籃球24秒倒計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)

1、電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)課 程：電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)題 目：籃球比賽24秒計(jì)時(shí)電路所屬院（系）物理與電信工程學(xué)院專業(yè)班級 姓 名學(xué)號_指導(dǎo)老師完成地點(diǎn) 2015年10月10日任務(wù)書籃球比賽24秒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)一. 任務(wù)及耍求設(shè)計(jì)并制作一個(gè)籃球比賽24秒計(jì)時(shí)電路電路。要求如21. 電路具有24秒倒計(jì)時(shí)功能。2. 有兩個(gè)數(shù)碼管顯示計(jì)吋吋間，按預(yù)置（開始）按鈕，數(shù)碼管顯示定時(shí) 時(shí)間；再按開始按鈕，倒計(jì)時(shí)開始，計(jì)數(shù)到0時(shí)計(jì)數(shù)停止。3. 倒計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，led燈亮表示進(jìn)攻時(shí)間結(jié)束。4. 電路具有預(yù)置數(shù)功能，可以在24秒z內(nèi)從任意時(shí)刻開始計(jì)數(shù)。5. 屯路具有報(bào)警功能，在24秒進(jìn)攻時(shí)間結(jié)束吋報(bào)警。用

2、壓控陶瓷蜂鳴器 作為電聲元件。6. 自制本電路所用得直流電源和一秒信號源。二. 參考資料數(shù)字電了技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)書實(shí)驗(yàn)四及實(shí)驗(yàn)六屯子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)資料目錄-xx. a 刖吞1整體電路設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)思路312基本原理313電路設(shè)計(jì)框圖32方案論證52.1方案一52. 2方案二52.3方案確定53模塊電路設(shè)計(jì)73.1信號源的設(shè)計(jì)732電源電路設(shè)計(jì)83. 3計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)83. 4顯示電路設(shè)計(jì)935停止控制電路103. 6報(bào)警提示電路114仿真調(diào)試及實(shí)驗(yàn)裝調(diào)114.1軟件簡介114.2軟件仿真124.3電路調(diào)試124.4結(jié)果分析13結(jié)15參考文獻(xiàn)：14附錄一：電路仿真圖16附錄二:元器件清單17附錄三：

3、器件管腳與功能說明1719附錄四：實(shí)物圖-ix. 1冃|j r在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時(shí)i'可不能超過二十四秒，否則就犯規(guī)了。本課程設(shè)計(jì) 的“籃球競賽二十四秒計(jì)時(shí)器”，可用于籃球比賽中，用于對球員持球時(shí)間二十四秒限制。 一旦球員的持球時(shí)間超過了二十四秒，它自動(dòng)的報(bào)警從而判定此球員的犯規(guī)籃球的24秒計(jì)時(shí)器只是計(jì)時(shí)器的-種。在?；钪校覀兘?jīng)常會(huì)看見各種計(jì)時(shí)器，例如, 在十字路口的紅綠燈上我們會(huì)看到一個(gè)34秒計(jì)吋器；我們經(jīng)?？吹降碾娮颖硪彩怯?jì)數(shù)器的 一種；在體育課上老帥用的秒表也是一種計(jì)時(shí)器。計(jì)時(shí)器給我們的生活帶來了很大的方便, 可以說我們的生活離不開計(jì)數(shù)器。本課程設(shè)計(jì)是脈沖數(shù)字電路的

4、簡單應(yīng)用，設(shè)計(jì)了籃球競賽24秒計(jì)時(shí)器。此計(jì)吋器功能 齊全，可以直接置數(shù)、啟動(dòng)、暫停和連續(xù)以及具冇光電報(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。本設(shè)計(jì)完成的小途計(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)生活中也具冇廣泛的實(shí)用價(jià)值。通過本次課程設(shè)計(jì)，可以了解計(jì)時(shí)器的組成和原理以及許多應(yīng)用，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的計(jì)時(shí) 器打好基礎(chǔ)。同時(shí)通過本次課程設(shè)計(jì)也能提高學(xué)生的設(shè)計(jì)電路，排查故障，思考問題等多種 能力。1整體電路設(shè)計(jì)1.1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

5、秒計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器功能齊 全，可以直接清零、啟動(dòng)、暫停和連續(xù)以及具冇光電報(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)、愆停和連續(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。本設(shè)計(jì)完成的中途計(jì)吋功能，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)生活中也具冇廣泛的實(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)備開始吋，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

6、路主要通過移位寄存器和一些門電路來實(shí)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)住，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。1.2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)牛器、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。其小計(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)、材停/連續(xù)

7、計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示與滅燈、定時(shí)時(shí)間到報(bào)警等功能。秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的信號是電路的吋鐘脈沖和定吋標(biāo)準(zhǔn)，但本設(shè)計(jì)對此信號耍求并不太 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?，讓該信號與時(shí)鐘脈沖在與門小將時(shí)鐘 截?cái)啵褂?jì)時(shí)器在計(jì)數(shù)到零時(shí)停住。1.3電路設(shè)計(jì)框圖

8、倒計(jì)時(shí)功能主要是利用192計(jì)數(shù)芯片來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利用反饋和置數(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，以 適合分和秒的不同需要。由于該系統(tǒng)特殊的需要，到計(jì)時(shí)器到零時(shí)，通過停止控制電路使計(jì) 數(shù)器停止計(jì)數(shù)并發(fā)出蜂鳴警報(bào)。整體電路設(shè)計(jì)如圖1.3 1所示:圖1.3-1電路整體設(shè)計(jì)圖2方案論證2. 1方案一該電路需要一個(gè)秒脈沖發(fā)生器，可用555芯片和電阻、電容構(gòu)成一個(gè)多諧振蕩器，通過 調(diào)節(jié)電阻電容的值口j產(chǎn)生1hz的時(shí)鐘脈沖。用兩片74ls192芯片構(gòu)成一個(gè)24秒計(jì)時(shí)器,其中一片的4個(gè)輸入端中,do、d2和d3 端接低電平，d1端接高電平，輸出端接七段數(shù)碼悖作為高位顯示，芯片2的4個(gè)輸入端中, do、d1和d3接低電平，d2接高

9、電平，遞增計(jì)數(shù)脈沖輸入端接高電平，輸出端接七段數(shù)碼管 作為低位顯示。因?yàn)?4ls192本身具有清零端和置數(shù)端，則可各用一個(gè)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)清零和啟 動(dòng)功能。耍使計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)到零時(shí)保持不變，可在輸出端反饋一個(gè)信號到輸入端來實(shí)現(xiàn)保持功能。 選収“00”這個(gè)狀態(tài)，通過3個(gè)或非門、一個(gè)3輸入與非門，從而得到一個(gè)低電平信號，該 信號與脈沖信號通過一個(gè)2輸入與非門而接到74ls192的遞減計(jì)數(shù)脈沖信號輸入端，可使計(jì) 時(shí)器在計(jì)數(shù)到零時(shí)停住。當(dāng)在74ls192的dn端輸入脈沖信號后nj進(jìn)行減計(jì)數(shù)，則通過一個(gè) 開關(guān)控制是否截?cái)嗝}沖信號就可以實(shí)現(xiàn)暫停/連續(xù)功能。報(bào)警電路在實(shí)驗(yàn)中町用發(fā)光二極管和鳴蜂器代替。在計(jì)數(shù)過程中，發(fā)

10、光二極管兩端都是 高電平，所以二極管截止，不發(fā)光；當(dāng)計(jì)數(shù)器減到“00”是，二極管左邊是低電平，右邊是 高電平，所以二極管導(dǎo)通，從而發(fā)光。2. 2方案二設(shè)計(jì)思路：24秒計(jì)時(shí)器，按設(shè)計(jì)要求，最大計(jì)數(shù)值為24秒，那么就需耍兩個(gè)數(shù)碼管。 要求計(jì)數(shù)間隔為1秒，那么我們需耍相應(yīng)頻率的脈沖信號發(fā)生器，脈沖是由555定時(shí)器構(gòu)成 的多諧振蕩器產(chǎn)牛的1iiz的脈沖；計(jì)數(shù)部分是川74ls192及邏輯電路構(gòu)成24秒的計(jì)時(shí)功能; 利用jk觸發(fā)器和邏輯電路構(gòu)成控制電路；譯碼顯示部分用74ls47譯碼器來進(jìn)行譯碼，然后 通過七段數(shù)碼顯示管來控制顯示部分；報(bào)警電路部分由74ls160及邏輯電路構(gòu)成；電源部分 將220v、50

11、1iz的交流電壓轉(zhuǎn)換成5v的直流電壓即可。2. 3方案確定方案一與方案二的實(shí)驗(yàn)原理基本相同，都采用了 555集成電路組成的多諧振蕩器來產(chǎn)生 周期為is的脈沖，用兩片74ls192芯片作為主體部分來實(shí)現(xiàn)24秒倒計(jì)時(shí)計(jì)算，置數(shù)和啟動(dòng) 的方法相同。不同的是反饋電路部分和何停/連續(xù)功能部分。方案一屮的反饋電路部分的反饋信號采 自兩個(gè)74ls192芯片的輸出端，采用了 3個(gè)或非門、一個(gè)3輸入為非門，從而得到一個(gè)低電 平信號，該信號與脈沖信號通過一個(gè)2輸入與非門而接到74ls192的遞減計(jì)數(shù)脈沖信號輸入 端，可使計(jì)時(shí)器在計(jì)數(shù)到零時(shí)停住。而方案二是利用74ls192芯片的借位輸出端輸出低電平 信號，讓該信號

12、與時(shí)鐘脈沖在與非門中將吋鐘截?cái)啵瑥亩箿p計(jì)數(shù)停止。暫停/連續(xù)功能， 方案一是通過一個(gè)單刀雙擲開關(guān)控制在遞減計(jì)數(shù)脈沖信號輸入高電平信號或端輸入脈沖信 號，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的暫停/連續(xù)功能；方案二是利用jk觸發(fā)器和邏輯電路構(gòu)成控制脈沖信 號相當(dāng)于被截?cái)啵瑢?shí)現(xiàn)暫停功能，當(dāng)脈沖信號和高電平相與非，脈沖信號沒有被截止，進(jìn)行 減計(jì)數(shù)。比較方案一和方案二，方案二優(yōu)于方案一，主要體現(xiàn)在反饋冋路上，方案一需要3個(gè)或 非門、一個(gè)3輸入與非門和一個(gè)2輸入與非門才能使減計(jì)數(shù)到“00”后保持不變；而方案二 使用一個(gè)與非門和就能實(shí)現(xiàn)。3模塊電路設(shè)計(jì)3.1信號源的設(shè)計(jì)555定時(shí)器應(yīng)用為多諧振蕩電路時(shí)，當(dāng)電源接通vcc通過電阻

13、r2.r3向電容c充電，其 上電壓按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)u上升至2/3vcc,會(huì)使比較器g輸出翻轉(zhuǎn)，輸出電壓為零，同 時(shí)放電管t導(dǎo)通，電容c通過&放電；當(dāng)電容電壓下降到l/3vcc,比較器c2工作輸岀電壓 變?yōu)楦唠娖?，c放電終止，vcc通過rw r2乂開始充電；周而復(fù)始，形成振蕩。則其振蕩周 期與充放電時(shí)間有關(guān)，也就是與外接元件有關(guān)，不受電源電壓變化影響。根據(jù)公式：tw2 = °7肚t = tw + tw2r3 = 20k1 r2 = 62m c2 = 10/f電源為5v,則q端輸出1hz的時(shí)鐘脈沖555定時(shí)器如圖3.1-1所示：圖3. 1-1多諧振蕩電路555定時(shí)器功能表3.1

14、 2所示:輸入輸出閾值輸入6觸發(fā)輸入2復(fù)位4輸出3放電管t 7xx00導(dǎo)通<2/3vcc<1/3vcc11截止>2/3vcc>1/3vcc10導(dǎo)通<2/3vcc>1/3vcc1不變不變表3. 1-2 555定時(shí)器功能表3.2電源電路設(shè)計(jì)單相交流電經(jīng)過電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓, 肓流電壓源的一般設(shè)計(jì)步驟如下：(1) 變壓器得到可用交流電；(2) 經(jīng)過整流二極管對其整流；(3) 再用電容對其濾波；(4) 最后用7805穩(wěn)壓系列対其進(jìn)行穩(wěn)壓。電源電路圖如圖3. 2-1所示：| | | | | | | | | | | | | |

15、| | | | | |1 i i i i i i i i i i m5! i i i i i i i i i i 1+7805<tbxt>tran-2p3s圖3. 2-1電源電路3. 3計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)電路主要由兩片74ls192組成。其中高位片74ls192的4個(gè)輸入端中,do、d2和d3端接低電平，d1端接高電平，輸出端接七段數(shù)碼管作為高位顯示，低位片2的4個(gè)輸入 端小，do、d1和d3接低電平，d2接高電平，輸出端接七段數(shù)碼管作為低位顯示。通過控制 輸入低電平或高電平，從而實(shí)現(xiàn)置數(shù)和啟動(dòng)功能。74ls192的計(jì)數(shù)是通過計(jì)數(shù)脈沖來控制的，通過555構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生1hz的方

16、波 來進(jìn)行計(jì)數(shù)工作。預(yù)登數(shù)通過控制74ls192的直數(shù)端來實(shí)現(xiàn)，要置數(shù)時(shí)只要pl端接低電平 就行了。在進(jìn)行24秒計(jì)時(shí)時(shí)，清零端、置數(shù)端和遞增計(jì)數(shù)脈沖輸入端接高電平，低位74ls192 芯片的遞減計(jì)數(shù)脈沖輸入端接時(shí)鐘脈沖，借位輸出端接高位74ls192芯片的遞減計(jì)數(shù)脈沖輸 入端。計(jì)時(shí)電路電路圖如圖3. 3-1所示:34顯示電路設(shè)計(jì)bcd碼七段譯碼驅(qū)動(dòng)器型號有74ls47 （共陽）74ls48 （共陰）、74ls48 （共陰）等，本 設(shè)計(jì)采用的是74ls47o74ls47引腳排列圖。其中ad為bcd碼輸入端;ag為譯碼輸出端,輸出“1”有效, 用來驅(qū)動(dòng)led七段共陰數(shù)碼管；lt非為測試輸入端，lt

17、非=0時(shí)，譯碼輸出全為“1” ； bo 為消隱輸入端,b0=0,譯碼輸出端全為“0” ； le為鎖定端,le=1時(shí)譯碼器處于鎖定狀態(tài), 譯碼輸出端保持在le二0時(shí)的數(shù)值，le二0為正常譯碼。74ls47內(nèi)冇上拉電阻，故只需要在輸出端與數(shù)碼管管腳端z間串入限流電阻即可工作。 譯碼器還有拒偽碼功能，當(dāng)輸入碼超過1001時(shí)，輸出全為“0”，數(shù)碼管熄滅。74ls47功能表如表3. 4-1所示表3.4-174ls47功能表輸入輸出lebilidcbaabcdefg顯示xx0xxxx11111118011000011111100011000101100001011001011011012011001111

18、110013011010001100114011010110110115011011000111116011011111100007011100011111118011100111100119led數(shù)碼管是目前最常用的數(shù)字顯示器，一個(gè)led數(shù)碼管可用來顯示一位（09）十進(jìn)制 數(shù)和一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。小型數(shù)碼管每段發(fā)光二極管的正向壓降隨顯示光（通常為紅、綠、黃、橙 色）的顏色不同略差別，通常約為22.5v,每個(gè)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮電流在510ma之間。 led數(shù)碼管耍顯示bcd碼所表示的十進(jìn)制數(shù)字就需要有一個(gè)專門的譯碼器，該譯碼器不但耍 完成譯碼功能，還要有相當(dāng)?shù)鸟唲?dòng)能力。共陰接法和共陽接法的區(qū)別在于它們公

19、共端的接法不一樣。共陽接法屮，數(shù)碼管的公 共端3和8都接vcc,而共陰接法中，3、8腳都接gnd。顯示電路電路如圖3.4-1所示：圖3. 4-1顯示電路3. 5停止控制電路倒數(shù)計(jì)數(shù)器到零時(shí)，需要將電路轉(zhuǎn)換到“00”并且停住?，F(xiàn)在選取計(jì)數(shù)器到零的狀態(tài)“00”, 從b0借位輸出端引出線接到二腳與非門，一端接b0,另一端接ne555的out端，與非門輸 出端接down,當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)“00”狀態(tài),從b0端輸出低電平,經(jīng)過與非門后鎖住從555多 諧振蕩器輸出的脈沖信號，沒有脈沖輸入down,從而停在“00”，因此能實(shí)現(xiàn)從“00”到 “24”的轉(zhuǎn)換。同吋單刀單置開關(guān)也可以控制74ls192的預(yù)置數(shù)和計(jì)數(shù)。

20、控制電路如圖3.5-1所示：圖3. 5-1控制電路圖3. 6報(bào)警提示電路警報(bào)提示就是完成任一計(jì)吋器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)給出連續(xù)的提示音。當(dāng)電路山"01”到“00”吋，“b0”借位輸出端輸出低電平，經(jīng)過與非門輸出為髙電 平，而蜂鳴器負(fù)極已經(jīng)接地，故這時(shí)由于兩端存在電壓差，所以蜂鳴器能報(bào)警。同樣的此 吋led的正極己經(jīng)接了髙電平，“b0”借位輸出端輸出低電平，故這吋山于兩端存在電壓差,所以led能止常工作。報(bào)警提示電路如圖3.6-1所示:55圖3.6-1報(bào)警提示電路4仿真調(diào)試及實(shí)驗(yàn)裝調(diào)4.1軟件簡介proteus軟件是英國labcenter electronics公司出版的eda工具軟件。它

21、不僅具有其 它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是f!前最好的仿真單片機(jī)及外 圍器件的工貝。雖然目而國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、 致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。具有4大功能模塊智能原理圖設(shè)計(jì)（isis）豐富的器件庫超過27000種元器件，可方便地創(chuàng)建新元件；智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位 所需耍的器件；智能化的連線功能：自動(dòng)連線功能使連接導(dǎo)線簡單快捷，大大縮短繪圖時(shí)間； 支持總線結(jié)構(gòu)：使用總線器件和總線布線使電路設(shè)計(jì)簡明清晰；對輸出高質(zhì)量圖紙。prospice混合仿真：基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)spice3f5,實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬電路的混合

22、仿真；超過27000個(gè)仿真器件：對以通過內(nèi)部原型或使川廠家的sp1ce文件自行設(shè)計(jì)仿真器 件，labcenter也在不斷地發(fā)布新的仿真器件，還可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件。獨(dú)特的單 片機(jī)協(xié)同仿真功能 支持主流的cpu類型：如arm7、8051/52、avr、pic10/12、pic16、pic18、 pic24、dspic33、hclk等。實(shí)用的pcb設(shè)計(jì)平臺(tái),先進(jìn)的自動(dòng)布局/布線功能；支持器件 的口動(dòng)/人工布局；支持無網(wǎng)格口動(dòng)布線或人工布線；支持引腳交換/門交換功能使pcb設(shè)計(jì) 更為合理；完整的pcb設(shè)計(jì)功能；可以輸出多種格式文件。4. 2軟件仿真首先在protues中選好元器件，然后連好線，

23、檢查線路是否存在錯(cuò)誤，如無，則進(jìn)入了 調(diào)試的正式階段，啟動(dòng)調(diào)試，觀察系統(tǒng)運(yùn)行的狀況是否良好，然示觀察系統(tǒng)的效果是否達(dá)到 預(yù)期的要求，如無，則停止仿真，分析電路中存在的缺陷與錯(cuò)誤，改正后再次啟動(dòng)調(diào)試，然 后再次觀察仿真效果是否達(dá)到預(yù)期的效果，如此循環(huán)下公，直到得到滿意的仿真效果。仿真前須明白：在仿真軟件上能仿真出結(jié)果的設(shè)計(jì)電路并不代表在實(shí)際電路中能得到同 樣的結(jié)果；仿真不岀結(jié)果的電路也并不代表在實(shí)際電路屮得不出結(jié)果。仿真只是給我們提供 一個(gè)壞境去驗(yàn)證一下口己的設(shè)計(jì)電路。4.3電路調(diào)試在木次的實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，通過上網(wǎng)查找各種資料、討論，在笫二天晚上我們就最 終確立了一種比較簡單乂很完善的方案，

24、并繪制出了完整的電路圖。領(lǐng)収組件后，我們就開 始了我們的接線工作，在我們的共同努力下，只經(jīng)過短短的三天時(shí)間我們就將基本電路完成。 但由于缺乏接線經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致問題太多，數(shù)碼管顯示不完全。通電后，數(shù)碼管能夠計(jì)數(shù)，報(bào)警 燈也不能夠正常工作，但數(shù)碼管老是顯示不完全，而且開關(guān)根本就起不到作用。由于接線不 用短線，導(dǎo)致線路很亂，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的調(diào)試根木就起不到作用。因?yàn)殡娐方泳€問題很大，所以我們決定拆了垂連。這一次，我們采取短線連接。不過在 單元電路的完成過程中也出現(xiàn)了一些問題，在接線的時(shí)候冇時(shí)候會(huì)和其他的線混淆，導(dǎo)致拆 了好多線，也重連了很多。是這讓我們明白在接線過程中要絕對細(xì)心，頭腦要清楚，在接線 時(shí)耍數(shù)

25、清芯片的管腳，并正確接到別的芯片上對應(yīng)的管腳上。基本電路完成后，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管 乂出現(xiàn)了亂碼，這次可把我們難到了，用萬能表和示波器檢測各部分電路的連接，最后發(fā)現(xiàn) 電路多了一根短線，最后乂檢查電路各個(gè)模塊的接線是否正常。各個(gè)模塊的工作都很正常 外部操作開關(guān)也都可以實(shí)現(xiàn)要求屮的啟動(dòng)、暫停、清零、連續(xù)功能。基本完成了此次課程設(shè) 計(jì)的任務(wù)。4. 4結(jié)果分析控制電路檢查 在電路全部連接完后，改變各開關(guān)的閉、合狀態(tài)，電路的啟動(dòng)、連續(xù)、暫停等功能均 無法實(shí)現(xiàn)，說明控制電路的連線上存在問題。解決方法： 川示波器或力川表檢查各管腳的連接情況，看輸入輸出端是否連接正常，并把有問題 存在的部分重新接好； 檢查各管腳的連

26、線情況，看是否有連接錯(cuò)誤的地方存在，并把有錯(cuò)誤的地方修改正確; 丿ij示波器或力川表檢查74ls00的vcc端和vdd端的連接情況，觀察是否存在錯(cuò)誤， 并把有錯(cuò)誤的地方改正。(2) 顯示電路檢查當(dāng)將顯示電路中的兩個(gè)數(shù)碼管接好后，接入直流電源，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不亮，說明顯示電路 連接不正確。解決方法： 接入電源，用丿j用表檢查電路是否接線正常'，并把有問題的部分重新接好； 進(jìn)一步檢查電源與地的接入是否接反； 若上述兩種情況都未出現(xiàn)則對照各芯片的管腳圖，檢查在連接過程中各管腳的連接是 否接錯(cuò)。(3) 計(jì)時(shí)電路檢查將木課設(shè)中所選計(jì)數(shù)器74ls192與顯示電路相連，接入直流電源，川信號發(fā)生器給計(jì)數(shù)

27、器一個(gè)1秒的脈沖信號，觀察計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示是在從二i 四遞減至0的過 程中有數(shù)字顯示不完全現(xiàn)象，上述現(xiàn)象表明計(jì)數(shù)器置數(shù)和計(jì)數(shù)都正常，但接線上存在問題。 解決方法： 檢查兩片74ls192的數(shù)據(jù)輸出端所連的置數(shù)電路和預(yù)置電路，看是否有連線錯(cuò)誤； 有萬用表或示波器檢查數(shù)碼管的管腳是否連接好； 川萬用表或示波器檢查兩片74ls48和74ls192電源的電源端電壓是否止常。(4) 555脈沖發(fā)生電路檢查我們將555的輸出端3接到示波器上觀察到的波形為一脈沖波，其頻率近似為一秒?；?木符合課程設(shè)計(jì)中所需秒脈沖信號的要求。(5) 報(bào)警電路檢查將秒信號接入計(jì)數(shù)電路，按下啟動(dòng)電路，觀察計(jì)數(shù)為0時(shí)

28、發(fā)光二極管的工作情況，發(fā)現(xiàn) 當(dāng)數(shù)碼顯示為00時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光，說明報(bào)警電路光電報(bào)警功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。小結(jié)本設(shè)計(jì)主要是通過模塊化設(shè)計(jì)的思想，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)所需達(dá)到的功能耍求；首先由時(shí)鐘 模塊為減計(jì)數(shù)捉供一個(gè)頻率為111z的脈沖信號，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)時(shí)間為1s,而譯碼 器和顯示模塊主要是實(shí)現(xiàn)顯示減計(jì)數(shù)功能;報(bào)警模塊是為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)減計(jì)數(shù)減到零時(shí)發(fā)出光電 報(bào)警信號；控制模塊主要是為了實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)器的啟動(dòng)、預(yù)置數(shù)和暫停/連續(xù)功能。本次電子課程設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的最好形式。在課題的完成過程小要求制作者要 有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和很強(qiáng)的動(dòng)手能力。在設(shè)計(jì)過程中，通過口主查找數(shù)據(jù)和其他資料，接觸 到了很多新鮮的東西。木次設(shè)計(jì)讓我們懂得了認(rèn)真的垂要性。要想設(shè)計(jì)并制作一個(gè)完美實(shí)用的數(shù)字電路，確實(shí) 是一件不輕松的工作，不僅耍有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，還要有靈活應(yīng)用芯片理論的功底，為此需 要閱讀人量關(guān)于這方面的書籍。在實(shí)際動(dòng)手過程屮，連線是最為重要的，它能直接決定電路的成敗：元器件的替換，開 關(guān)的選擇，以及最后的調(diào)試與分析。具屮的每一個(gè)壞節(jié)都是至關(guān)重耍的。綜合來講，木次的課程設(shè)計(jì)從設(shè)計(jì)帶到連線都是我們學(xué)習(xí)知識的檢驗(yàn)。通過親身體驗(yàn)說 明有些在仿真軟件中能行的方案在實(shí)際操作電路屮并不一定能行。整個(gè)過程中，調(diào)試也是相當(dāng)重耍的一部分。當(dāng)電路不能得到止確的結(jié)果時(shí)，要知