设计报告参照-篮球比赛24秒计时器设计

江汉大学物理与信息工程学院

课程设计报告

课题名称：篮球比赛24秒计时器设计 专 业： 电子信息工程2班 班 级： B07073031 学 号： 学生姓名： 姜帆 指导教师：肖运虹

2009年9月21日

篮球比赛24s计时器设计

一、 课程设计目的

1．学会同步十进制计数器74LS192的使用。 2．学习较复杂电路的设计方法。

3．独立完成自己设计的实验，锻炼学生解决实际问题的能力。

二、 课程设计要求

（1）设计一个24秒计时电路，并具有时间显示的功能。

（2）设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。 （3）要求计时器递减时，每隔1秒钟，计时器减1。

（4）计时器递减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00，同时发出光

电报警信号。

三、 原理方框图

原理方框图如图1所示：

图1 24秒计时电路原理框图

图1中包括秒脉冲发生器、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。计时电路递减计时，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、定时时间到报警等功能。当计时器递减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太严格，电路可采用555集成电路或TTL与非门组成的多谐振荡器构成。

译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管来代替。下面介绍各单元电路。

1．秒脉冲发生器

秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。 输出脉冲的频率为：

经过计算得到．f≈1Hz，即1秒。如图2

图2 秒脉冲产生电路

2．计数器

计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成，如图3所示。 利用减计数利用预置数行减计数。利用借位输出端

利用预置数端

cc

uC

，实现计数器按8421码递减进

与下一级的cP。连接，实现计数器之间的级联。

时，不管cPU和cPD

实现异步置数。当R。=0，且

时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q2Q1Q0=D3D2D1D0。

74LS192的时序波形图如图4所示：

图4 74LS192的时序波形图

3．译码及显示电路

本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。74LS48的引脚分布如图5所示。

图6为74LS48的功能表。

图5 74LS48的引脚分布

图6 74LS48的功能表

4．控制电路

完成计数器的复位、启动计数、暂停／继续计数、声光报警等功能。控制电路由Ic5组成。如图7所示。Ic5B受计数器的控制。Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。

(1)K1：启动按钮。K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。当K1闭合时，计数器开始计数。

(2)K2：手动复位按钮。当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。当松开K2时，计数器从24开始计数。 (3)K3：暂停按钮。当"暂停／连续"开关处于"暂停"时，计数器暂停计数，显示器保持不变，当此开关处于"连续"开关，计数器继续累计计数。 (4) 报警电路：当Ic5D输出为低电平时，发光二极管D发光，同时蜂鸣器发出报警。

四 器材

集成电路：74LS192 、74LS48、74LS161 、74LS00、74LS10 、NE555 ，电阻若干， 电容若干，发光二极管等。

五 整体电路图

见附录1

六、心得体会

这次课程设计是一次很好的动手能力的锻炼，虽然开始还手忙脚乱，但在冷静下来分析原理图后，便觉得也不是那么茫然。从分析到连电路到检查，虽然其中犯了不少错误，但也从错误中吸取了不少经验：

1.连接线路前，应先检查所用芯片的功能是否正常、导线是否好。在插接元件时，需核对集成芯片的型号和外引线排列，布线尽量整齐、有规律，保证接触良好。

2.由于接线复杂，因此调试时要分步进行，一部分调试通过后再接另一部分，以便查找故障。最好不要将线路全部接完后再调试。

3.经验证的实验电路，应经教师检查电路功能后，再拆除线路。

附录1：整体电路图

附录2：元件清单

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/b26i.html