籃球競賽30秒定時(shí)器設(shè)計(jì)

1、2006級(jí)學(xué)生數(shù)字電路課程設(shè)計(jì) 數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)報(bào)告書課題名稱 籃球競賽30秒定時(shí)器設(shè)計(jì)姓 名 學(xué) 號(hào) 院、系、部物理與電信工程系專 業(yè)電子信息工程指導(dǎo)教師2008年 07 月06日 一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 設(shè)計(jì)一個(gè)具有具有倒計(jì)時(shí)功能的籃球競賽定時(shí)器并具有時(shí)間顯示功能。(2) 設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的直接清零、啟動(dòng)和暫停/連續(xù)計(jì)時(shí)。(3) 要求計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，顯示器上顯示00，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)。(4) 要求計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)電路遞減計(jì)時(shí)時(shí)，每隔1秒鐘，計(jì)時(shí)器減1。 2008年07月06日 二、指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師簽名： 2008 年07月 日 三、成績 蓋章驗(yàn)收 2008年07月 日

2、籃球競賽30秒定時(shí)器的設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)目的(1)熟悉集成電路的引腳安排。(2)掌握個(gè)芯片的邏輯功能及使用方法。(3)了解面包板結(jié)構(gòu)及其接線方法。(4)了解籃球競賽30秒定時(shí)器的組成及工作原理。(5)熟悉30秒定時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作。 譯 碼 顯 示 計(jì) 數(shù) 器 2 設(shè)計(jì)思路 秒脈沖發(fā)生器 報(bào) 警 電 路控 制 電 路 圖1 設(shè)計(jì)思路簡圖 30秒定時(shí)器的總體參考方案框圖如圖1所示。它包括了脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、報(bào)警電路和輔助時(shí)序控制電路等5部分。其中計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要部分。計(jì)數(shù)器完成30秒計(jì)時(shí)功能，控制電路完成計(jì)數(shù)器的直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)器、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈、

3、定時(shí)時(shí)間到報(bào)警功能。3 設(shè)計(jì)過程 3.1單元電路設(shè)計(jì)（1）8421碼遞減計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器選用中規(guī)模集成電路74ls192進(jìn)行設(shè)計(jì)較為簡便，74ls192是十進(jìn)制可編程同步加/減計(jì)數(shù)器，它采用8421碼二十進(jìn)制編碼的，并具有直接清零、置數(shù)、加/減計(jì)數(shù)功能。圖中4、5腳分別是加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)的時(shí)鐘脈沖輸入端，11腳是異步并行置數(shù)控制端，12、13腳分別是進(jìn)位、借位輸出端，14腳是異步清除端，15、1、10、9腳是并行數(shù)據(jù)輸入端，3、2、6、7腳是輸出端。則有74ls192的功能表如下圖1所示 cpucpdldcr操作××00置數(shù)110加計(jì)數(shù)110減計(jì)數(shù)××

4、15;1清零 圖1 74ls192功能表圖2 8421bcd碼30進(jìn)制遞減計(jì)數(shù)器(2) 輔助時(shí)序控制電路為了保證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,在設(shè)計(jì)控制電路時(shí),應(yīng)正確處理各個(gè)信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系.從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求可知,控制電路要完成以下功能:1、 操作“直接清零”開關(guān)時(shí)，要求計(jì)數(shù)器清零。2、 閉合“啟動(dòng)”開關(guān)時(shí)，計(jì)數(shù)器完成置數(shù)功能，顯示器顯示30秒字樣；斷開開關(guān)計(jì)數(shù)開始遞減計(jì)數(shù)。3、 當(dāng)“暫停/連續(xù)”開關(guān)處于暫停時(shí)，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)暫停，當(dāng)出在連續(xù)時(shí)，計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)。4、 當(dāng)計(jì)數(shù)器遞減計(jì)數(shù)到0時(shí)，控制電路應(yīng)發(fā)生報(bào)警信號(hào)，使計(jì)數(shù)器保持零狀態(tài)不變，同時(shí)報(bào)警電路工作。 圖3 置數(shù)控制電路 圖4 輔助時(shí)鐘控制電路3.2 總

5、體電路設(shè)計(jì)圖根據(jù)前面的分析，可以畫出籃球競賽30秒定時(shí)電路。如圖5所示： 圖5 籃球競賽30秒定時(shí)電路4 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)果 (1)運(yùn)行電路時(shí),報(bào)警時(shí)的結(jié)果：如圖6所示; (1)運(yùn)行電路時(shí),正常工作計(jì)時(shí)時(shí)的狀態(tài)圖:如圖7所示. 圖6 籃球競賽30秒定時(shí)器報(bào)警是的圖 圖7 籃球競賽定時(shí)器運(yùn)行中的狀態(tài)5主要儀器與設(shè)備數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)箱 或ewb軟件集成電路 74192 2片，74ls48 2片，1hz脈沖源，顯示器2片，電 阻 10ko的3個(gè)，1ko的一個(gè)。6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議 6.1設(shè)計(jì)體會(huì)通過這次對籃球競賽30秒定時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作，讓我了解了設(shè)計(jì)電路的程序，也讓我了解了關(guān)于數(shù)字鐘的基本原理與設(shè)計(jì)理念，通過

6、對定時(shí)器各部分之間的組裝和運(yùn)行，使我了解到怎樣通過示實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題以及怎樣解決這些問題,也認(rèn)識(shí)到還有要設(shè)計(jì)一個(gè)電路總要先用仿真仿真成功之后才實(shí)際接線的。但是最后的成品卻不一定與仿真時(shí)完全一樣，因?yàn)椋賹?shí)際接線中有著各種各樣的條件制約著。而且，在仿真中無法成功的電路接法，在實(shí)際中因?yàn)樾酒旧淼奶匦远軌虺晒ΑＫ?，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮兩者的差異，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。此外，本實(shí)驗(yàn)也可通過ewb軟件實(shí)現(xiàn)。通過這次學(xué)習(xí)，讓我對各種電路都有了大概的了解，所以說，坐而言不如立而行，對于這些電路還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。6.2對設(shè)計(jì)的建議在我們動(dòng)手制作之前應(yīng)先告訴我們應(yīng)先了解掌握相關(guān)軟件、芯片和原理，掌握如何檢測電路的方法和相關(guān)芯片的使用方法。在我們實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)當(dāng)注意實(shí)驗(yàn)中的問題，要思考問題來源及如何去解決。這樣會(huì)有助于我們進(jìn)一步的進(jìn)入狀態(tài)，完成設(shè)計(jì)；也更助于我們能夠真正鍛煉我們的動(dòng)手能力。參考文獻(xiàn)1 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ). 北京：高等教育出版社，1999年2 陳大欽.電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn). 北京：高等教育出版社，2001年 3 何金茂.電