數(shù)電課程設(shè)計---籃球競賽30秒計時器

1、<p>　　數(shù)字電路課程設(shè)計報告</p><p>　　籃球競賽30秒計時器</p><p><b>　　專 業(yè)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p><b>　　班 級： </b></p><p><

2、;b>　　年 級： </b></p><p><b>　　同組者：</b></p><p>　　2010年12月31日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　一、設(shè)計目的3</b></p><p>

3、　　二、設(shè)計內(nèi)容及要求3</p><p>　　三、電路工作原理4</p><p>　　3.1分析要求，畫原理框圖4</p><p>　　3.2脈沖發(fā)生電路4</p><p>　　3.3計數(shù)器電路5</p><p><b>　　3.4報警電路6</b></p><p&

4、gt;<b>　　3.5元件清單6</b></p><p>　　四、仿真電原理圖6</p><p><b>　　五、電路檢測7</b></p><p><b>　　六、測試結(jié)果8</b></p><p><b>　　七、設(shè)計總結(jié)8</b><

5、/p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)9</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計主要是完成籃球競賽30秒計時器，顯示30秒倒計時功能，系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)功能；在直接清零時，數(shù)碼管顯示器全部顯示為“0”；計時器為30秒遞減計時其計時間隔為1秒；計時

6、器遞減計時到零時，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時發(fā)出光電報警信號等。</p><p>　　在許多領(lǐng)域中計時器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機(jī)、還可以用來做時間提醒設(shè)備等等，由此可見計時器在現(xiàn)代社會是何其重要的。</p><p>　　整個電路的設(shè)計借助于Multisim 10.0.1仿真軟件和數(shù)字邏輯電路相關(guān)理論知識，并在Mul

7、tisim 10.0.1下設(shè)計和進(jìn)行仿真，得到了預(yù)期的結(jié)果。</p><p>　　關(guān)鍵字：計時器；數(shù)碼顯示器；Multisim</p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　掌握數(shù)字電路系統(tǒng)的設(shè)計方法、裝調(diào)技術(shù)及籃球競賽30秒計時器的設(shè)計，使得學(xué)生將所掌握的電子技術(shù)理論知識與實際相結(jié)合，提高學(xué)生的動手設(shè)計能力和科研創(chuàng)新

8、能力，更好的培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。</p><p>　　二、設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p>　　1.具有顯示30秒計時功能。</p><p>　　2.設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停、連續(xù)的功能。</p><p>　　3.計時器為30S遞減計時，計時間隔為1S。</p><p>　　4.計時器遞減計時

9、到零時，數(shù)碼顯示器不能滅燈，同時發(fā)出光電報警信號。</p><p><b>　　三、電路工作原理</b></p><p>　　3.1分析要求，畫原理框圖</p><p>　　30秒計時器的總體方框圖如圖所示。它包括秒脈沖發(fā)生器，計數(shù)器，譯碼顯示電路，報警電路和控制電路等五個部分組成。其中計數(shù)電路是系統(tǒng)的主要部分。計數(shù)器完成30秒計時功能，而控制

10、電路完成計數(shù)器的清零，啟動，暫停等功能。 </p><p>　　秒脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的信號是電路的時鐘脈沖和定時標(biāo)準(zhǔn)，電路采用555集成電路組成的多諧振蕩器構(gòu)成。</p><p>　　譯碼顯示電路用DCD_HEX。報警電路使用發(fā)光二極管。</p><p><b>　　3.2脈沖發(fā)生電路</b></p><p>　　555定時

11、器主要是通過外接電阻R和電容器C構(gòu)成充、放電電路,并由兩個比較器來檢測電容器上的電壓,以確定輸出電平的高低和放電開關(guān)管的通斷。這就很方便地構(gòu)成從微秒到數(shù)十分鐘的延時電路、以及多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器等脈沖波形產(chǎn)生和整形電路。圖是NE555的內(nèi)部功能原理框圖和內(nèi)部管腳圖。</p><p><b>　　3.3計數(shù)器電路</b></p><p>　　計數(shù)器是一

12、個用以實現(xiàn)計數(shù)功能的時序邏輯部件，它不僅可以用來對脈沖進(jìn)行計數(shù)，還常用做數(shù)字系統(tǒng)的定時、分頻和執(zhí)行數(shù)字運(yùn)算以及其他特定的邏輯功能。本次課程設(shè)計中選用74LS192來實現(xiàn)要求的減法計數(shù)功能。圖是74LS192的管腳圖。</p><p><b>　　3.4報警電路</b></p><p>　　BO1和BO2分別為兩片74LS192的BO輸出端</p><

13、;p><b>　　3.5元件清單</b></p><p><b>　　四、仿真電原理圖</b></p><p><b>　　五、電路檢測</b></p><p>　　實際連線時要注意檢測線路和芯片，當(dāng)將顯示電路中的兩個數(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；將本課設(shè)中

14、所選計數(shù)器74LS192與顯示電路相連，接入直流電源，用信號發(fā)生器給計數(shù)器一個1s的脈沖信號，觀察計數(shù)器的計數(shù)功能，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼顯示是在從30遞減至0的過程中未出現(xiàn)有4和7的數(shù)，上述情況表明計數(shù)電路接觸良好，但置數(shù)出現(xiàn)問題。</p><p><b>　　解決方法：</b></p><p>　　1.檢查兩片74LS192的數(shù)據(jù)輸出端所連的置數(shù)電路，看是否有連線錯誤； <

15、;/p><p>　　2.選擇被用作低位顯示的那片74LS192作為檢測對象，在數(shù)碼顯示的整個過程中用萬用表測量Qc對應(yīng)的6管腳的電壓?？词欠裼袝r會有高電平。</p><p><b>　　六、測試結(jié)果</b></p><p>　　接上+5V電源，在操作直接清零開關(guān)時，要求計數(shù)器清零，數(shù)碼顯示器燈滅。當(dāng)啟動開關(guān)閉合時，控制電路應(yīng)封鎖時鐘信號CP（秒脈沖

16、信號），同時計數(shù)器完成置數(shù)功能，譯碼顯示電路顯示30s字樣；當(dāng)啟動開關(guān)斷開時，計數(shù)器開始計數(shù)；當(dāng)暫停/連續(xù)開關(guān)撥在暫停位置上時，計數(shù)器停止計數(shù)，處于保持狀態(tài)；當(dāng)暫停/連續(xù)開關(guān)撥在連續(xù)時，計數(shù)器繼續(xù)累計計數(shù)。依實驗要求，計數(shù)器計數(shù)，從30，29，28……。時間間隔為1s。當(dāng)計數(shù)到00時，發(fā)光二極管燈亮，發(fā)出光電報警信號。</p><p><b>　　七、設(shè)計總結(jié)</b></p>

17、<p>　　課程設(shè)計需要的是活學(xué)活用所涉及的知識。在與小組同學(xué)的交流中，我們認(rèn)識到合作的重要性。在本次的課程設(shè)計中通過找材料，分析、設(shè)計等，也掌一些軟件的操作方法，這為以后的學(xué)習(xí)做了鋪墊。整個設(shè)計實現(xiàn)了從單一的理論學(xué)習(xí)到解決實際問題的轉(zhuǎn)變。通過本次的課程設(shè)計，我們最大的收獲就是提高了自身的動手能力，培養(yǎng)了我們的尋求解決問題的能力和團(tuán)隊精神也增強(qiáng)了我們其它方面的能力。在設(shè)計中，我們充分應(yīng)用我們所學(xué)的知識，例如：集成電路74LS系

18、列、三極管、二極管、整定時器555等元件的應(yīng)用。這次實踐使我們受益匪淺，在摸索該如何設(shè)計電路使之實現(xiàn)所需功能的過程中，培養(yǎng)了我們的設(shè)計思維，增強(qiáng)了我們的實際操作能力。在讓我們體會到設(shè)計電路艱辛的同時，更讓我們體會到成功的喜悅和快樂。這次設(shè)計所用的的工具是Multisim 10.0.1,由于之前接觸過類似的軟件，所以畫圖和仿真就比較方便，使設(shè)計的質(zhì)量得到了保證。</p><p>　　本次課程設(shè)計提高了我們的綜合動

19、手能力和工程設(shè)計能力，它使我們的理論知識得到了綜合應(yīng)用，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)理論的能力和解決較復(fù)雜的實際問題的能力。</p><p>　　課程設(shè)計的自主設(shè)計、學(xué)習(xí)和研究過程中，通過寫課程設(shè)計的總結(jié)報告，初步訓(xùn)練我們的書面表達(dá)能力。組織邏輯能力，這些技能應(yīng)用性強(qiáng)，對我們的將來就業(yè)和進(jìn)一步發(fā)展幫助較大。同時也加強(qiáng)了對課本知識的理解，使我們做到理論和與實際的聯(lián)系，收獲很大。并且我們也深深地體會到自己所學(xué)知識的不足，激發(fā)

20、了我們的自學(xué)能力和應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力。為今后學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)，也培養(yǎng)了我們嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的作風(fēng)。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)簡明教程》（第三版） 余孟嘗編. 北京：高等教育出版社。</p><p>　　【2】《電工電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗》 操長茂、胡小波等編. 武漢：華中科技大學(xué)出版社。&