数电课程设计秒计时器

数电课程设计秒计时器 The final edition was revised on December 14th, 2020.

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：

指导教师：工作单位：

题目: 30秒计时器

电路设计

控制电路的设计...................................................................... (13)

报警电路............................................................................

(16)

摘要

计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用，古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具，随着科技和社会的发展，人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。

篮球竞赛计时器就是一种典型的计时器的应用。在篮球比赛中规定球友持球的时间不能超过30秒，否则就是犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间进行30秒限制，一旦球员持球的时间超过了30秒，它将自动报警从而判定刺球员的犯规。

本文设计用的是实现以中小规模集成电路设计计时器的方法，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。它是由时钟脉冲产生电路、计数电路、译码驱动及显示电路、报时电路及电源电路组成。时钟脉冲采用555定时器构成多谐振荡电路产生，。。。。通过EDA软件Multisim10绘制了电子电路仿真原理图，并进行仿真，同时用万能板焊接制作了硬件实现电路。

Abstract

Clock ，as we all know ，is widly and importantly used in human ancient,our ancestor

began to use sandglass and hourglass as timework,but,with the fast development of science and sociaty,people start using all new method to change out clock and make it more exacat.

Basketball game is a particular field to use is a rule in basketball game that player can ’t hold the ball exceed 30 seconds,otherwise it is a foul.”the 30 seconds clock in basketball game ”designed in my course design can used in badketball game,to limited players hold the ball in players hold ball over 30 seconds it will give an alarm by itself to judge the player is foul.

What the paper use is the design to realize medium scale with integrated circuit design method, it is a kind of typical digital circuits, including the portfolio logic circuit and the sequential is constitute by the clock pulse circuits, counting circuit, decode drive and display circuit, chime circuit and power circuit component. Clock pulse 555 timing constitute by multiple resonance swing circuit produce,... we draws electronic circuit

simulation principle chart and simulation through Multisim10 EDA software, at the same time we use the universal plate welding to made hardware realization circuit.

1系统原理框图

图 1系统原理框图

一． 1秒脉冲发生器： 秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。实

现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555点哭构成等。

不同的电路队矩形波频率的精度要求不同，由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。本实验中由于脉冲信号作为计数器的计时脉冲，其精度直接影响计数器的精度，因此要求脉冲信号有比较高的精度。一般情况下，要做出一个精度比较高的 频率很低的振荡器有一定的难度 工程上解决这一问题的办法就是先做一个频率比较高的矩形波

秒脉冲发生器 计时器 译码显示电路

控制电路 报警电路

外部操作开关

震荡器，然后将其输出信号通过计数器进行多级分项，就可以得到频率比较低精度比较高的脉冲信号发生器，其精度取决于振荡器的精度和分级项数。

2．30秒减法计数器： 30秒减法计数器采用74LS192设计，74LS192是十进制同步加法|减法计数器，采用8421BCD码编码，具有直接清零异步置数功能。

CPU CPD LD' CR操作×× 0 0置数

↑ 1 1 0加计数

1↑ 1 0减计数××× 1清零

3.控制电路按照系统的要求，电路应该完成以下4个功能；

1）当操作直接清零按键时，要求计数器清零。

2）当启动按键闭合时，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，显示器显示30秒字样。当启动按键释放时，计数器开始减法计数。

3）当暂停连续开关处于暂停状态时，控制电路封锁计数脉冲，计数器停止计数，显示器显示原来的数，而且保持不变，当暂停连续开关处于连续状态时，计数器正常计数，另外，外部操作开关都应该采取消抖措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。

4）当计数器递减到零时，控制电路输出报警信号，计数器保持状态不变。

2方案设计与论证

时间脉冲产生电路

方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。

图 2 555与RC组成的多谐振荡器图