1、題 系 專 姓 學 指 起籃球競賽30S計時器設計長沙學院數電課程設計說明書目部 ） （班級） 名 號 師 期粘選文庫數字電子技術課程設計任務書（1313）課題名稱籃球競賽30S計時器設計E基本要求31）具有顯示30S訃時功能2）設置外部操作開關，控制汁數器的直接淸零，啟動和暫停/連續功能3）在直接清零時，要求數碼顯示器滅燈4）計時器為30S遞減計時，汁時間隔為1S5）計時器遞減計時到零時，數碼顯示器不能火燈，同時發出光電報警信號E主要參考元器：NE555, 7415161, 74LSI921、 系統整體設計；2、 系統設計及仿真；3、 在Multisim或同類型電路設計軟件中進行仿真并進行演

2、示；4、 提交一份完整的課程設計說明書，包括設計原理、仿真分析、調試過程， 參考文獻、設計總結等。起止日期（或時間量）設計內容（或預期U標）備注第一天課題介紹，答疑，收集材料第二天設計方案論證第三天進行具體設計第四天進行具體設計第五天編寫設計說明書教研室 意見年 月曰系（部）主 管領導意見年 月曰系（部:專業:指導教師:粘選文庫3長沙學院課程設計鑒定表姓名學號專業班級設訃題目指導教師指導教師意見:評定等級：_ 答辯小組意見:教師簽名:日期:評定等級： 教研室意見:答辯小組長簽名:日期:教研室主任簽名:系（部）意見：日期:系主任簽名:日期:說明課程設訃成績分“優秀S “良好S “及格S “不及格

3、”四類;粘選文庫4粘選文庫5 5目錄數字電子技術課程設計任務書(13)長沙學院課程設計鑒定表摘耍計時器概述設計原理及設計圖74LS192引腳圖管腳及功能表實驗結論12心得體會12參考文獻13箱選文庫6電子課程設計是電子技術學習中非常重要的一個環節，是將理論知識和實踐能力相統一的一個環 節，是真正鍛煉學生能力的一個環節。在許多領域中il時器均得到普遍應用，諸如在體育比賽，泄時 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、還可以用來做為齊種藥丸, 藥片，膠囊在指是時間提醒用藥等等，由此可見il時器在現代社會是何其重要的。 在籃球比賽中，規 定了球員的持球時間不能超過30秒，

4、否則就犯規了。本課程設汁的“籃球競賽30秒i|時器”，可用于 籃球比賽中，用于對球員持球時間30秒限制。一y球員的持球時間超過了 30秒，它自動的報警從而判 定此球員的犯規。 本設計主要能完成：顯示30秒倒計時功能；系統設置外部操作開關，控制il時器 的直接淸零、啟動和暫停/連續功能：在直接清零時，數碼管顯示器火燈；il時器為30杪遞減訃時其計 時間隔為1秒：il時器遞減計時到零時，數碼顯示器不滅燈，同時發出光電報警信號等。 整個電路的 設汁借助于EWB5.12仿真軟件和數字邏輯電路相關理論知識，并在EWB5.12 K設計和進行仿貞，得到 了預期的結果。計時器概述隨著社會文明的進步和科學技術的

5、發展，先進的電子技術在牡個近代學科門類和技術領域占有不可 或缺的核心地位。在我國現代化建設的發展進程中，數字電子技術在國民經濟和科學研究各個領域的應 用也越來越廣泛。而計時器恰恰是數字電子技術的一個重要組成部分，計時器是一個用來實現讓數功能 的時序部件，它不僅可以用來計脈沖個數，還常用來做數字系統的:i時、分頻，執行數字運算，以及其 他特定的邏輯功能等等。讓時器的種類很多。按構成汁時器的$觸發器是否使用同一個時鐘脈沖源來分，可以分為同步訃時器和異步計時器。根據計時制的不同，可以分為二進制、十進制和任意進制 計時器。根據il時器的增減趨勢，又可以分為加法、減法和可逆計時器。還有可預置數和可編程序

6、功能 計時器等等。目前，無論是TTL還是CMOS集成電路，多有品種較齊全的中規模集成計時器，使用者 只要借助于期間手冊提供的功能表和工作波形圖及管腳圖排列，就能正確地使用這些器件。主要參考器件：NE555 74LS161 (1) 74LS192 (2)粘選文庫7設計原理及設計圖30秒定時器原理框圖由圖2.1可知，30秒建時電路主要由秒脈沖發生器、計數器、譯碼顯示電路、 報警電路和輔助控制電路五部分組成。其中，秒脈沖發生器和汁數器是系統的主要組成部分。秒脈沖發 生器產生的信號是電路的時鐘脈沖和左時標準，是整個定時電路的動力基礎，采用555集成電路組成的 多諧振蕩器構成。計數器完成30秒計時功能，

7、而控制電路完成計數器的直接淸零、啟動汁數、暫停/ 連續il數功能，譯碼顯示電路計時顯示功能、報警電路完成立時時間到報警功能。本設il的秒脈沖發生 器采用555集成電路，計數器采用兩片74LS192芯片組成30進制遞減訃數器，譯碼顯示電路用CD4511 進行譯碼和共陰極七段數碼管顯示器組成，報警電路在設計中用發光二極管和蜂鳴器組成使用74LS192芯片的減數器原理和淸零，其工作原理如下：則計數器在預置數的基礎上完成加計數功能，當加汁數到9時，CO端發出進位下跳變脈沖：若時 鐘脈沖加到DCP端，且UCP=1,則il數器在預置數的基礎上完成減il數功能，當減汁數到0時，BO端 發借位下跳變脈沖。但是

8、本次設汁只用到74LS192的芯片，所以我改用時鐘信號源代替了 555時鐘信號發生電路。RDLDyPn功能1X XX XX清零00X XX X置數01t1加法計數011t減法計數1表21 74LS192功能表本次設訃僅使用到74LS192芯片?0秒定時器原理框圉粘選文庫874LS19274LS192引腳圖管腳及功能表74LS192是同步十進制可逆計數器，它具有雙時鐘輸入，并具有淸除和置數等功能，尖引腳排列及邏輯符號如下所示:VocVoc PoPo MRMR TCTCD D TCuTCu PLPLP3P3RR 冋冋而 向 PTlPTl RlRlLULU UJUJ UJUJ LULU LiJLiJ

9、 llll LijLij LdLdPlPl Q Q oooo CPCPD D CPUCPU 0202 Q3Q3 GNDGND(a)(a)(a)(a)引腳排列(b)(b)(b)(b)邏輯符號圖中：PL為置數端，CPii為加計數端，CPD為減計數端，TCu為非同步進位輸出端，為非同步借位輸出端，粘選文庫9P0、P1、P2、P3為計數器輸入端，MR為清除端，00、Q1. Q2、Q3為數據輸出端。粘選文庫1010MRMRPLPLCPUCPUCPOCPOMODEMODEX X作e e式H HX XX XX XJkesetJkeset (Asym)(Asym)滑餘L LL LX XX Xi iPreset

10、Preset (Asyn.)(Asyn.)預$L LH HH HH HNoNo ChmngChmng令保持L LH H1 1H HCountCount UpWHtififiUpWHtififiL LH HH Ht tcountcount DOWNDOWN 減計雜貝功能表如下所示輸入輸IIIIIIHRHRU冷P3P3P2P2PlPlPOPOQ3Q30202QIQIQOQO2 2X XX XX XX XX XX XX XQ QQ Q0 00 00 0Q QX XX XD DC CE EA AP PC C& &A A0 01 11 1X XX XX XX Xc c1 11 1X X乂X XX X減1

11、111敲主要設訃電路如下所示M MM M高電平L=fL=f氐電平Xu不定高3U3U氐電平）T TM M由“低”一高電平旳跳支粘選文庫I0U3U3USUSS1AS1ALS1LS1!=!=BUZZERBUZZER10001000 MzMzS3AS3AKeyKey AAULULc cQHQH ttr:ttr:n n:-Ito-ItoCLhCLh C0C0w w121121 MmtMmtIKIKUSAUSAM32NM32Ncc5V5VU7AU7Amumu OCD_HEXOCD_HEX DCD_HEX_DIG_RDCD_HEX_DIG_R T T =1 1qrqr _U15AU15AU2U2dftdft

12、 IIII iKKrtiKKrtP PC C-HO-HO-CO-COth4kS192W4kS192WUSAUSAIT43?NT43?NUCAUCAIIZ432NZ432N沿開關A A KoyKoy A A U10AU10A-n n VCCVCC vtvt w wS S 5 5 HH-i74J2N74J2N _U11fr32MU11fr32M743743麗手動置零時的電路情況如下所示首先關閉S2A,然后關閉S3A兩個開關就可以觀察到U3, U4兩個現象管的時間靜止在00.而此時就完成了課程設訃里而所說的手動清零.此時再關閉電源就能實現現象管的關閉。粘選文庫12當使用暫停和繼續計時功能時電路如下此

13、時關閉可開啟“暫停開關”當此開關開啟時候，時間計時停止，此時可一暫停比賽，而再次閉合這個 開關時候就能實現時間的繼續倒數。KnyKny AAKer-*Ker-*U3siasiaKeyKey A ALS1LS1BUZZkKBUZZkK 10001000 HzHzA AL Ln nQDQDMMMM辭穴-w-w1 1 WtaSWtaSU1U1卩LFWM)LFWM)USAUSA7432N7432Nuiiirr3?Muiiirr7 7飆7432N7432NUSAUSAtttOtttO32N32NUISAUISAzEn7432N7432NU U仃A AIMIM 4A4AA A“D2W“D2W7432N74

14、32NWfJJFXAWfJJFXA KeyKey * * A AU10AU10A5J5J HrHrvccvccuieAuieAtEZ402NZ402N732H732H粘選文庫13S3AS3AKeyKey * * A ASbASbAI Ir r myaflmyaflU3U3S1AS1A5V5V11117452N7452NU1U1.a”.a”八 IHiiI- LJU14AU14AhzEZ432NZ432NUldAUldArnZ432NZ432NU17AU17AU18AU18AQ_rw2tt當時間到達00時刻，電路自動停止并警報時候的電路首先開始仿真，開始仿真之后再閉合S1A開關，當時間到達00時刻

15、就能看見時間靜止在00,而此時 “BUZZER”就會發出警報喇叭的聲音。LS1LS1BUZZERBUZZER10001000 HzHzUSAUSA7432N7432N1 1EU6AU6A7432N7432NDCDDCD HEXHEX DIGDIG RlRlDCD_HEX.(DCD_HEX.(U2U299 Z ZOAOA00QCQCIf*If*恃開關A AKeyKey - - A AU10AU10Av vcccc5.SSV5.SSVUSAUSA743?N743?N7432N7432N7WW7WWy402Wy402W ttti*ttti*粘選文庫14U3U3S1AS1ADCDDCD HEXHEXK

16、ey-AKey-AKeyKey = = A ACCCC 5V5Vuiiirn32Nuiiirn32Ni332N32NIBIBD DC CD D_ _H HE EX X_ _D DI IG G_ _R RKUSAUSAII7432N7432NU15AU15A X X實驗結論30秒籃球i|時器其實只需要進行單一的遞減訃數，所以在設計的過程中通過比較我選擇了同步加 減汁數器74LS192的級聯同時實現倒數計時和暫停以及繼續i|數。設計中通過兩片74LS192的級聯來實現一個30秒的il數，當低位片從9到0時，離位減一位，心得體會本次課設是本人到目前為止覺得最有意義也是收獲最大的一次實習。身為電子系的

17、學生，設訃是我 們將來必需的技能。而這次課設恰恰給我們提供了一個應用自己所學知識的平臺。 從通過理論設訃, 到仿真軟件仿真，整個過程都需要我充分利用所學的知識進行思考、借鑒。可以說，本次課設是針對前 而所學的知識進行的一次比較綜合的檢驗。總的來說，這次課設雖然累，但非常充實0通過本次制作過程，我學會了單片機方而的很多知識，進一步加深了對單片機相關知識的了解，我 們制作的作品調試成功后，個位數字與十位混亂，經過老師的指導，我調換LE引腳，最后取得了功在 完成單片機課程設計后我們發現我們還有許多不足所學到的知識還遠遠不夠以至于還有一些功能不能 被動完成。但通過學習這一次實踐增強了我們的動手能力提高

18、和鞏固了單片機方面的知識特別是軟件方 而。從中增強了我們的團隊合作精神并讓我們認識到把理論應用到實踐中去是多么重要。在這次實習中，正確的思路是很重要的，只有你的設計思路是正確的，那你的設il才有可能成功。 因此我們在設汁前必須做好充分的準備，認真查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。 LS1LS1BUZZERBUZZER 10001000 HzHz53A53AU1U1MMMM1 1743JN743JNU7AU7AUSAUSA InxnZ432NZ432NU14AU14A“3214“3214U1BAU1BATTOTHTTOTHtrtfltrtflU13AU13A4 4 7432N7432NU17AU17ATI32WTI32W740?M740?MUAUA粘選文庫15如果說前而電路的理論設計是一件多么令人頭痛的事，那么安裝、焊接過程則是一個考臉人耐心的過程, 對電路的安裝、焊接、分析、調試要一步一步來，不能急躁。因為是在仿貞軟件上較理論上還是存在一 定的差距，仿真能出來結果