籃球 24秒12分鐘計(jì)時(shí)系統(tǒng)

設(shè)計(jì)制作一個(gè)籃球競(jìng)賽計(jì)時(shí)系統(tǒng)：1、具有顯示每節(jié)12分鐘比賽時(shí)間的倒計(jì)時(shí)功能；具：用四個(gè)數(shù)碼管分別顯示分、秒，其計(jì)時(shí)間隔為1S。并用四個(gè)LED分別自動(dòng)指示比賽節(jié)數(shù)2、設(shè)置啟動(dòng)鍵和暫停/繼續(xù)鍵，分別控制兩個(gè)計(jì)時(shí)器的直接啟動(dòng)計(jì)數(shù)，暫停/繼續(xù)計(jì)數(shù)功能。3、設(shè)置復(fù)位鍵：按復(fù)位鍵可隨時(shí)返回初始狀態(tài)，時(shí)間顯示電路顯示分別為12.00和24S。4、計(jì)時(shí)器遞減計(jì)數(shù)到‘00.00’時(shí)，計(jì)時(shí)器停止工作，并給出報(bào)警信號(hào)。12．設(shè)計(jì)各單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路21、8、9、10、11、12、3第一周：星期一上午安排任務(wù)。~~星期四：設(shè)計(jì)仿真第二周：；4參考文獻(xiàn)…5目錄設(shè)計(jì)整體思路……11.課程設(shè)計(jì)要求……………12.設(shè)計(jì)目的…………………13.設(shè)計(jì)整體思路………11）主電路…………………12）控制電路………………2………………31.基本原理…………………32.設(shè)計(jì)整體框架圖…………4………………51.秒脈沖發(fā)生電路…………52.遞減計(jì)數(shù)及數(shù)碼顯示電路………………61）倒計(jì)時(shí)單元電路………6I.24秒倒計(jì)時(shí)單元電路設(shè)計(jì)…………6II.12分鐘倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)……………72）小節(jié)顯示電路設(shè)計(jì)……83.控制電路設(shè)計(jì)……………81）操作控制按鍵設(shè)計(jì)……8I.小節(jié)啟動(dòng)控制鍵……8II．24秒復(fù)位鍵…………9III．暫停/繼續(xù)按鍵設(shè)計(jì)………………10I.反饋信號(hào)設(shè)計(jì)………10II.秒脈沖控制…………114.報(bào)警單元電路…………12I.電路設(shè)計(jì)……………12II.輸入信號(hào)設(shè)計(jì)………12………v………13……141.故障產(chǎn)生的原因………1462.故障的分析法……………143.電路的改進(jìn)………………14總結(jié)與體會(huì)………16……………18參考文獻(xiàn)……………20…………21…2271、課程設(shè)計(jì)要求每一節(jié)開(kāi)始都有一個(gè)LED（發(fā)光二極管）自動(dòng)發(fā)光，表示比賽小節(jié)。并且具有顯示每一小節(jié)12分鐘比賽時(shí)間倒計(jì)時(shí)功能和顯示24秒倒計(jì)時(shí)功能。要求有三個(gè)操作鍵：（112:00和24秒；（2）暫停/繼續(xù)鍵——使整個(gè)計(jì)時(shí)器停止和繼續(xù)；（324秒復(fù)位鍵——在計(jì)時(shí)器工作的任意時(shí)刻，224秒倒計(jì)時(shí)回到初始顯示24。2、設(shè)計(jì)目的進(jìn)一步熟悉和掌握常用數(shù)字電路元器件的應(yīng)用。（1踐中的綜合運(yùn)用的初步經(jīng)驗(yàn)，掌握數(shù)字電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法及在面板上接線的方法、技術(shù)、要注意的問(wèn)題。（2法。（3）培養(yǎng)細(xì)致、認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣。（4）培養(yǎng)實(shí)踐技能，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3、設(shè)計(jì)整體思路1）主電路用6塊74192同步加/減計(jì)數(shù)器來(lái)完成24秒倒計(jì)時(shí)及12分鐘608555定時(shí)電路產(chǎn)生秒脈沖，控制24秒倒計(jì)時(shí)及60秒倒計(jì)時(shí)的脈沖輸入。用一塊74LS194移位寄存器控制4個(gè)LED，用來(lái)自動(dòng)顯示比賽節(jié)數(shù)。操作按鍵由三部分組成：小節(jié)啟動(dòng)鍵；暫停/繼續(xù)鍵；24秒復(fù)位鍵。2）控制電路小節(jié)啟動(dòng)鍵給一個(gè)信號(hào)到74LS194移位寄存器的CP脈沖輸入端，使其中的一個(gè)LED發(fā)光。秒脈沖加給24秒計(jì)數(shù)器和60秒24秒減數(shù)器減到0時(shí)電路發(fā)出信號(hào)給報(bào)警電路，發(fā)出音響警報(bào)。在各個(gè)計(jì)數(shù)器都在正常工作時(shí)，24秒復(fù)位鍵給出的信號(hào)能使24秒計(jì)數(shù)器在任一時(shí)刻回到24秒。當(dāng)暫停/繼續(xù)鍵為高電平時(shí)表示繼續(xù)，不影響電路運(yùn)行；當(dāng)該鍵為低電平時(shí)表示暫停，電路中不輸入脈沖波，電路中的計(jì)數(shù)停止，并發(fā)出信號(hào)給報(bào)警電路，發(fā)出音響報(bào)警。當(dāng)12分鐘60秒的計(jì)數(shù)器遞減到00:00給出報(bào)警信號(hào)，使其發(fā)出音響報(bào)警。91、基本原理小節(jié)啟動(dòng)鍵給一個(gè)信號(hào)到74LS194移位寄存器的CP脈沖輸入端，74LS194數(shù)據(jù)輸出端接上4個(gè)LED輸入SR及SL的輸入信號(hào)都為高電平，S0與S1的信號(hào)分別為高電平與低電平，這樣當(dāng)脈沖輸入信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，數(shù)據(jù)輸出端的信號(hào)將依次向右輸出高電平，因此每一小節(jié)開(kāi)始，小節(jié)啟動(dòng)鍵輸出的信號(hào)將是其中的一個(gè)LED發(fā)光。24秒倒計(jì)時(shí)器有兩個(gè)74LS192串聯(lián)組成，低位的借位輸出信號(hào)接入高位的脈沖輸入BO通過(guò)邏輯電路將信號(hào)傳給置0端CR，并將該信號(hào)通過(guò)邏輯電路作用在計(jì)數(shù)器的脈沖輸入信號(hào)上，使其在遞減至0000100100（24的BCD24秒復(fù)位鍵給出的信號(hào)通過(guò)邏輯電路使24秒計(jì)數(shù)器在任意時(shí)刻都能使計(jì)數(shù)器回到24。同理，12分鐘60秒的減計(jì)數(shù)器也是由4個(gè)74LS192串聯(lián)56使這四個(gè)計(jì)數(shù)器從高位到低位的數(shù)據(jù)輸入端分別接入以下信號(hào)：0001001001011001（及12和59的BCD號(hào)加給24秒計(jì)數(shù)器和60秒計(jì)數(shù)器的最低位的減脈沖輸入端進(jìn)行減計(jì)數(shù)，當(dāng)24秒減數(shù)器減到0時(shí)電路發(fā)出信號(hào)給報(bào)警電路，發(fā)出音響報(bào)警。當(dāng)暫停/繼續(xù)鍵為高電平時(shí)表示繼續(xù)，不影響電路運(yùn)行；當(dāng)該鍵為低電平時(shí)，表示暫停，該信號(hào)通過(guò)邏輯電路作用在計(jì)數(shù)器的脈沖輸入，使得電路中不輸入脈沖波，電路中的技術(shù)停止，并發(fā)出信號(hào)給報(bào)警電路，發(fā)出音響報(bào)警。當(dāng)12分10鐘的計(jì)數(shù)器減到00:00時(shí)，12分鐘計(jì)數(shù)器的高位借位輸出信號(hào)通過(guò)邏輯電路作用在計(jì)數(shù)器的脈沖輸入端上，使計(jì)時(shí)器停止工作，并給出報(bào)警信號(hào)，使其發(fā)出音響報(bào)警。2、設(shè)計(jì)整體框架圖設(shè)計(jì)框架圖如下所示4個(gè)2個(gè)4個(gè)籃球競(jìng)賽計(jì)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架圖111、秒脈沖電路發(fā)生電路用555組成多振蕩器輸出秒脈沖，工作原理如下：接通電源Vcc后，Vcc經(jīng)電阻R1和R2對(duì)電容CUc由0按指數(shù)規(guī)律上升當(dāng)c≥2/3VccC1和C2的輸出分別為Uc1=01RS觸發(fā)器被置0，Q*=1，輸出U0越到低電平U01。與此同時(shí)，放電管V導(dǎo)通，電容經(jīng)電阻R2和放電管V放電，電路進(jìn)入暫穩(wěn)定態(tài)。隨著電容C放電uc下降到Uc≤1/3Vcc時(shí)，則電壓比較器C1和C2的輸出為Uc1=1、Uc2=0，基本RS觸發(fā)器被置1，，輸出u0由低電平U01越到高電平U0h。同時(shí)，因Q*=0，放電管V截止，電源Vcc又經(jīng)過(guò)R1和R2對(duì)電容C充電。電路又返回前一個(gè)暫穩(wěn)態(tài)。因此，電容C上的電壓Uc將在2/3Vcc和1/3Vcc之間來(lái)的周期T為：T=0.7(R1+R2)C振蕩頻率f=1/T=1/0.7(R1+R2)C用555≈1Hz。其電路圖如下所示。12、24秒倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)13、12分鐘倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)142153、控制電路設(shè)計(jì)、小節(jié)啟動(dòng)控制鍵由于比賽分成四小節(jié)，每一節(jié)的啟動(dòng)都由該鍵控制。每一小12:002412與24進(jìn)制的置數(shù)端，還要控制60進(jìn)制的清零端。由于芯片74LS192以輸出高低電平。具體電路圖如下所示：16應(yīng)該超過(guò)24秒，比賽的兩隊(duì)交替控球，因此，比賽中的任意時(shí)刻，24秒計(jì)數(shù)器都應(yīng)該回到初始顯示，即24。其按鍵設(shè)計(jì)與上相同。不影響比賽的時(shí)間顯示。因此，該鍵只能控制脈沖信號(hào)，使所有的計(jì)數(shù)器沒(méi)有脈沖輸入，進(jìn)而暫停比賽；當(dāng)撤除該信號(hào)后，脈沖信號(hào)仍然正常輸入到計(jì)數(shù)器，比賽繼續(xù)。當(dāng)該鍵提供的信號(hào)為低電平的時(shí)候，控制秒脈沖信號(hào)，高電平則為報(bào)警電路提供信號(hào)。電路圖如下所示。、反饋信號(hào)設(shè)計(jì)在介紹倒計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)時(shí)我們知道芯片74LS192的借位輸出即可以提供高位的脈沖輸入又可以反饋給脈沖終止計(jì)數(shù)。但是最高位的借位輸出很不穩(wěn)定，直接通過(guò)與門作用在秒脈沖上，很難識(shí)別，因此要通過(guò)邏輯電路來(lái)實(shí)現(xiàn)一小節(jié)的停止。18194、報(bào)警單元設(shè)計(jì)、輸入信號(hào)設(shè)計(jì)四．安裝211.故障產(chǎn)生的原因（1.括芯片）安裝在實(shí)驗(yàn)電路板上，這些元器件只要有一個(gè)損壞或連線有一處或斷裂或接觸不良，都造成電路故障而無(wú)法正常工作。（2接線時(shí)的錯(cuò)誤.常。（3（4）操作有誤。2.故障的分析方法（1）在不同點(diǎn)的情況下，通過(guò)目測(cè)，對(duì)照電路原理圖和裝配圖，檢查每一塊片是否正確，極性有無(wú)接反，管腳有無(wú)損害，連線有無(wú)接錯(cuò)（包括漏錯(cuò)線.（2通過(guò)LED是否發(fā)光來(lái)判斷其輸出是否是預(yù)期的電平。3.電路的改進(jìn)（1行修改。我們?cè)诜抡鏁r(shí)沒(méi)有要觸發(fā)器就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，而在模板上按照原理圖就接不出來(lái)。后來(lái)我們對(duì)電路進(jìn)行了改進(jìn)，接了一個(gè)D（222（3的接線過(guò)程中，有的信號(hào)并不穩(wěn)定需要通過(guò)邏輯電路來(lái)獲得穩(wěn)定信號(hào)。23數(shù)電課程設(shè)計(jì)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)際工作能多，的確，從從理論到實(shí)踐，在短短的兩個(gè)星期的日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做數(shù)電課程設(shè)計(jì)，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)習(xí)我受益匪淺.在摸索該如何設(shè)計(jì)程序使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛的同時(shí),更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè).養(yǎng)了我們的邏輯思維能力，使我們?cè)谶壿嬰娐返姆治雠c設(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步。更加深了我們對(duì)組合邏輯電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見(jiàn)邏輯器件的了解。另外，我們還更加充分的認(rèn)識(shí)到，數(shù)字電路這門課程在科學(xué)發(fā)展中的至關(guān)重要24性。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過(guò)查閱參考書(shū)弄明白，有的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限更多的還是需要我們自己的獨(dú)立思考。課程設(shè)計(jì)中讓我意識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，比如電路設(shè)計(jì)中的分頻器的設(shè)計(jì)，開(kāi)始并不理解減數(shù)器的原理，但是和其他的同學(xué)討論后，理解了減數(shù)器的基本原理后，很快的設(shè)計(jì)了電路原理圖。同時(shí)，在郭老師那里我學(xué)得到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我表示感謝！同時(shí)，對(duì)給過(guò)我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次表示忠心的感謝！252627《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)》歷雅萍、易映萍編《電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》彭介華主編高等教育出版社謝自美主編華中理工出版社。2874LS0474LS3274LS0874LS19474LS19274LS74四2輸入正或門四2輸入正與門移位寄存器雙時(shí)鐘加減計(jì)數(shù)器1（15K）