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1、单片机开发课程设计报告书模板2022 安康学院单片机课程设计报告书 课题名称：简易秒表设计 姓名：李岩 学号：2022020224 院系：电子与信息工程系 专业：电子信息工程 指导教师： 时间：2022年1月 课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表 课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统总体方案 (1) 3.2、模块电路设计 (1) 四、系统调试与结果 (3) 五、主要元器件与设备 (3) 六、课程设计体会与建议 (3) 6.1、设计体会 (3) 6.2、设计建议 (3) 七、参考文献 (4) 一、设计目的 1、熟悉
2、单片机定时计数器的工作原理 2、掌握C51语言编程方法。 3、熟悉数码管显示原理 4、熟悉按键工作原理。 二、设计思路 1、设计数码管显示电路。 2、设计按键电路。 三、设计过程 3.1、系统总体方案 数字抢答器总体方框图如图1所示。 其工作原理为：接通电源后，主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；主持人将开关置于“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。定时器倒计时，扬声器给出声响提示。选手在定时时间内抢答时，抢答器完成：优先判断、编号锁存、编号显示、扬声器提示。当一轮抢答之后，定时器停止、禁止二次抢答、定时器显示剩余时间。如果再次抢答必须由主持人
3、再次操作“清除”和“开始”状态开关。 3.2、模块电路设计 抢答器电路如图2所示。 图2 数字抢答器电路 该电路完成两个功能：一是分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，同时译码显示电路显示编号；二是禁止其他选手按键操作无效。 工作过程：开关S置于“清除”端时，RS触发器的R端均为，4个触发器输出置，使74LS148的ST，使之处于工作状态。当开关S置于“开始”时， 抢答器处于等待工作状态，当有选手将键按下时（如按下S5），74LS148的输出,010012=Y Y Y ,0=EX Y 经RS 锁存后，1Q=1，BI =1，74LS48处于工作状态，4Q3Q2Q=101，经译码显示为“5
4、”。此外，1Q ，使74LS148ST ，处于禁止状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的,1=EX Y 此时由于仍为1Q ，使ST ，所以74LS148仍处于禁止状态，确保不会出二次按键时输入信号，保证了抢答者的优先性。如有再次抢答需由主持人将开关重新置于“清除”然后再进行下一轮抢答。 定时电路如图3所示。由节目主持人根据抢答题的难易程度，设定一次抢答的时间，通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加减计数器74LS192进行设计。 报警电路如图4所示。由555定时器和三极管构成的报警电路如图4所示。其中555构
5、成多谐振荡器，振荡频率fo 1.43/（RI 2R2）C，其输出信号经三极管推动扬声器。PR 为控制信号，当PR 为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。 时序控制电路如图5所示。时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能： 主持人将控制开关拨到“开始”位置时，扬声器发声，抢答电路和定时电路进人正常抢答工作状态。 当参赛选手按动抢答键时，扬声器发声，抢答电路和定时电路停止工作。 当设定的抢答时间到，无人抢答时，扬声器发声，同时抢答电路和定时电路停止工作。图中，门G1 的作用是控制时钟信号CP 的放行与禁止，门G2的作用是控制74LS148的输人使能端ST 。 图5的工作原理是：主
6、持人控制开关从“清除”位置拨到“开始”位置时，来自图 2中的74LS279的输出 1Q=0，经G3反相， A 1，则时钟信号CP 能够加到74LS192的CPD 时钟输入端，定时电路进行递减计时。同时，在定时时间未到时，则“定时到信号”为 1，门G2的输出ST =0，使 74LS148处于正常工作状态，从而实现功能的要求。当选手在定时时间内按动抢答键时，1Q 1，经 G3反相， A 0，封锁 CP 信号，定时器处于保持工作状态；同时，门G2的输出ST =1，74LS148处于禁止工作状态，从而实现功能的要求。当定时时 间到时，则“定时到信号”为0，ST=1，74LS148处于禁止工作状态，禁止
7、选手进行抢答。同时，门G1处于关门状态，封锁CP信号，使定时电路保持00状态不变，从而实现功能的要求。集成单稳触发器74LS121用于控制报警电路及发声的时间。 四、系统调试与结果 1、按照设计方案连结电路。 2、Keil下编写程序。 3、联合调试。 五、主要元器件与设备 数字电路实验箱或EDA软件Quartus 集成电路74LS1481片，74LS2791片，74LS483片， 74LS1922片，NE5552片，74LS001片，74LS1211片。 电阻5102只，1K9只，4.7kl只，5.1kl只， 100kl只，10k1只，15k1只，68kl只。 电容0.1uF1只，10 uF2
8、只，100 uF1只。 三极管3DG121只。 其它发光二极管2只，共阴极显示器3只。 六、课程设计体会与建议 6.1、设计体会 6.2、设计建议 七、参考文献 1 康华光. 电子技术基础. 北京：高等教育出版社，1999年； 2 彭华林等编. 数字电子技术. 长沙：湖南大学出版社，2022年； 3 金唯香等编. 电子测试技术. 长沙：湖南大学出版社，2022年； 4 侯建军. 数字电路实验一体化教程. 北京：清华大学出版社，北京交通大学出版社，2022 年； 5 阎石. 数字电子技术基础. 北京：高等教育出版社，2022年； 6 赵春华、张学军.电子技术基础仿真实验. 北京：机械工业出版社出版社，2022年；