24秒籃球倒計(jì)時(shí)器課程設(shè)計(jì)

1、名稱：綜合訓(xùn)練項(xiàng)目三 n tB : ta : nan « n n n mBBiMBBHitB 0 m m « n 題目：籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì) n : : (: n IBHBBIBBBIMBnMHBB »!( IB tBMBiaHB專業(yè)：班級(jí)：姓名：.學(xué)號(hào)：遼寧工程技術(shù)大學(xué)數(shù)字電子技術(shù)綜合訓(xùn)練項(xiàng)目三成績(jī)?cè)u(píng)定表評(píng)定指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定分值得分思路清晰1評(píng)設(shè)計(jì)內(nèi)容方案論證1士 7E方案合理、 電路完整2仿真結(jié)果正確1標(biāo)格式正確 順序合理1準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容充實(shí)、 語(yǔ)言流暢1圖表清晰1答辯敘述清晰， 回答正確4總成績(jī)?nèi)掌?017年月日綜合訓(xùn)練項(xiàng)目三任務(wù)書、綜合訓(xùn)練題目籃球比賽

2、24 秒倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)、目的和要求1、目的：學(xué)習(xí)數(shù)字電路的模塊化設(shè)計(jì)方法；會(huì)運(yùn)用計(jì)數(shù)器、顯示器等器件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的時(shí)序邏輯電路。2、要求：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)碼管顯示的24 秒倒計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)間隔 1 秒；設(shè)置三個(gè)外部控制開關(guān)，分別控制系統(tǒng)的啟動(dòng)、暫停/ 繼續(xù)、復(fù)位（清零）功能；計(jì)時(shí)器遞減計(jì)數(shù)到零時(shí)，給出報(bào)警信號(hào)。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(yàn)證電路功能。成果形式：每小組提交綜合訓(xùn)練報(bào)告一份；現(xiàn)場(chǎng)或視頻答辯；有能力的同學(xué)制作實(shí)物。上交時(shí)間：在講授完第六章時(shí)序邏輯電路后的一周之內(nèi)提交 。三、訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目綜合訓(xùn)練課下1 周，課上 1 節(jié)。第 1 天：

3、針對(duì)選題查資料，確定整體設(shè)計(jì)方案；第25天：設(shè)計(jì)電路，并利用仿真軟件仿真設(shè)計(jì)電路，驗(yàn)證功能是否正確;第67天:按格式要求編寫整理設(shè)計(jì)報(bào)告。四、設(shè)計(jì)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 Visio2010 。指導(dǎo)教師：2017 年 月摘要在許多領(lǐng)域中計(jì)時(shí)器均得到普遍應(yīng)用， 諸如在體育比賽， 定時(shí)報(bào)警器、 游戲中的倒時(shí)器，交通信號(hào)燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機(jī)，還可以用來(lái)做為各種藥丸、 藥片， 膠囊在指定時(shí)間提醒用藥等等， 由此可見(jiàn)計(jì)時(shí)器在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的。本次設(shè)計(jì)要求做一個(gè)籃球比賽24 秒倒計(jì)時(shí)器，本次可以用555 定時(shí)器 74LS190 顯示管等器

4、件制造。關(guān)鍵詞：555定時(shí)器；74LS19Q顯示管目錄綜述 11 方案設(shè)計(jì)與分析 22 電路設(shè)計(jì)框圖及功能描述 23 電路設(shè)計(jì)及其原理 23.1 555 定時(shí)器 23.2 74LS190 33.3 門電路 33.4 顯示管 43.5 繼電器 44 仿真結(jié)果 55 測(cè)試結(jié)果分析 6設(shè)計(jì)體會(huì) 7綜述在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時(shí)間不能超過(guò)24 秒，否則就違例了。本課程設(shè)計(jì)“智能籃球比賽倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)”，可用于籃球比賽中，用于對(duì)球員持球時(shí)間 24 秒限制。 一旦球員的持球時(shí)間超過(guò)了 24 秒， 它自動(dòng)的報(bào)警從而判定此球員的違例。本次的課程設(shè)計(jì)是利用數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)做一個(gè)24 秒倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)電路

5、，要求24 秒倒計(jì)時(shí)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(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題， 鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)， 是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。41方案設(shè)計(jì)與分析方案一：本題是要求設(shè)計(jì)一個(gè) 24秒的籃球倒計(jì)時(shí)器，741s190是一個(gè)十進(jìn)制 的可逆計(jì)時(shí)器，因此可以利用其減計(jì)數(shù)功能，周期是由555定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖提 供?？上冉o計(jì)數(shù)器置一個(gè)初始的值，然后利用計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)功能，使555定時(shí) 器的周期為1秒，完成減計(jì)數(shù)。當(dāng)減到零時(shí)，555定時(shí)器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴 叫，顯示管保持在零不動(dòng)。方案二：本題是要求設(shè)計(jì)一個(gè)24秒的籃球倒計(jì)時(shí)器，也可用一個(gè)16進(jìn)制的

6、單時(shí)鐘的可逆計(jì)數(shù)器，利用其減計(jì)數(shù)功能，周期也是由555定時(shí)器提供?？上冉o 計(jì)數(shù)器置一個(gè)初始的值，然后利用計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)功能，使555定時(shí)器的周期為 1秒，完成減計(jì)數(shù)。當(dāng)減到零時(shí)，給芯片一個(gè)置零信號(hào)，蜂鳴器鳴叫，顯示管保 持在零不動(dòng)。因方案二的芯片和課本上不一樣，端口不知道，所以選擇方案一進(jìn)行仿真。2電路設(shè)計(jì)框圖及功能描述555提供脈沖一190置數(shù) f 190倒計(jì)時(shí) 一 190置零555定時(shí)器是為了提供一個(gè)脈沖的，因此需要調(diào)節(jié)電阻值控制電容的充放電，來(lái) 實(shí)現(xiàn)周期為1s的脈沖。脈沖來(lái)臨，74LS190得提前置數(shù)，因此需要一個(gè)單刀雙 擲開關(guān)，load端口置數(shù)時(shí)選擇低電平，計(jì)數(shù)時(shí)選擇高電平。開始計(jì)數(shù)，

7、當(dāng)?shù)竭_(dá) 零時(shí)，555定時(shí)器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動(dòng)。3電路設(shè)計(jì)及其原理3.1 555定時(shí)器555定時(shí)器是提供一個(gè)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(gè)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(gè)電容，最后接地。通過(guò)調(diào)節(jié) R1, R2,電容的值可以調(diào)節(jié)周期。T T1 T2 (R1 2R2) Cln2 1sRi 100R2 22C 10mF3.2 74LS190 芯片本方案里面用主要器件就是74LS190芯片，其稱為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器。Cten 端需要置低電平。因?yàn)橐闷錅p計(jì)數(shù)功能，所以u(píng)/d端需要置高電平，置數(shù)端 口

8、為load ,高電平為有效。Max/min端為借位或進(jìn)位端。555定時(shí)器來(lái)的脈沖 需要接clk ,第一個(gè)為個(gè)位，所以需要提前置數(shù)為 4,所以a b d低電平，c高 電平。輸出端接顯示部分。第二個(gè)為十位， clk通過(guò)一個(gè)反相器接個(gè)位片的 min 口，十位需要從2開始減，所以提前置數(shù)。Acd為低電平，b為高電平。 其他 使用與個(gè)位片相同。7LS190D圖2 74LS190芯片3.3 門電路部分因?yàn)轱@示器到零時(shí)，需要蜂鳴器響動(dòng)，因?yàn)?190輸出全是零，所以就需要一 個(gè)轉(zhuǎn)換器，能把全是0的給轉(zhuǎn)成1的，就需要一個(gè)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(gè)四端口輸入的或非門， 然后進(jìn)行與邏

9、輯。保證顯示管為00時(shí)，蜂鳴器能響或非門圖三3.4 顯示部分顯示部分用的是一個(gè)4位二進(jìn)制的顯示管，輸入對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼就能顯示 對(duì)應(yīng)的數(shù)字圖4顯示器3.5 繼電器減到00時(shí)，需要一個(gè)裝置使計(jì)數(shù)器保持 00的狀態(tài)，不減下去。所以00時(shí)蜂鳴器引出個(gè)高電平給繼電器，讓繼電器工作，吸附脈沖開關(guān)斷開95 測(cè)試結(jié)果分析計(jì)時(shí)器能夠順利工作，由 24 秒到 0 秒，到達(dá)零秒，計(jì)時(shí)器不動(dòng)，蜂鳴器發(fā)聲。6 小組分工7設(shè)計(jì)體會(huì)在這次課程設(shè)計(jì)中，使我們明白了 24 秒倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)電路的基本原理，課程設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)， 在本次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中， 能夠利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際有用的電子實(shí)物， 十分具有意義， 能夠做到學(xué)