籃球24秒计时器的设计.docVIP

课程设计任务书 题 目: 篮球24秒计时器设计 初始条件： 1. 具备电子电路的基础知识和查阅资料和手册的能力 2．熟悉常用电子器件和常规实验仪器及电子设计常用软件 3. 已掌握电子电路实验的基本方法 要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） 1.具备显示24秒计时功能； 2.计时器为递减工作，间隔为1S； 3.递减到0时发声光报警信号； 4.设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停； 5.提出至少两种设计实现方案，并优选方案进行设计；6. 撰写符合学校要求的课程设计说明书。 时间安排： 1. 动员大会，下达课程设计任务书； 7月7日—11日 查阅资料，选择设计方案，进行设计计算，完成预设计并进行计算机仿真 7月7日； 7月12日 预设计方案经教师审查后领取元器件； 7月12日—17日将设计的电路进行制作和调试并完成课程设计说明书的撰写； 7月17日—18日课程设计答辩。 指导教师签名： 2008年07 月07 日 系主任（或责任教师）签名： 2008年07 月07日 摘要 基于数字电子技术和模拟电子技术的篮球24秒计时器在篮球比赛中已经被广泛的采用，它可以完成置数、倒计时、暂停、清零、声光报警等很实用的功能。 本文着重介绍24秒计时器的制作过程，并且对一些方案作出对比，最终选定较好的方案。在单元电路方面，本文对电路的每一部分的选择都加以说明，经过对比确定出最优方案并加以采用。在此基础上，本文对24秒计时电路进行了适当的功能扩展。 最后，本文对基于电工技术的24秒计时器的设计特点，进行了归纳和总结。 关键字 ：555振荡模块 减计数器 译码显示 报警电路 目录 1. 设计内容及要求 1 2.结构设计及方案选择 2 2.1原理方框图及设计思路 2 2.2 方案选择 4 3.单元电路设计、参数计算及器件的选择 5 3.1脉冲信号电路的设计 5 3.2计数电路的设计及选用 7 3.3报警电路的设计 8 3.4译码显示电路的设计 9 3.5外部控制电路的设计（本部分没有在仿真图中仿真） 10 4.组装及调试过程 11 4.1 组装 11 4.2 调试 12 4.2.1调试电路的方法和技巧 12 4.2.2 调试中出现的问题及解决方法 13 5 收获、体会和改进的方法 13 5.1 心得和体会 13 5.2 改进方案 14 附录1 15 6 元器件明细表 15 7 参考文献 16 篮球24秒计时器的设计 1. 设计内容及要求 1.1 设计一个篮球比赛24秒计时器，具备显示24秒计时功能； 1.2计时器为递减工作，时间间隔为1S 1.3递减到零时发出声光报警 1.4设置外部开关，控制计时器的启动、暂停及清零 2.结构设计及方案选择 2.1原理方框图及设计思路 设计思路：脉冲信号经过递减计数器、译码器、再由数码管显示出来，中间包括控制电路。 图1：原理方框图 包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（辅助时序控制电路）等五个部分组成。秒脉冲发生电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯等功能。当计时器递减计时到零（既定时时间到）时，显示器上显示00，同时二极管闪亮，蜂鸣器发声报警。 以下为本报告所设计的整体电路（该设计由Mutisim10仿真）。 图2：设计原理图 以上方案工作原理:脉冲信号由555计时器组成的多谐振荡器为整个电路提供频率为1Hz的方波脉冲信号，在脉冲的输出端接有一LED，用以指示脉冲信号的发生。方波信号由低位74LS192的CPD端输入电路的计数部分，从而使计数电路开始工作。74LS192的输出端经过译码电路接数码管，两片74LS192分别置数0010和0100。计数电路的置数端接外部控制电路，当置数端输入低电平时，电路实现计数功能，此时数码管显示24，随着cp的接入，数码管示数以一秒为单位递减，当其递减到零时，BO输出低电平触发报警电路，LED发光，蜂鸣器报警（图中为模拟蜂鸣器报警功能）。外部控制电路也可以实现使电路的清零的功能，当芯片的CLR端输入高电平时，计数器实现清零。 另：若将图中的二输入与门74LS08更换为三输入与门74LS12，同时添加一控制开关，则可以实现计时电路暂停、开始功能。 2.2 方案选