數(shù)字電子技術(shù)籃球24秒倒計時設(shè)計說明

......__電子課程設(shè)計題目籃球競賽24秒計時器設(shè)計與制作學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動化班級就好姓名好好指導(dǎo)教師2016年11月16日..課程設(shè)計任務(wù)書學(xué)生__好好專業(yè)__電氣工程好好指導(dǎo)工作單位：XX工業(yè)大學(xué)電氣學(xué)院題目:籃球24秒記時器的設(shè)計與制作初始條件：具備顯示24秒記時功能計時器為遞減工作,間隔為1S遞減到0時發(fā)聲光報警信號設(shè)置外部開關(guān),控制計時器的清0,啟動及暫停要求完成的主要任務(wù):〔包括課程設(shè)計工作量及其技術(shù)要求,以及說明書撰寫等具體要求設(shè)計任務(wù)及要求方案比較及認證系統(tǒng)框圖,原理說明硬件原理,完整電路圖,采用器件的功能說明調(diào)試記錄及結(jié)果分析對成果的評價及改進方法總結(jié)〔收獲及體會參考資料附錄：器件表,芯片資料時間安排：11月14日：明確課題,收集資料,方案確定11月15日：整體設(shè)計,硬件電路調(diào)試11月16日：報告撰寫,交設(shè)計報告,答辯指導(dǎo)教師簽名：20XX6月日..目錄一、設(shè)計題目錯誤！未指定書簽。EQ\F<1,3>VCCH不變不變>EQ\F<2,3>VCC×HL導(dǎo)通表4-3555定時器控制功能表用555集成電路組成多諧振蕩電路為系統(tǒng)提供脈沖,如圖4-5所示。R1、R2和C1為外接定時元件,高、低電平觸發(fā)輸入端項鏈并接到定時電容C1上,R1和R2的節(jié)點與放電端相連,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DIS<EQ\F<1,3>VCC,即高電平觸發(fā)端TH<EQ\F<2,3>VCC,低電平觸發(fā)<EQ\F<1,3>VCC,定時器置位,放電管截止。隨后DIS越充越高,當(dāng)DIS>EQ\F<2,3>VCC,高電平觸發(fā)端TH>EQ\F<2,3>VCC,低電平觸發(fā)端>EQ\F<1,3>VCC,定時器復(fù)位,放電管飽和導(dǎo)通,C1通過R5放電,DIS下降。當(dāng)DIS<EQ\F<1,3>VCC時,又回到高電平觸發(fā)端TH<EQ\F<2,3>VCC,定時器又置位,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>C1Tw2=0.7R2C1振蕩周期計算公式：T=0.7<R2+2R5>C1≈1s圖4-5秒脈沖電路4.4控制開關(guān)電路的設(shè)計在本次設(shè)計中需實現(xiàn)計數(shù)器的暫停、復(fù)位和啟動控制,為了簡單,我們只需用一個開關(guān)來控制啟動和復(fù)位功能。啟動復(fù)位開關(guān)和74LS192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,因為555產(chǎn)生秒脈沖全靠給C1充放電產(chǎn)生,所以只需中斷C1的充放電即可,所以在C1的另一端用一個開關(guān)控制接地,這就形成了暫停/連續(xù)開關(guān)。如圖4-6：4-6控制電路4.5報警電路的設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求,要產(chǎn)生報警,我們采用6個或門,一個或非門組成一個報警電路,一個蜂鳴器發(fā)出報警。如圖4-7所示：圖4-7報警電路設(shè)計圖當(dāng)電路運行時,為計時到0時,譯碼器八位總有一個位為1,再經(jīng)過或非門輸出為0,報警電路不工作,當(dāng)計時到零時,經(jīng)或非門輸出為1,從而使蜂鳴器通電導(dǎo)通,產(chǎn)生報警聲音。五、仿真與測量本次設(shè)計采用的是protues軟件仿真,仿真結(jié)果如下：5.1準備計時閉合置位開關(guān)2,斷開清零開關(guān)3,閉合暫停開關(guān)1,啟動仿真軟件,此時74LS192開始工作,高位74LS192輸入0010,低位74LS192輸入0100,通過74LS248譯碼,數(shù)碼管顯示出了24秒的字樣,進入計時預(yù)備階段。如圖5-1：圖5-1計時預(yù)備階段5.2.計時進行斷開置,2開關(guān)進入計時階段,由555產(chǎn)生秒脈沖,從Q端傳送到低位74LS192的DN端。個位數(shù)碼管從4開始遞減,當(dāng)個位遞減0時又通過低位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)形成倒計時。如圖5-2：圖5-2計時階段5.3.暫停狀態(tài)在計時階段中,由開關(guān)1來控制暫停/連續(xù),斷開開關(guān)1進入暫停狀態(tài),555秒脈沖暫停送往74LS192計數(shù)器,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)進行,低位74LS192繼續(xù)工作,數(shù)碼管重新開始遞減,又進入計時。如圖5-3：圖5-3暫停/連續(xù)功能實現(xiàn)5.4.報警狀態(tài)計數(shù)到零時高位和低位74LS192的八個輸出端為低電平,傳輸?shù)交蜷T和或非門組成的選擇電路。因為全部為低電平所以或門再或非門后輸出為高電平,于是蜂鳴器導(dǎo)通,產(chǎn)生報警信號。如圖5-4：圖5-4報警狀態(tài)六、總結(jié)在此次課程設(shè)計中,我們將課本理論知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來。按照書本上的知識和老師講授的方法,首先和同學(xué)一起分析研究此次電路設(shè)計任務(wù)和要求,然后按照分析的結(jié)果進行實際連接操作,檢測和校正,再進一步完善電路。在其中遇到一些不解和疑惑的地方,還有出現(xiàn)的一些未知問題,我們都認真分析討論,然后對討論出的結(jié)果進行實際檢測校正,對一些疑難問題我們也認真向相關(guān)老師詢問請教,和老師一起探討解決。通過此次電路設(shè)計,我們加深了對課本知識的認識理解,對電路設(shè)計方法和實際電路連接也有了一定的初步認識。加強了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計過程中,我們通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理和pcb連接圖,和芯片上的選擇。這個方案總共使用了2片74ls192,2片74LS248BCD譯碼器,一片NE555定時器,2片共陰極七段LED顯示屏,六個或門,1個或非門,以及蜂鳴器,開關(guān),導(dǎo)線若干,使我們更加熟練了各個芯片的功能原理及使用方法,也讓我們對數(shù)字電子技術(shù)有了更深的認識。做課程設(shè)計同時也是對課本知識的鞏固和加強,由于課本上的知識太多,平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能,而且考試內(nèi)容有限,所以在這次課程設(shè)計過程中,我們了解了很多元件的功能,并且對于其在電路中的使用有了更多的認識。平時看課本時,有時問題老是弄不懂,做完課程設(shè)計,那些