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1、精品名师归纳总结一、设计 报 告学院电子与信息学院课程名称电子电路课程设计设计题目24 秒篮球赛掌握时间计时器的设计专业班级姓名学号指导老师时间可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一 课题名称24 秒篮球赛掌握时间计时器的设计二、 制作任务制作一个时间计时器，用于篮球赛掌握时间的限时警示电路。三、 设计要求A、24 秒递减及有显示功能，计时器递减到零时数码显示器不仅灭灯，同时发出声光报警信号。B、计时器具备两位数码显示，启动清零，暂停，连续和复位清零等功能。C、计时间隔为 1 秒，误差 3ms。四、 原理方框图与设计思路秒脉冲发生器计数器译码显示外部操作开关掌握电路灯管显示时间计时
2、器原理框图包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和掌握电路帮助时序控可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结制电路）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。其中计数器和掌握电路是系统的主要部分。计数器完成24 秒计时功能，而掌握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等功能。当计时器递减计时到零 既定时时间到）时，显示器上显示00，同时二极管闪亮。设计思路：秒脉冲信号经过递减计数器，译码器，再由数码管显示出来，中间包括掌握电路。五、 主要元器件原理介绍1、共阴极数码管数码显示器可显示系统的运行状态及工作数据，我们
3、所选用的是发光二极管LED ）显示器，它分为两种，共阴极 BS201/202）与共阳极 BS211/212），我们所选的是共阴极，它是将发光二极管的阴极短接后作为公共极，当驱动信号为高电平常，阴极必需接低电平，才能够发光显示。共阴极数码管的外引脚及内部电路如下图：2、七段显示译码器 74LS48驱动共阴极显示器的译码器输出为高电平有效，所以选用74LS48 驱动共阴极的发光二极管显示器。下图是 74LS48 外引线排列图与功能表：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结74LS48 工作原理：译码器输入端为二进制码，经译码器后，输出端分别与七段显示器的的输入端对应连接。消隐 灭灯）输入
4、端 BI 为低电平有效。当消隐 灭灯） 输入端 BI =0 时，不论其余输入端状态如何，全部输出为零，数码管七段全暗，无任何显示。当消隐输入端 BI =1 时译码器译码。灯测试 试灯）输入端 LT 为低电平有效。当灯测试 试灯）输入端 =0/ =1）时，不论其余输入端状态如何，全部输出为 1， 数码管七段全亮，显示 8。可用来检查数码管、译码器有无故障。当灯测试输入端 LT=1 时译码器译码。脉冲消隐 。LD 是异步并行置数掌握端低电平有效 , CO 、BO 分别是进位、借位输出端 低电平有效,CR 是异步清除端 ,D0D3 是并 行数据输入端， Q3 Q0 是输出端。我们将用到的是它的减计数
5、功能。下图是 74LS192 外引线排列图与功能表：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结74LS192 的工作原理是：当 /LD =1,CR=0 时，如时钟脉冲加入到 CPU 端，且 CP 置数= 1, 就计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9 时，/CO 端发出进位下跳变脉冲。如时钟脉冲加入到CPD 端，且 CPU=1，就计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到 0 时，/BO 端发出借位下跳变脉冲。由 74LS192 构成的 24 递减计数器其预置数为N=001001008421BCD=2410。它的计数原理是：只有当低位 /BO1 端发出借位脉冲时，高位计
6、数器才作减计数。当高、低位计数器处于全零，且CPD 为0 时，置数端 /LD 2=0, 计数器完成并行置数，在 CPD 端的输入时钟脉冲作用下，计数器再次进入下一循环减计数。4、帮助时序掌握电路为了保证系统的设计要求，在设计掌握电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。从系统的设计要求可知，掌握电路要完成以下四项功能：操作“直接清零”开关时，要求计数器清零。闭合“启动”开关时，计数器应完成置数功能，显示器显示24 秒字样。断开“启动”开关时，计数器开头进行递减计数。当“暂停 /连续”开关处于“暂停”位置时，掌握电路封锁时钟脉冲信号CP，计数器暂停计数，显示器上保持原先的数不变，当“暂停/连续”
7、开关处于“连续”位置时，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结计数器连续累计计数。当计数器递减计数到零 即定时时间到 时，掌握电路应发出报警信号，使计数器保持零状态不变，同时报警电路工作。下图是帮助时序掌握电路图。图a是置数掌握电路， /LD 接 74LS192 的预置数掌握端，当开关S1 合上时， /LD=0 ，74LS192 进行置数。当 S1 断开时， /LD =1，74LS192 处于计数工作状态，从而实现功能的要求。图b是时钟脉冲信号CP 的掌握电路，掌握CP 的放行与禁止。当定时时间未到时， 74LS192 的借位输出信号路， /BO2=1, 就 CP 信号受 “暂停/连
8、续” 开关 S2 的掌握，当S2 处于“暂停”位置时，门 G3 输出 0，门 G2 关闭，封锁 CP 信号，计数器暂停计数。 当 S2 处于“连续”位置时，门 G3输出 1，门 G2 打开，放行 CP 信号，计数器在 CP 作用下，连续累计计数。当定时时间到时 /BO2=0, 门 G2 关闭，封锁 CP 信号，计数器保持零状态不变。从而实现了功能、的要求。留意，/BO2 是脉冲信号，只有在 CPD 保持为低电平常 ,/BO2 输出的低电平才能保持不变。至于功能的要求，可通过掌握74LS192 的异步清零端 CR 实现。5、555 振荡模块如下图，由 NE555构成的多谐振振荡器，接通电源后，电
9、容C1 被充电， VC 上升，当 VC 上升到 2/3V CC 时，触发器被复位，同时放电BJTT 导通，此时 V0 为低电平，电容 C 通过 R2 和 T 放电，使 VC 下降，当下降至 1/3V CC 时，触发器又被置位， V0 翻转为高电平。当C 放电终止时， T 截止， VCC 将通过 R2 和 R1、RE 向电容器充电， VC 由 1/3V CC 上升到 2/3V CC。当 VC 上升到 2/3V CC 时，触发器又发生翻转，如此周而可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结复始，在输出端就得到一个周期性的方波，其频率为：f=1.43/R 1+2R 2C。在这里我们挑选 R2=
10、68K ， C1=10uf ，只要用一个可变电阻器代替R1，并将它调至六、 所用元器件的编号列表7K 即可输出 1HZ ，达到要求。元件名称数码管型号共阴极规格小号数量备注2七段译码显示器74LS48直插式216 脚8421BCD 码计数器74LS192直插式216 脚脉冲电路555直插式18 脚非门集成芯片74LS04直插式214 脚二输入与非门集成芯片74LS10直插式114 脚四输入与非门集成芯片74LS00直插式114 脚电容 色环电阻发光二极管电解Rest LED0.1uF、10uF10K、15K、68K小号2如干1开关按键、拨动一路、两路3电线如干可编辑资料 - - - 欢迎下载精
11、品名师归纳总结b d d. 2gni se DyM3夹件70建r0 文可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结七、 总电路图be 2-nJu-ma 新N4 :2 G可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结lzeeiti:e :eB ta li可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结V5+Fk 51k 8601762451F5851.0531G2GKV5+013GV5+0 11 1续连2So uP PC C3984G停暂bcagd21g fe dc ba844249173S7Lfe247621 B CO R5V5+K 012
12、 31 1V5+V5+0 11 1oP uPV3985+bcagg f e dc baC C87442K 149V1315+dS7K 01fe7L2247621V61 B C2O R5作工3S零清5+2 31 1V 5+K 011S动启543218 / 9TSD F54321可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结参考文献1、韩克、柳秀山电子技能与EDA技术 第一版暨南高校出版社 2004 年 12 月出版 第 44、70、151-155 页2、余孟尝数字电子技术基础简明教程其次版 高等训练出版社 2005 年 11 月出版 第 1-391 页9 / 9可编辑资料 - - - 欢迎下载