数电课程设计篮球竞赛30秒计时器

目录

一、设计目的 ............................................................................................ 2 二、设计内容及要求 ................................................................................ 2 三、电路工作原理 .................................................................................... 2 3.1分析要求，画原理框图 ................................................................ 2 3.2脉冲发生电路 ............................................................................... 3 3.3计数器电路 .................................................................................... 3 3.4报警电路 ........................................................................................ 4 3.5元件清单 ........................................................................................ 4 四、仿真电原理图 .................................................................................... 5 五、电路检测 ............................................................................................ 5 六、测试结果 ............................................................................................ 6 七、设计总结 ............................................................................................ 7 八、参考文献 ............................................................................................ 8

摘要

本设计主要是完成篮球竞赛30秒计时器，显示30秒倒计时功能，系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。

在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。

整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。

关键字：计时器；数码显示器；Multisim

一、设计目的

掌握数字电路系统的设计方法、装调技术及篮球竞赛30秒计时器的设计，使得学生将所掌握的电子技术理论知识与实际相结合，提高学生的动手设计能力和科研创新能力，更好的培养学生的学习兴趣。

二、设计内容及要求

1.具有显示30秒计时功能。

2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续的功能。 3.计时器为30S递减计时，计时间隔为1S。

4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

三、电路工作原理

3.1分析要求，画原理框图

30秒计时器的总体方框图如图所示。它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和控制电路等五个部分组成。

其中计

数电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的清零，启动，暂停等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。

译码显示电路用DCD_HEX。报警电路使用发光二极管。

3.2脉冲发生电路

555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。图是NE555的内部功能原理框图和内部管脚图。

3.3

计数器电路

计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算

以及其他特定的逻辑功能。本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。图是74LS192的管脚图。

3.4报警电路

BO1和BO2分别为两片74LS192的BO输出端

3.5元件清单

四、仿真电原理图

五、电路检测

实际连线时要注意检测线路和芯片，当将显示电路中的两个数码

管接好后，接入直流电源，发现数码管不亮，说明显示电路连接不正确；将本课设中所选计数器74LS192与显示电路相连，接入直流电源，用信号发生器给计数器一个1s的脉冲信号，观察计数器的计数功能，发现数码显示是在从30递减至0的过程中未出现有4和7的数，上述情况表明计数电路接触良好，但置数出现问题。

解决方法：

1.检查两片74LS192的数据输出端所连的置数电路，看是否有连线错误；

2.选择被用作低位显示的那片74LS192作为检测对象，在数码显示的整个过程中用万用表测量Qc对应的6管脚的电压。看是否有时会有高电平。

六、测试结果

接上+5V电源，在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灯灭。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/连续开关拨在连续时，计数器继续累计计数。依实验 …… 此处隐藏：1633字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……