籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)-

1、學(xué) 號(hào)： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目學(xué) 院專 業(yè)班 級姓 名指導(dǎo)教師年月日25課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位： 題 目: 籃球24秒記時(shí)器的設(shè)計(jì)與制作初始條件：（1） 具備顯示24秒記時(shí)功能（2） 計(jì)時(shí)器為遞減工作，間隔為1S（3） 遞減到0時(shí)發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)（4） 設(shè)置外部開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的清0，啟動(dòng)及暫停要求完成的主要任務(wù): （包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）（1） 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求（2） 方案比較及認(rèn)證（3） 系統(tǒng)框圖，原理說明（4） 硬件原理，完整電路圖，采用器件的功能說明（5） 調(diào)試記錄及結(jié)果分析（6） 對成果的評價(jià)及改進(jìn)方法（7） 總結(jié)（

2、收獲及體會(huì)）（8） 參考資料（9） 附錄：器件表，芯片資料時(shí)間安排：6月16日6月19日：明確課題，收集資料，方案確定6月19日6月21日：整體設(shè)計(jì)，硬件電路調(diào)試6月21日6月24日；報(bào)告撰寫，交設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯指導(dǎo)教師簽名： 2014年 6月 日 前 言電子課程設(shè)計(jì)是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。 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，由此可見計(jì)時(shí)器在現(xiàn)代社會(huì)是何其重要的?；@球作為

3、一項(xiàng)全民健身項(xiàng)目，已有一定的歷史。在中國，籃球很盛行，籃球比賽也日趨職業(yè)化?；@球比賽中有一項(xiàng)違例時(shí)間要用倒計(jì)時(shí)器，目前多數(shù)采用的是24秒制。有需要就會(huì)有市場，因此設(shè)計(jì)一款24秒計(jì)時(shí)器是非常有必要也非常有前景的。該計(jì)時(shí)器要有遞減計(jì)時(shí)及報(bào)警功能。因此符合比賽中違例判罰的需要。 在NBA比賽中，規(guī)定了球員的持球時(shí)間不能超過24秒，否則就犯規(guī)了。本課程設(shè)計(jì)的“籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器”，可用于籃球比賽中，用于對球員持球時(shí)間24秒限制。一旦球員的持球時(shí)間超過了24秒，它自動(dòng)的報(bào)警從而判定此球員的犯規(guī)。 本設(shè)計(jì)主要能完成：顯示24秒倒計(jì)時(shí)功能；系統(tǒng)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)功能；

4、計(jì)時(shí)器為24秒遞減計(jì)時(shí)其計(jì)時(shí)間隔為1秒；計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時(shí)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)等。 整個(gè)電路的設(shè)計(jì)借助于proteus仿真軟件和數(shù)字邏輯電路相關(guān)理論知識(shí)，并在proteus下設(shè)計(jì)和進(jìn)行仿真，得到了預(yù)期的結(jié)果。 目錄第1章電路方案的選擇及電路框圖 51.1 設(shè)計(jì)方案51.2 電路框圖5第2章 設(shè)計(jì)思路及其工作原理的介紹62.1 設(shè)計(jì)思路62.2 基本原理6第3章 單元電路的設(shè)計(jì)83.1 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)83.2 數(shù)碼顯示電路的設(shè)計(jì)93.3 秒脈沖的設(shè)計(jì)113.4 控制開關(guān)電路的設(shè)計(jì)133.5 報(bào)警電路的設(shè)計(jì)133.6 整機(jī)工作原理14第4章 電路仿真154.1計(jì)時(shí)預(yù)備階

5、段.154.2計(jì)時(shí)階段 164.3暫停連續(xù)功能的實(shí)現(xiàn)174.4電路報(bào)警18第5章 安裝及調(diào)試步驟19第6章 故障分析與電路改進(jìn)206.1故障的分析和解決206.2電路的改進(jìn).20結(jié)束語21參考文獻(xiàn)22附錄1 籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器總電路原理圖23附錄2 元器件清單24第1章 電路方案的選擇及電路框圖1.1 設(shè)計(jì)方案方案一：采用計(jì)數(shù)器74LS192作為核心部分。同時(shí)選擇74LS48作為BCD碼譯碼器來對7段數(shù)碼顯示管進(jìn)行譯碼驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)七段數(shù)碼顯示管進(jìn)行顯示。采用555計(jì)時(shí)器制成的多諧振蕩器，進(jìn)行秒脈沖的輸入。因?yàn)槲覀冃枰獙ζ溥M(jìn)行暫停、清零、報(bào)警等控制，所以我們使用了兩個(gè)開關(guān)來控制計(jì)數(shù)器的各功能的實(shí)

6、現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)各種功能。方案二：采用單片機(jī)AT89S51作為核心部分，編寫程序。用74LS48和7段數(shù)碼顯示管組成顯示電路。采用三個(gè)開關(guān)控制啟動(dòng)、暫停、清零、報(bào)警從而實(shí)現(xiàn)各種功能。在兩個(gè)方案中，單片機(jī)價(jià)格比較貴，編寫程序繁瑣，原理說明性不夠強(qiáng)，在考慮到用低成本都能完成同樣的效果的前提下以及此次做的是數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)，因緊貼數(shù)字電子技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，所以在本次設(shè)計(jì)采用方案一。1.2 電路框圖 24秒倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)器的方案框圖如圖1-1所示。它是由秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、報(bào)警電路和控制電路等五個(gè)部分組成。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24秒計(jì)時(shí)功能，控制電路完成計(jì)數(shù)器的直

7、接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)功能，譯碼顯示電路完成數(shù)字顯示功能，報(bào)警電路產(chǎn)生光電報(bào)警功能。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)，這個(gè)信號(hào)作為電路的定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，其電路可采用555集成電路或由TTL與非門組成的多諧振蕩其構(gòu)成。控制電路計(jì)數(shù)器報(bào)警電路譯碼顯示秒脈沖發(fā)生器圖1-1 24秒計(jì)時(shí)器系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖控制電路手動(dòng)置數(shù)計(jì)數(shù)器，譯碼顯示電路出現(xiàn)顯示，秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生秒脈沖刺激計(jì)數(shù)器遞減，隨之譯碼顯示電路遞減。暫停/連續(xù)時(shí)，控制電路控制秒脈沖發(fā)生器暫停/連續(xù)秒第2章 設(shè)計(jì)思路及其工作原理的介紹2.1設(shè)計(jì)思路  本課程設(shè)計(jì)是脈沖數(shù)字電路的簡單應(yīng)用，設(shè)計(jì)了籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器功能齊全，可以直接

8、清零、啟動(dòng)、暫停和連續(xù)以及具有光電報(bào)警功能，同時(shí)應(yīng)用了七段數(shù)碼管來顯示時(shí)間。此計(jì)時(shí)器有了啟動(dòng)、暫停和連續(xù)功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)計(jì)時(shí)功能，當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，會(huì)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。本設(shè)計(jì)完成的中途計(jì)時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)了在許多的特定場合進(jìn)行時(shí)間追蹤的功能，在社會(huì)生活中也具有廣泛的實(shí)用價(jià)值。  籃球競賽記時(shí)系統(tǒng)的主要功能包括：進(jìn)攻方24秒倒計(jì)時(shí)和計(jì)時(shí)結(jié)束警報(bào)提示。攻方24秒倒計(jì)時(shí)，當(dāng)比賽準(zhǔn)備開始時(shí)，屏幕上顯示24秒字樣，當(dāng)比賽開始后，倒計(jì)時(shí)從24逐秒倒數(shù)到00。這一模塊主要是利用雙向計(jì)數(shù)器74LS192來實(shí)現(xiàn)；警報(bào)提示：當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)到零時(shí)，給出提示音。這部分電路主要通過移位寄存器和一些門電路來實(shí)

9、現(xiàn)。  此計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要由以下3個(gè)組成，即計(jì)時(shí)模塊、控制模塊、以及譯碼顯示模塊。在設(shè)計(jì)此計(jì)時(shí)器時(shí)，采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，使設(shè)計(jì)起來更加簡單、方便、快捷。此電路是一時(shí)鐘產(chǎn)生，觸發(fā)，倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)，譯碼顯示、報(bào)警為主要功能，在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，構(gòu)造主體電路和輔助電路兩個(gè)部分。2.2基本原理 24秒計(jì)時(shí)器的總體參考方案框圖如圖1所示。它包括秒脈沖發(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（簡稱控制電路）等五個(gè)模塊組成。其中計(jì)數(shù)器和控制電路是系統(tǒng)的主要模塊。計(jì)數(shù)器完成24秒計(jì)時(shí)功能，而控制電路完成計(jì)數(shù)器的直接清零、啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈、

10、定時(shí)時(shí)間到報(bào)警等功能。  秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的信號(hào)是電路的時(shí)鐘脈沖和定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，但本設(shè)計(jì)對此信號(hào)要求并不太高，故電路可采用555集成電路或由TTL與非門組成的多諧振蕩器構(gòu)成。  譯碼顯示電路由74LS48和共陰極七段LED顯示器組成。報(bào)警電路在實(shí)驗(yàn)中可用發(fā)光二極管和鳴蜂器代替。                主體電路： 24秒倒計(jì)時(shí)。24秒計(jì)數(shù)芯片的置數(shù)端清零端共用一個(gè)開關(guān)，比賽開始后，24秒的置數(shù)端無效，24

11、秒的倒數(shù)計(jì)時(shí)器的倒數(shù)計(jì)時(shí)器開始進(jìn)行倒計(jì)時(shí)，逐秒倒計(jì)到零。選取“00”這個(gè)狀態(tài)，通過組合邏輯電路給出截?cái)嘈盘?hào)，讓該信號(hào)與時(shí)鐘脈沖在與門中將時(shí)鐘截?cái)?，使?jì)時(shí)器在計(jì)數(shù)到零時(shí)停住。第3章 單元電路的設(shè)計(jì)3.1 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器選用集成電路74LS192進(jìn)行設(shè)計(jì)較為簡便，74LS192是十進(jìn)制可編程同步加法計(jì)數(shù)器，它采用8421碼十進(jìn)制編碼，并具有直接清零、置數(shù)、加減計(jì)數(shù)功能。圖3-1是74LS192引腳排列。圖中CU、CD分別是加計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)的時(shí)鐘脈沖輸入端（上升沿有效）。PL是異步并行置數(shù)控制端（低電平有效），TCU和TCD是進(jìn)位、借位輸出端（低電平有效），MR是異步清零端，P3-P0是并

12、行數(shù)據(jù)輸入端，Q3-Q0是輸出端。圖3-1 74LS192的引腳排列74LS192的功能表見表3-1所示。表 3-1 74LS192功能表輸入輸出MRCUCDP0P1P2P3Q0Q1Q2Q31×××××××000000××abcdabcd011××××加計(jì)數(shù)011××××減計(jì)數(shù)當(dāng)PL=1，MR=0時(shí)，若時(shí)鐘脈沖加到端CU，且CD =1則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成加計(jì)數(shù)功能，當(dāng)加計(jì)數(shù)到9時(shí)，TCU端發(fā)出進(jìn)位下跳變脈沖；若時(shí)鐘脈沖

13、加到CD端，且CU=1，則計(jì)數(shù)器在預(yù)置數(shù)的基礎(chǔ)上完成減計(jì)數(shù)功能，當(dāng)減計(jì)數(shù)到0時(shí)，TCD 端發(fā)出借位下跳變脈沖。由74LS192構(gòu)成的二十四進(jìn)制遞減計(jì)數(shù)器如下圖3-2所示。圖3-2 8421BCD二十四遞減計(jì)數(shù)器 其預(yù)置數(shù)為N=（00100100）= (24)10。在CD端的輸入時(shí)鐘脈沖作用下，開始遞減。只有當(dāng)?shù)臀?TCD 端發(fā)出借位脈沖時(shí) , 高位計(jì)數(shù)器才作減計(jì)數(shù)。當(dāng)高、低位計(jì)數(shù)器處于全零 , 完成一個(gè)計(jì)數(shù)周期，然后手動(dòng)置數(shù)PL=0, 計(jì)數(shù)器完成置數(shù) ,再次進(jìn)入下一循環(huán)減計(jì)數(shù)。3.2 數(shù)碼顯示電路的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求采用74LS48譯碼器來驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼顯示管。74LS48芯片是一種常用的七段

14、數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路和系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中。74LS48和共陰極七段LED顯示器如圖3-3連接。這樣連接74LS48可直接驅(qū)動(dòng)共陰極LED數(shù)碼管而不需像CC4511外接限流電阻。圖3-3 顯示電路74LS48輸入信號(hào)為BCD碼，輸出端為a、b、c、d、e、f、g共7線，另有3條控制線。為測試端，低電平有效，當(dāng)=0時(shí)，無論輸入端A、B、C、D為何值，ag輸出全為高電平，使7段顯示器件顯示“8”字型，此功能用于測試器件。為滅零輸入端,低電平有效。在=1， =0，且譯碼輸入為0時(shí)，該位輸出不顯示，即0字被熄滅。但當(dāng)譯碼輸入不全為0時(shí)，仍能正常譯碼輸出，使顯示器正常顯示。BIRBI是一個(gè)特殊的

15、端口，有時(shí)作用于輸入，有時(shí)作用于輸出，在這里不多做介紹。74LS48功能表見表3-2。輸入輸出字形數(shù)字A B C DBI/RBOa b c d e f g012345678911111111111XXXXXXXXX0 0 0 01 0 0 00 1 0 01 1 0 00 0 1 01 0 1 00 1 1 01 1 1 00 0 0 11 0 0 111111111111 1 1 1 1 1 01 1 0 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 11 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1

16、 1 11 1 1 1 0 1 10123456789消隱脈沖消隱燈測試X10X0XXXXX0 0 0 0XXXX0010 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 18表3-2 74LS48的功能表七短數(shù)碼管的引腳圖如圖3-4所示，在使用時(shí)要注意是共陽還是共陰，其中3腳和8腳相連為公共端，因?yàn)榇舜卧O(shè)計(jì)是使用的共陰極數(shù)碼管，所以在電路中接地，6腳為小數(shù)點(diǎn)引腳，在設(shè)計(jì)中沒要求不需要對其處理。圖3-4 七短數(shù)碼顯示管的引腳圖3.3 秒脈沖的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，電路需要產(chǎn)生間隔為一秒的時(shí)間脈沖，完成正確的計(jì)數(shù)功能。所以選擇NE555定時(shí)器來設(shè)計(jì)此電路。從而產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖

17、。NE555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插8腳結(jié)構(gòu)，體積很小，使用起來方便。只要在外部配上幾個(gè)適當(dāng)?shù)淖枞菰涂梢詷?gòu)成史密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及自激多諧振蕩器等脈沖信號(hào)產(chǎn)生與變換電路。它在波形的產(chǎn)生與變換、測量與控制、定時(shí)電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應(yīng)用。引腳功能： TH：高電平觸發(fā)端，簡稱高觸發(fā)端，又稱閾值端，低電平觸發(fā)端，簡稱低觸發(fā)端， CVO：控制電壓端，OUT：輸出端。DIS：放電端，RES：復(fù)位端。工作原理見表3-3表3-3 555定時(shí)器控制功能表輸 入輸 出THRESOUTDIS××LL導(dǎo)通<VCC<VCCHH截止

18、 <VCC>Error! No bookmark name given.VCCH不變不變>VCC×HL導(dǎo)通用555集成電路組成多諧振蕩電路為系統(tǒng)提供脈沖，如圖3-5 所示。R1、R2和C1為外接定時(shí)元件，高、低電平觸發(fā)輸入端項(xiàng)鏈并接到定時(shí)電容C1上，R1和R2的節(jié)點(diǎn)與放電端相連，電壓控制端不用，通常接0.01uF電容C2。接通電源后，VCC通過R1，R2對C1充電，DIS上升。開始時(shí)DIS<VCC，即高電平觸發(fā)端TH<VCC，低電平觸發(fā)<VCC，定時(shí)器置位，放電管截止。隨后DIS越充越高，當(dāng)DIS>VCC，高電平觸發(fā)端TH>VCC，低電

19、平觸發(fā)端>VCC，定時(shí)器復(fù)位，放電管飽和導(dǎo)通，C1通過R5放電，DIS下降。當(dāng)DIS<VCC時(shí)，又回到高電平觸發(fā)端TH<VCC，定時(shí)器又置位，放電管截止，C1停止放電而重新充電。如此反復(fù)，形成振蕩波形提供脈沖。公式：Tw1=0.7 (R2 +R5) C1 Tw2=0.7R2 C1振蕩周期計(jì)算公式：T=0.7 (R2 +2R5) C11s圖 3-53.4 控制開關(guān)電路的設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)中需實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的暫停、復(fù)位和啟動(dòng)控制，為了簡單，我們只需用一個(gè)開關(guān)來控制啟動(dòng)和復(fù)位功能。啟動(dòng)復(fù)位開關(guān)和74192的11腳相連即可。在這里，主要介紹暫停/連續(xù)開關(guān)的設(shè)計(jì)，因?yàn)?55產(chǎn)生秒脈沖全靠給C1

20、充放電產(chǎn)生，所以只需中斷C1的充放電即可，所以在C1的另一端用一個(gè)開關(guān)控制接地，這就形成了暫停/連續(xù)開關(guān)。3.5 報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，要產(chǎn)生光電報(bào)警，我們采用5個(gè)或門組成一個(gè)選擇電路，一個(gè)發(fā)光二極管產(chǎn)生光亮，一個(gè)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警。如圖3-6所示圖 3-6報(bào)警電路設(shè)計(jì)或門OR1的輸入與高位74LS192的低兩位輸出端相連，OR2、OR3與低位74LS192輸出端相連。當(dāng)輸出端全部為低電平時(shí)OR5的輸出才為低電平，此時(shí)導(dǎo)通發(fā)光二極管和蜂鳴器，產(chǎn)生光電報(bào)警信號(hào)。3.6 整機(jī)工作原理籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器主要是由秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、控制電路和報(bào)警電路組成。控制電路直接控制計(jì)數(shù)器啟

21、動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示等功能。由附錄1可見圖中有SW2和SW3兩個(gè)開關(guān)，SW2為置數(shù)，SW3為暫停。SW2閉合，74LS192被置數(shù)，顯示電路出現(xiàn)數(shù)字24。完成置數(shù)后斷開SW2，啟動(dòng)計(jì)時(shí)。若此時(shí)秒脈沖電路的SW3為斷開，則產(chǎn)生連續(xù)秒脈信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器，數(shù)碼管上的數(shù)字就會(huì)自動(dòng)減1，閉合SW3，秒脈沖暫停，計(jì)數(shù)遞減暫停，斷開SW3又恢復(fù)計(jì)數(shù)遞減，這就實(shí)現(xiàn)了暫停/連續(xù)功能。在計(jì)數(shù)遞減的同時(shí)，74LS192的8個(gè)輸出端也隨之產(chǎn)生高低電平變化來控制報(bào)警電路5個(gè)或門的高低電平的變化。由附錄1可見，5個(gè)或門的排列必須當(dāng)74LS192的8個(gè)輸出全為低電平時(shí)，換而言之，就是計(jì)數(shù)到零時(shí)，或門最

22、后一個(gè)輸出的才是低電平，從而觸發(fā)發(fā)光二極管和蜂鳴器，產(chǎn)生亮光和警報(bào)聲，達(dá)到了光電報(bào)警的。第4章 電路仿真本次設(shè)計(jì)采用的是protues軟件仿真，它是一種功能強(qiáng)大的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，提供智能原理圖設(shè)計(jì)系統(tǒng)、SPICE模擬電路、數(shù)字電路及MCU器件混合仿真系統(tǒng)和PCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能。其不僅可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)的電路分析實(shí)驗(yàn)、模擬電子線路實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)等，而且可以仿真嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。Proteus提供了大量的元件庫 v拜拜吧，有RAM、ROM、鍵盤、馬達(dá)、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等。在編譯方面，它也支持Keil和MPLAB等多種編譯器?，F(xiàn)在我們用Proteus進(jìn)行仿真

23、，仿真結(jié)果如下4.1.計(jì)時(shí)預(yù)備階段如圖4-1圖 4-1 計(jì)時(shí)預(yù)備階段閉合SW2，斷開SW3啟動(dòng)仿真軟件，此時(shí)74LS192開始工作，高位74LS192輸入0010，低位74LS192輸入0100，通過74LS48譯碼，數(shù)碼管顯示出了24秒的字樣，進(jìn)入計(jì)時(shí)預(yù)備階段。4.2.計(jì)時(shí)階段如圖4-2圖 4-2 計(jì)時(shí)階段 斷開SW2進(jìn)入計(jì)時(shí)階段，由555產(chǎn)生秒脈沖，從Q端傳送到低位74LS192的DN端。個(gè)位數(shù)碼管從4開始遞減，當(dāng)個(gè)位遞減0時(shí)又通過低位74LS192的TCD端傳送到高位74LS192的DN端，十位的數(shù)字減1。如此周而復(fù)始的循環(huán)形成倒計(jì)時(shí)。4.3.暫停連續(xù)功能的實(shí)現(xiàn)如圖4-3圖 4-3 暫停

24、/連續(xù)功能實(shí)現(xiàn)在計(jì)時(shí)階段中，由SW3來控制暫停/連續(xù),閉合SW3，555秒脈沖暫停，低位74LS192停止工作，數(shù)碼管遞減停止，反之又閉合SW3,555秒脈沖繼續(xù)進(jìn)行，低位74LS192繼續(xù)工作，數(shù)碼管重新開始遞減，又進(jìn)入計(jì)時(shí)。4.4.電路報(bào)警如圖4-4圖 4-4 電路報(bào)警計(jì)數(shù)到零時(shí)高位和低位74LS192的八個(gè)輸出端為低電平，傳輸?shù)交蜷T組成的選擇電路。因?yàn)槿繛榈碗娖剿曰蜷T的最后輸出為低電平，于是LED燈、蜂鳴器導(dǎo)通，產(chǎn)生光電報(bào)警信號(hào)第5章 安裝及調(diào)試步驟5.1.按照PCB板的規(guī)格，設(shè)定好各集成芯片的排放位置、測試各芯片是否與面板接觸良好。5.2.用異步可逆雙時(shí)鐘BCD計(jì)數(shù)器74LS192

25、及相關(guān)門實(shí)現(xiàn)定時(shí)倒計(jì)時(shí)電路。5.3.當(dāng)檢測出問題后分析其原因，是元器件本身原因還是接線錯(cuò)誤，更換元件或重新正確接線，保證電路的正確運(yùn)行。5.4.確定個(gè)元器件是否能正常工作。 5.4.整體綜合連接，測試整體性能。第6章 故障分析與電路改進(jìn)6.1 故障的分析和解決在實(shí)際連線過程中，出現(xiàn)故障幾乎是不可避免的。其中接線錯(cuò)誤就是第一個(gè)一個(gè)難以避免的困難。另外一個(gè)讓人頭疼的原因是實(shí)驗(yàn)板與芯片接觸不良，導(dǎo)致形成軟型故障，難以準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)。最后，我個(gè)人認(rèn)為還有一個(gè)細(xì)節(jié)也不能忽視，就是實(shí)物圖和電腦仿真上的芯片接法并不完全一樣，電腦仿真上的芯片許多管腳已經(jīng)默認(rèn)接地或接電源了，這些我們在實(shí)物圖上就必須實(shí)際地接上，

26、否則就會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。在查找故障時(shí)，首先要有耐心和細(xì)心。同時(shí)要開動(dòng)腦筋，進(jìn)行認(rèn)真的分析和判斷。在不通電的情況下，通過目測，對照電路原理圖和裝配圖，檢查每一塊片是否正確，極性有無接反，管腳有無損壞，連線有無接錯(cuò)（包括漏錯(cuò)線、短路和）通電后，通過類比法，高低電平比較法等方法逐一找出故障點(diǎn)?？赡艹霈F(xiàn)的問題：1. 計(jì)數(shù)過程中出現(xiàn)亂碼。原因就是74LS192芯片的CP端出現(xiàn)接觸不良，也就是導(dǎo)線擾動(dòng)，解決的方法就是斷掉電源重新加載。2. 計(jì)數(shù)周期多于一秒。原因就是555定時(shí)器設(shè)置的參數(shù)不正確，解決方法就是重新設(shè)置好電阻R、電容C的參數(shù)。另外，周期不準(zhǔn)確也可能是外加電壓大于5V，工作時(shí)間久了電容、電阻發(fā)熱

27、造成。3. 24到00后接著計(jì)數(shù)到99.原因是清零端沒接上反饋。解決的方法就是加一個(gè)反饋請零端或者加一個(gè)開關(guān)來控制，這里就用了后一種方法。6.2 電路的改進(jìn) 盡管用本電路圖所焊接出來的電路板能實(shí)現(xiàn)功能，而且電路也很穩(wěn)定。這也是對本電路的肯定。但從使用的過程中，其實(shí)還是有值得改進(jìn)的地方。比如當(dāng)數(shù)碼管顯示到“00”時(shí)，能亮燈，那應(yīng)該是更完美的。但是本電路只有在從“00”轉(zhuǎn)到“24”是才能亮燈及報(bào)警，也就是說報(bào)警器慢了1秒鐘報(bào)警。實(shí)際的電路改進(jìn)：可以先在兩個(gè)74LS192的輸出端接上接二個(gè)四輸入端與非門。并且接到觸發(fā)器的輸入端，這樣能實(shí)現(xiàn)當(dāng)數(shù)碼管顯示到“00”時(shí)，LED發(fā)光且鳴蜂器發(fā)出聲音，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。但是，這樣的代價(jià)就是使電路更加的復(fù)雜，所帶來的工作量也隨之增大。結(jié)束語在此次課程設(shè)計(jì)中，我們將課本理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。按照書本上