置零555定時器是為了提供一個脈沖的，因此需要調(diào)節(jié)電阻值控制電容的充放電，來 實現(xiàn)周期為1s的脈沖。脈沖來臨，74LS190得提前置數(shù)，因此需要一個單刀雙 擲開關(guān)，load端口置數(shù)時選擇低電平，計數(shù)時選擇高電平。開始計數(shù)，當?shù)竭_ 零時，555定時器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動。3電路設(shè)計及其原理3.1 555定時器555定時器是提供一個脈沖的，因此需要接成多諧震蕩電路，所以它的5端口接一個電容后接地，2和6端口接在一起連接在 R2下面，Vcc下倆接R1電阻,R2電阻和一個電

7、容，最后接地。通過調(diào)節(jié) R1, R2,電容的值可以調(diào)節(jié)周期。2RJCln2=1sI14VGC41RSTId -1WZ11THR61TRIICONOMDI7LM556CMT 二 Ti T2 ( RiR T = 100R2 =22C =10mF圖1 555定時器3.2 74LS190 芯片本方案里面用主要器件就是74LS190芯片，其稱為十進制可逆計數(shù)器。Cten 端需要置低電平。因為要利用其減計數(shù)功能，所以u/d端需要置高電平，置數(shù)端 口為load，高電平為有效。Max/min端為借位或進位端。555定時器來的脈沖 需要接elk，第一個為個位，所以需要提前置數(shù)為 4,所以a b d低電平，c高

8、電平。輸出端接顯示部分。第二個為十位， elk通過一個反相器接個位片的 min 口，十位需要從2開始減，所以提前置數(shù)。Aed為低電平，b為高電平。 其他 使用與個位片相同。二9楓8-u/o畑 CLKhrAQAEOSCXBQC74LS1&0D圖2 74LS190芯片3.3門電路部分因為顯示器到零時，需要蜂鳴器響動，因為190輸出全是零，所以就需要 個轉(zhuǎn)換器，能把全是0的給轉(zhuǎn)成1的，就需要一個8端口輸入的或非門。八端口 輸入的或非門找不到，就找了兩個四端口輸入的或非門， 然后進行與邏輯。保證顯示管為00時，蜂鳴器能響3.4顯示部分顯示部分用的是一個4位二進制的顯示管，輸入對應(yīng)的二進制編碼就能顯示對

9、應(yīng)的數(shù)字圖4顯示器3.5繼電器減到00時，需要一個裝置使計數(shù)器保持 00的狀態(tài)，不減下去。所以00時 蜂鳴器引出個高電平給繼電器，讓繼電器工作，吸附脈沖開關(guān)斷開。rA-yimHIQ圖5繼電器4仿真結(jié)果VCC-1宓0卜1Z娥JT .如TJ031R 二1:-.:w:TO - -/LSISOD- - W22201mHlQ13 I卩:測N :rGC扁 Key：=AVCC : q? g- A Key= SpBcr -41 li 1141w.5%L -J7| l QK . hr址A r , . QX31 Cf-ic . u . . gc$如雄滋-MO初H， .,-1,n r*-聘B礙k Q,(p.Jfl7 KOmT474D8M丁4LS54NHL 18 23 I I I Hrmh Hi-5測試結(jié)果分析計時器能夠順利工作，由24秒到0秒，到達零秒，計時器不動，蜂鳴器發(fā)聲。6小組分工設(shè)計體會在這次課程設(shè)計中，使我們明白了 24秒倒計時器的設(shè)計電路的基本原理， 課程設(shè)計是一個很好的學(xué)習(xí)平臺，在本次電子技術(shù)課程設(shè)計中，能夠利用所學(xué)的 知識設(shè)計一個實際有用的電子實物， 十分