课程设计-篮球24秒计时器设计Word文档格式.doc
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蓝球竞赛25秒倒计时电路
设计时间
2012．12．3—
2012．12．14
课程名称
电子技术课程设计
课程编号
121202306
设计地点
电工电子实验室408、409
一、课程设计（论文）目的
电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节，是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练，这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成，着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力，并要求能设计出完整的电路或产品，从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。
二、已知技术参数和条件
用中小规模集成芯片设计并制作一25秒倒计时电路，具体要求如下：
1、具有显示25s计时功能。
2、设置外部操作开关，控制定时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。
3、计时器为25s递减计时器，其计时间隔为1s。
4、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出报警信号。
三、任务和要求
1.按学校规定的格式编写设计论文。
2.论文主要内容有：
①课题名称。
②设计任务和要求。
③方案选择与论证。
④方案的原理框图，系统电路图，以及运行说明；
单元电路设计与计算说明；
元器件选择和电路参数计算的说明等。
⑤用protuse或其它仿真软件对设计电路仿真调试。
对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；
测试、记录、整理与结果分析。
⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。
注：
1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）
胡宴如主编.《模拟电子技术基础》.高等教育出版社.2011年
张克农主编.《数字电子技术.高教出版社出版.第一版.2010年
彭介华主编.《电子技术课程设计指导》.高教出版社出版.第一版.2002年
《电子电工实验指导书》
电子电工实验室可以提供的主要仪器设备：
示波器 型号规格VP-5220、电子学习机 型号规格WL-V、万用表 MF10；
以及分立元件、或中规模集成芯片。
五、进度安排
2012年12月3日4日：
收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求
2012年12月5日6日：
总体方案设计，方案比较，选定方案；
2012年12月7日11日：
单元电路设计，参数计算，元器件选择，系统电路图，
仿真调试改进；
2012年12月12日13日：
日整理撰写设计论文；
2012年12月14日：
答辩
六、教研室审批意见
设计目的明确，要求合理，难度适中，符合课程设计教学要求。
教研室主任（签字）：
2012年11月26日
七|、主管教学主任意见
符合课程设计要求
主管主任（签字）：
2012年11月26日
八、备注
指导教师（签字）：
学生（签字）：
权重
30
40
老师填写等级：
优、良、中、及格、不及格
单项成绩
指导教师评语：
指导教师（签名）：
年月日
1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要
本电路主要由五个模块构成：
秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路，主要采用555作为振荡电路,由74LS192、74LS48和七段共阴LED数码管构成计时显示电路,具有计时器直控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。
当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字25，每当一个秒脉信号输入到计数器时，数码管上的数字就会自动减1，当计时器递减到零时，报警电路发出光电报警信号。
关键词：
计数器，25秒倒计，译码显示电路，控制电路，报警电路
目录
1设计要求和设计方案………………………………………1
1.1设计要求………………………………………………………1
1.2设计方案………………………………………………………1
2简易篮球比赛计时器基本组成及工作原理…………………2
2.1电路组成………………………………………………………2
2.2工作原理………………………………………………………2
2.2.1译码显示电路……………………………………2
2.2.2计数电路…………………………………………………5
2.2.3555振荡电路………………………………………………7
2.2.4时序控制电路……………………………………………9
2.2.5报警电路…………………………………………………10
2.3总体电路图……………………………………………………11
3调试…………………………………………………………12
3.1静态测试与调整………………………………………………12
3.1.1供电电源表电压测试………………………………………12
3.1.2测试单元电路静态工作总电流………………………………12
3.1.3三极管表态电压、电流测试…………………………………12
3.1.4集成电流表态工作点的测试…………………………………12
3.1.5数字电路表态工作点的测试…………………………………13
3.2电路调整方法…………………………………………………13
3.3动态测试与调整………………………………………………14
3.3.1测试电路动态工作电压…………………………………14
3.3.2测量电路重要波形及其幅度和频率………………………14
3.4频率特性的测试与调整………………………………………14
3.5整机性能测试与调整…………………………………………15
结论……………………………………………………………………16
谢辞……………………………………………………………………17
参考文献………………………………………………………………18
附录…………………………………………………………………19
1设计要求和设计方案
1．1设计要求
1．25秒计时器具有显示25秒的计时功能。
2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停/连续功能。
3．设置计时器为25秒递减时,其计时间隔为0.1秒。
4．当计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。
1．2设计方案
分析设计任务，该系统包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分构成。
其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成25秒计时功能，而控制电路其有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。
为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号间的时序关系。
在操作直接清零时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示25字样；
当启动开关断开时，计数器开始计数；
当暂停/连续开关拨在闭合位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；
当暂停/连续开关拨在断开时，计数器继续递减计数。
2简易篮球比赛计时基本组成及工作原理
2．1电路组成
电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制
电路五部分组成,见图2-1.
图2-1计时器方框图
2.2工作原理
由555定时器输出秒脉冲经过U2和U3入到计数器U4的CPD端,作为减计数脉冲。
当计数器计数计到0时,U4的（13）脚输出借位脉冲使个位计数器U5开始计数。
当U5计数器计数计到0时,U5的（13）脚输出借位脉冲使十位计数器U6开始计数。
当计数器计数到“000”时应使计数器复位并置数“25”。
但这时将不会显示“000”,而计数器从“001”直接复位。
从11脚输出低电平使计数器置数,并保持为“25”,同时D发光二极管亮,即光电报警。
按下K1时,计数器开始计数。
若按下K2,计数器立即复位置数,松开K2计数器又开始计数。
若需要暂停时,按下K1,使计数器保持不变,断开K1后,计数器继续计数。
按下K3为直接清零。
2.2.1译码显示电路
用发光二极管（LED）组成字型来显示数字。
这个数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称LED数码管或LED七段显示器。
因为计算机输出的是BCD码，要想在数码管上显示十进数，就必须先把BCD码转换成7段型数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中我们采用了常图2-2译码显示电路
用的74LS48。
数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成，如图2-2所示。
数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件，现在已有多种不同类型的产品，广泛应用于各种数字设备中，目前数码显示器正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。
数码的显示方式一般有三种：
第一种是字形重叠式，它是将不同字符的电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应的电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示等。
第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成，如荧光数码管等。
第三种是点阵式，它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成，利用光点的不同组合便可显示不同的数码，如场致发光记分牌。
数字显示方式目前以分段式应用最普遍，如2-3表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式，显示0—15等阿拉伯数字。
在实际实用中，10—15并不采用，而是用2位数字显示器进行显示,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。
图2
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