电子技术课程设计_蓝球竞赛秒定时电路.doc

题 目：蓝球竞赛30秒定时电路 姓 名： 学 号：103731007、008 指导老师： 设计时间：2011年12月  目 录 篮球竞赛30秒定时电路 1、 设计任务与要求 2、 设计原理与电路 2.1 总体框图 2.2 单元电路的设计 2.3 篮球竞赛30秒定时电路 3、 组装与调试 4、 设计总结 5、 主要元件资料 6、 附 录 7、 参考文献 篮球竞赛30秒定时电路 设计任务与要求 〖设计任务〗 设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路。 〖基本要求〗 1．具有显示30秒的计时功能。 2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。 3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为1秒。 4．当计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，LED变亮报警。 2、设计原理与电路 2.1总体框图 本课程设计主要包括计时电路、计数电路、数码显示电路和报警电路，控制电路是由各外部操作开关组成，而秒脉冲发生器是由555定时器构成，计数电路则由计数器组成。其设计原理构图如下： 2.2 单元电路的设计 2.2.1 计时电路 计时电路是为减计数提供一个频率为1Hz的脉冲信号，从而实现计数器计数间为1秒钟。 计时电路是由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源，查资料得555的脉冲周期为T=0.7(R1+2R2)C,R1为15K，R2为60K，C为10μ，C1为0.1μ，这样我们获得了周期为1s的稳定的脉冲。 2.2.2 计数器、译码显示电路 计数器电路的功能的实现30秒倒计时。 计时器电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位和借位输出端。两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器，74LS192将倒计时的命令传给由74LS48译码器和共阴极七段LED显示器组成的译码显示电路从而实现共阴极七段LED显示器从30递减到零的计数显示功能。 2.2.3控制电路、报警电路 控制电路的功能是实现计时器的启动、直接清零、暂停/连续功能和电路倒计时为零时的报警功能。 （1）暂停/连续控制电路 电路中通过外部操作开关控制脉冲信号的连续与暂停来实现整个电路的连续与暂停功能。通过开关控制高低电平的接入，进而控制秒脉冲是否接入计数器，从而达到暂停和连续的功能。 (2) 置数/启动控制电路 利用单刀双掷开关一端接地一端接电源，控制给计数电路的复位清零引脚接入高低电平 （3）报警电路 设计中要求电路在计数为0时实现光电报警的功能。设计方案中发光二极管实现了这一功能。当高位计数器的数值减到0时，向前借位借口~BO又高电平变为低电平，有点路可知这是LED二极管亮，达到光电报警的作用。 2.3 篮球竞赛30秒定时器的工作原理、完整电路图 脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路等模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。当启动开关闭合时，555将产生的信号送至计数器，减计数器开始工作，完成30秒计时功能。 3、组装与调试 调试初期，数码管不能进行倒计时，经过和原理图、pcb的对比，发现pcb中有的地方该接地的没有接地，经过接地之后发现仍然不能倒计时，经过深入研究，发现是555脉冲装反了，后来变可倒计时，但倒计时到零时，二极管确不报警，经过更换二极管发现是二极管坏了的原因。经过调试发现并无其他问题，最后实验成功。 4、设计总结 这次的数电课程设计，对我的理论知识和实践能力有很大的帮助和提高。 首先在课题的设计过程中，不仅要运用到课堂学到的知识，还需要查阅不少芯片手册，阅读有关数字电路设计的资料，这些都是制作电路必须的理论准备。在动手过程中，要对电路进行焊接，以及最后繁琐的调试与分析等。每一个环节都很重要的。 在本次的课程设计中通过选题，找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操作方法，这为以后的学习做了铺垫。整个设计实现了从单一的理论学习到解决实际问题的转变。通过本次的课程设计，我最大的收获就是提高了自身的动手能力，培养了我的寻求解决问题的能力和团队精神也增强了我其它方面的能力。在设计中，我充分应用我们所学的知识，例如：集成电路74LS系列、整定时器555等元件的应用。这次实践使我受益匪浅，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能