篮球竞赛24秒计时器数电课程设计

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课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器,显示24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24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。

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随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示24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,数码管显示器灭灯;计时器为24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。

三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1)显示24秒计时功能。

(2)控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

(3)计时器为24秒递减计时器。

(4)递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

1.2.2 设计任务及目标(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生电路,计数器电路,译码显示电路,控制电路和电路报警电路5部分。

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器,显示24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24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。

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随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示24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,数码管显示器灭灯;计时器为24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。

三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1)显示24秒计时功能。

(2)控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

(3)计时器为24秒递减计时器。

(4)递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

1.2.2 设计任务及目标(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生电路,计数器电路,译码显示电路,控制电路和电路报警电路5部分。

篮球竞赛24秒倒计时器

篮球竞赛24秒倒计时器

目录第一章:设计任务及要求、目标 (2)第二章:设计原理、电路设计及仿真 (2)2.1 设计原理及方案 (2)2.2 单元模块设计及仿真 (3)2.2.1 秒信号源设计与仿真 (3)2.2.2 74LS192设计与仿真 (4)第三章:电路的仿真、安装与调试 (6)第四章:问题及分析、解决及总结 (7)附录一: (9)附录二: (10)篮球竞赛24秒倒计时器第一章:设计任务及要求、目标1.1,设计任务及要求1)具有准确的24 s倒计时显示功能,计时器为24 s递减计数;2)设置外部操作开关,启动和暂停/连续功能,3)计时器为24 s递减计时器,计时时间间隔为1s;4)计时器递减计时至0时,能发出光电警报信号。

1.2,设计任务及目标(1)根据给出的电路原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成模块的管脚及其功能;(3)进行电路的安装、测试,知道电路能达到设计目标;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

第二章:设计原理、电路设计及仿真:2.1,篮球竞赛24 s计时器原理框图如图1所示。

图(1)图(2)根据原理图,进行仿真实验,图(2)是我们仿真时的连线图(1);计数译码显示部分:计数器构成8421BCD码24进制递减计数器,用74LS48配共阴极LED数码管组成译码器显示部分。

(2);秒信号源产生电路:用555定时器和分频电路组成十分频产生秒信号。

(3);时序控制部分:工作时,启动开关闭合控制电路封锁时钟脉冲(CP),与此同时,产生预置信号,使数码管显示24字样。

启动开关断开,开始递减计数。

当开关2断开时,此时暂停计数;并处于保持状态;当开关2闭合时,计数器继续递减计数。

当计数到零时,LED警报灯亮,停止计数。

2.2 单元模块的设计及仿真在本次课程设计中,我主要负责了秒信号源和24 s计数的仿真和设计及其分析等。

下面是我对这2个单元模块的简要设计和仿真原理和方法及其数据。

2.2.1 秒信号源的设计与仿真为产生秒信号,所以我们选择了555定时器构成多谐振荡电路,通过计算可以确定参数的取值:110R K =Ω,22R K =Ω,2110,1;C F C nF μ==因此,产生的脉冲周期为:()1220.720.0980.1T R R C s s =+=≈,再通过74LS161计数器用异步清零法组成十分频,使得74LS161计数器产生的脉冲周期为1s 。

篮球比赛24秒计时器的设计

篮球比赛24秒计时器的设计

赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名:班级:电子信息工程09级学号:时间:2011年 6 月15日图1-1 24秒计时器系统设计框图1.2 单元电路设计1.2.1秒脉冲发生器用555与74LS161集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟秒脉冲。

555定时器应用为多谐振荡电路时,当电源接通Vcc通过电阻R1、R2向电容C充电,其上电压按指数规律上升,当u上升至2/3Vcc,会使比较器C1输出翻转,输出电压为零,同时放电管T导通,电容C通过R2放电;当电容电压下降到1/3Vcc,比较器C2工作输出电压变为高电平,C放电终止,Vcc通过R1、R2又开始充电;周而复始,形成振荡。

则其振荡周期与充放电时间有关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。

公式计算:T1=(R1+R2)Cln2;T2=R2Cln2;振荡周期T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =0.1 (s)若取C=10μF,结合实际选取电阻为R1=5.1K,R2=4.7K再通过74LS161计数产生秒脉冲图1-2 555多谐振荡电路图1.2.2 计数电路计数电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计,74LS192是十进制计数器,具有“异步清零”和“异步置数”功能,且有进位和借位输出端。

两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器,计数器十位接成三进制,计数器个位接成十进制,置数端A、B、C、D通过开关接高低电平,若接高电平可进行其他置数;此计数器预置数为(0001 1000)=(24)10,只有当低位端发出错位脉冲,高位计数器才做减计数。

1片74LS192构成1秒减计数电路(即个位)。

74LS192的引脚图和功能表如图所示。

它的计数原理是:使加计数脉冲信号引脚CPu=1,计数脉冲加入个位74LS192引脚CP D脚,当减计数到零时,个位74LS192的CO端发出错位脉冲,使十位计数器减计数,当高、低位计数器处于全零时,CPD(DWN)端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下次循环减计数。

数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计

数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计

数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计1.2电路设计方案:24秒倒计时的总体方案框图如图所示,它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

其中计数器和控制电路使系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动技术、暂停和连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。

译码显示电路由自带译码器的数码管组成。

报警电路在试验中可用发光二极管和蜂鸣器代替。

主体电路:24秒倒计时。

24秒计数芯片的置数端清零端共有一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器倒数计时开始进行倒计时,逐秒倒计时到零。

选取00这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。

2.各芯片的用法与功能2.174LS19274LS192是十进制计数器,具有异步清零和异步置数功能,且有进位和借位输出端。

当需要进行多级扩展连接时,只要将前级接到下一级的CP端,端接到下一级的CP端即可。

74LS192功能表: 2.2555定时器555定时器应用为多谐振荡电路时,当电源接通Vcc通过电阻R1,R2向电容C充电,其上电压按指数规律上升,当u上升至2/3Vcc,会使比较器C1输出翻转,输出电压为零,同时放电管T导通,电容C通过R2放电;当电容电压下降到1/3Vcc,比较器C2工作输出电压变为高电平,C放电终止,Vcc通过R1,R2又开始充电;周而复始,形成振荡。

则其振荡周期与充放电时间有关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。

输出波形的振荡周期可用过度过程公式计算: 3.各部分电路设计3.1信号发生部分:秒脉冲的产生由555定时器组成的多谐振荡电路完成。

篮球24秒计时器课程设计

篮球24秒计时器课程设计

篮球24秒计时器课程设计
一、课程目标:
1. 熟悉篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 能够正确设置和操作篮球24秒计时器;
3. 练习团队合作和沟通能力。

二、教学内容:
1. 篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 篮球24秒计时器的操作:设置、启动、停止、重置等;
3. 分别以两队为单位,模拟比赛过程中的使用。

三、教学过程:
1. 简要介绍篮球24秒计时器的作用和基本规则;
2. 给学生分成两队,让他们各派出一名代表当计时员;
3. 让计时员练习操作篮球24秒计时器,包括设置、启动、停止、重置等;
4. 模拟比赛过程中的使用,让学生围着一起发球并利用计时器进行计时;
5. 强调团队合作和沟通的重要性,提高团队默契。

四、教学资源:
1. 篮球24秒计时器;
2. 篮球。

五、教学评估:
1. 观察学生对篮球24秒计时器是否能正确设置和操作;
2. 在模拟比赛过程中,观察学生是否能够正确使用计时器,并
且团队合作是否良好。

六、教学反思:
1. 让学生练习操作篮球24秒计时器的时间可能需要较长,需要在课前充分准备;
2. 在模拟比赛过程中,需要加强学生的团队合作和沟通能力,以确保计时器的正确使用。

课程设计-篮球24秒计时器设计

课程设计-篮球24秒计时器设计

课程设计-篮球24秒计时器设计1. 引言篮球是一项流行的运动项目,而篮球比赛中的24秒计时器被广泛应用。

24秒计时器的作用是规定进攻球队必须在24秒内射门。

本文将详细介绍篮球24秒计时器的设计思路和实现方法。

2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个实时计时的24秒计时器,要求能够准确地显示剩余时间,并提供简单的控制功能。

3. 设计思路3.1 硬件部分为了实现一个可靠的24秒计时器,我们需要选用合适的硬件组件。

以下是主要的硬件组件和功能设计: - 显示屏:用于显示计时器的剩余时间。

- 开始/停止按钮:用于开始或停止计时器。

- 复位按钮:用于将计时器复位为24秒。

- 蜂鸣器:用于发出警报声,提醒比赛方双方。

3.2 软件部分在硬件部分的基础上,我们需要编写相应的软件代码来实现计时器的功能。

以下是主要的软件设计思路: - 初始化:启动计时器时,显示屏显示24秒,计时器停止。

- 开始计时:按下开始按钮后,计时器开始倒数计时,显示屏实时更新倒计时的剩余时间。

- 停止计时:按下停止按钮后,计时器停止计时,显示屏停止更新。

- 复位计时:按下复位按钮后,计时器复位为24秒,显示屏重新显示24秒。

- 警报:当计时器倒计时为0秒时,蜂鸣器发出警报声,提醒比赛方双方。

4. 实现方法4.1 硬件实现硬件实现主要包括连接各个硬件组件,以及编写相应的硬件控制代码。

以下是硬件实现的步骤:1. 连接显示屏和主板,确保显示屏能够正常工作。

2. 连接开始/停止按钮和主板,通过按下按钮来控制计时器的启动和停止。

3. 连接复位按钮和主板,通过按下复位按钮来复位计时器。

4. 连接蜂鸣器和主板,确保能够正常发出警报声。

4.2 软件实现软件实现主要包括编写相应的代码来控制硬件组件的工作。

以下是软件实现的步骤: 1. 初始化计时器,设置剩余时间为24秒,并停止计时。

2. 监听开始/停止按钮的按下事件,根据按钮状态来控制计时器的启动和停止。

(完整word版)篮球竞赛24s计时器

(完整word版)篮球竞赛24s计时器

电子课程设计--篮球竞赛24s计时器学院: 电子信息工程学院专业、班级:姓名:学号:指导老师:2013年12月22日目录一设计任务及要求 (3)二总体框图 (3)三器件选择 (4)四模块功能 (5)五总体设计电路图 (11)六硬件调试 (13)七设计心得 (14)篮球竞赛24s计时器一、设计任务及要求1.设计任务本设计主要能完成:在篮球比赛中, 规定了球员的持球时间不能超过24秒, 否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中, 用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒, 它就自动报警从而判定此球员的犯规。

1. 2.基本要求2.要求电路为24秒递减计时, 每隔1秒钟, 计时器减1;要有外部开关, 控制计数器的直接清零、复位、启动和暂停/连续计时功能;当计时器倒计时为零时, 即定时时间倒, 显示为零, 同时发出声光报警信号。

二、电路框图及工作原理2.1电路框图24秒计时器的总体方案框图如图2-1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能.而控制电路完成计数器的直接复位、启动计数、暂停/连续计数;译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到启动报警等功能。

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

译码显示电路四线数码管报警电路在试验中可用蜂鸣器实现。

图2-1 总体方案框图 2.2设计方案本设计中, 24进制计数器是整个电路的核心部分, 我选择74LS192进行24进制同步减法、加法计数。

选择两个四段数码显示管进行显示。

根据设计要求, 本课程设计采用555计时器制成的多谐振荡器, 对24进制计数器进行秒脉冲的输入。

在本设计中, 因为我们需要对其进行暂停、复位、加法、报警等控制, 所以我们使用了三个开关来控制计数器的各功能的实现, 从而实现了各种功能的。

篮球比赛24秒计时电路 课程设计

篮球比赛24秒计时电路 课程设计

目录前言 (1)1方案论证 (2)1.1方案一 (2)1.2 方案二 (2)1.3 方案确定 (3)2 理论设计 (5)2.1 篮球24秒计时电路的设计 (5)2.2 信号源的设计 (5)2.3 电源电路的设计 (6)2.4 显示电路的设计 (9)2.5 控制电路的设计 (11)3 小结 (12)附录1 整体电路图 (13)附录2 元器件清单 (13)附录3 器件管脚与功能说明 (15)前言电子课程设计是大学生在学习电子技术中非常重要的一个环节,是将理论结合实际,将书本知识运用到实践中的一个环节,也是真正锻炼学生动手能力以及解决问题能力的一个环节。

随着电子技术的飞速发展,社会步入了信息时代,人们的生活水平在逐步提高,因而对电子产品提出了更高的要求。

篮球竞赛24秒倒计时器可用于篮球比赛中对球员持球时间24秒限制,不仅能进行时间追踪,还具有任意置数、启动、暂停、连续以及光电报警功能,同时采用七段数码管来显示时间,可以方便的实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出报警信号。

在社会生活中也具有广泛的应用价值。

计时器在许多领域均有普遍的应用,篮球比赛中除了有总计时倒计时外,为了加快比赛节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。

本设计题目的“篮球比赛24秒倒计时器”从数字电路角度讨论,实际上就是一个二十四进制递减的计数器,其中,秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、C 构成多谐振荡器,计数器由两片74LS192同步十进制可逆计数器构成,译码显示电路是七段共阴数码管组成,光报警电路由发光二极管及蜂鸣器组成。

通过Proteus软件仿真验证了电路的功能。

本设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的实用价值。

1方案论证1.1方案一方案一实现框图如下:经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲发生器、计数器、译码器显示电路、报警电路和控制电路组成,如图1所示。

数电课程设计-篮球24s倒计时器

数电课程设计-篮球24s倒计时器

课程设计报告课题名称:篮球比赛24秒倒计时电路的设计(Basketball 24 seconds countdown circuit design)专业:xxxxxxx班级:xxxxxxx学号:xxxxxxx学生姓名:xxxxxxx指导教师:xxxxxxxx年x月x日课程设计目的1、围绕课程设计的内容,培养学生查询相关资料以及文献检索的能力;2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力;在理解透课堂所讲知识的基础上,提高学生的自学能力;3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程,养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风;培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力;课程设计内容(1)设计要求:① 设计一个篮球比赛24秒计时器,具备显示24秒计时功能;②计时器为递减工作,时间间隔为1S :③设置外部开关,控制计时器的启动、暂停及清零;④递减到零时发出声光报警 :⑵原理方框图图:包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路(辅助时序控制电路)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其中计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成24秒计时功能,而控制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、定时时间到报警等功能。

当计时器递减计时到零(即定时时间到)时,显示器上显示00,同时发出光电报警信号。

⑶实际电路图:秒脉冲 发生器 计数器 译码 显示 控制电路 报警 电路⑷单元电路: ①8421BCD 码加法计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便,74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二-十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。

图1是74LS192外引脚及时序波形图。

图中UCP 、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端(上升沿有效)。

LD 是异步并行置数控制端(低电平有效), CO 、BO 分别是进位、借位输出端(低电平有效),CR 是异步清零端,D3-D0是并行数据输入殿,Q3-Q0是输出端。

篮球竞赛24秒计时器设计

篮球竞赛24秒计时器设计

数字电子技术课程设计说明书篮球竞赛24秒计时器设计系、部:电气与信息工程学院学生姓名:指导教师:职称讲师专业:电气班级:电气完成时间:2012-6-6前言电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节,是将理论知识和实践能力相统一的一个环节,是真正锻炼学生能力的一个环节。

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、还可以用来做为各种药丸,药片,胶囊在指定时间提醒用药等等,由此可见计时器在现代社会是何其重要的。

篮球作为一项全民健身项目,已有一定的历史。

在中国,篮球很盛行,篮球比赛也日趋职业化。

篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器,目前多数采用的是24秒制。

有需要就会有市场,因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。

该计时器要有递减计时及报警功能。

因此符合比赛中违例判罚的需要。

在NBA比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示24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;计时器为24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。

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

目录第1章电路方案的选择及电路框图 (5)1.1 设计方案 (5)1.2 电路框图 (5)第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6)2.1 设计思路 (6)2.2 基本原理 (6)第3章单元电路的设计 (8)3.1 24进制计数器的设计 (8)3.2 数码显示电路的设计 (9)3.3 秒脉冲的设计 (11)3.4 控制开关电路的设计 (16)3.5 报警电路的设计 (16)3.6 整机工作原理 (17)第4章电路仿真 (18)4.1计时预备阶段. (15)4.2计时阶段 (16)4.3暂停\连续功能的实现 (16)4.4电路报警 (16)第5章安装及调试步骤 (18)第6章故障分析与电路改进 (20)6.1故障的分析和解决 (20)6.2电路的改进. (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 (23)附录2 元器件清单 (24)第1章电路方案的选择及电路框图1.1 设计方案方案一:采用计数器74LS192作为核心部分。

篮球24秒倒计时器课程设计报告

篮球24秒倒计时器课程设计报告

篮球24秒倒计时器课程设计报告篮球24秒倒计时器课程设计报告一、引言篮球24秒倒计时器是一种用于控制比赛时间的装置,它在篮球比赛中起着至关重要的作用。

本课程设计旨在让学生了解并掌握篮球比赛中倒计时器的原理、构造和使用方法,培养学生的实践能力和团队合作能力。

二、课程目标1. 理解篮球比赛中倒计时器的作用和原理;2. 掌握篮球倒计时器的构造和基本原理;3. 学会使用篮球倒计时器进行比赛时间的控制;4. 培养学生的实践动手能力和团队合作能力;5. 培养学生的创新思维和问题解决能力。

三、课程内容1. 倒计时器的作用和原理1.1 球场上的时间控制需求1.2 倒计时器的基本原理和工作原理2. 倒计时器的构造与组成2.1 电路设计原理2.2 显示屏和控制按钮的安装与连接2.3 电源供应和保护措施3. 篮球倒计时器的使用方法3.1 倒计时器的开机和设置3.2 倒计时、暂停和复位功能的操作3.3 倒计时结束后的提示和处理4. 实践操作与应用4.1 学生分组进行倒计时器的组装和调试4.2 学生进行实际比赛时的倒计时器操作4.3 学生团队合作,解决倒计时器故障和问题四、教学方法1. 理论与实践相结合的教学方法,讲解篮球倒计时器的原理和构造,并进行实际组装和操作演示;2. 学生分组进行实践操作,培养学生的实践动手能力和团队合作意识;3. 开展小组讨论和展示,让学生分享倒计时器使用的心得和体会;4. 引导学生运用所学知识解决倒计时器故障和问题,培养学生的问题解决能力。

五、教学评估与考核1. 实践操作评估:对学生进行倒计时器的组装和调试评估;2. 操作演示评分:对学生进行倒计时器的操作演示,评估其操作技巧和熟练程度;3. 问题解决评估:对学生解决倒计时器故障和问题的能力进行评估;4. 课程设计报告评分:对学生提交的课程设计报告进行评分。

六、总结通过本课程设计,学生将能够全面了解篮球24秒倒计时器的作用和原理,掌握其构造和基本原理,并能够熟练使用倒计时器进行比赛时间的控制。

湖南工业大学数电课程设计篮球竞赛24秒计时器

湖南工业大学数电课程设计篮球竞赛24秒计时器

(电子技术课程)设计说明书篮球竞赛24秒计时器起止日期:2014 年11月24日至2014年11 月28 日学生姓名班级电气工程1201学号成绩指导教师(签字)XXXXXXX学院(部)2014年12月4日目录一、设计题目二、设计目的三、设计要求四、设计方案及主要功能五、设计步骤5.1 +5V直流电5.2 脉冲发生器5.3 计时器5.4 报警电路5.5 整体电路设计实验图六、仿真七、总结一、设计题目篮球竞赛24秒计时器 二、设计目的1、掌握组合逻辑电路、时序逻辑电路及数字逻辑电路系统的设计、安装、测试方法;2、进一步巩固所学的理论知识,提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力;3、提高电路布局﹑布线及检查和排除故障的能力;4、培养书写综合实验报告的能力 三、设计要求1. 具有24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/连续功能。

3. 在直接清零时,要求数码显示器灭灯。

4. 计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。

5. 计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

四、设计方案及主要功能24秒计时器总体参考方案框图如图2所示。

秒脉冲发生器计数器 译码显示控制电路 报警电路外部操作开关图2 24秒计时器总体参考方案框图它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等五个部分组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成24秒计时功能,而控制电路是控制计时器的直接清零、启动计数和暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。

为保证系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系:1.操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。

2.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,数码显示器显示24秒字样;当启动开关断开时,计数器开始计数。

3.当暂停/连续开关闭合时,控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于锁存状态;当暂停/连续开关断开时,计数器继续累计计数。

数电课程设计-篮球24s倒计时器

数电课程设计-篮球24s倒计时器

课程设计报告课题名称:篮球比赛24秒倒计时电路的设计(Basketball 24 seconds countdown circuit design)专业:xxxxxxx班级:xxxxxxx学号:xxxxxxx学生姓名:xxxxxxx指导教师:xxxxxxxx年x月x日课程设计目的1、围绕课程设计的内容,培养学生查询相关资料以及文献检索的能力;2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力;在理解透课堂所讲知识的基础上,提高学生的自学能力;3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程,养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风;培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力;课程设计内容(1)设计要求:① 设计一个篮球比赛24秒计时器,具备显示24秒计时功能;②计时器为递减工作,时间间隔为1S :③设置外部开关,控制计时器的启动、暂停及清零;④递减到零时发出声光报警 :⑵原理方框图图:包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路(辅助时序控制电路)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其中计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成24秒计时功能,而控制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、定时时间到报警等功能。

当计时器递减计时到零(即定时时间到)时,显示器上显示00,同时发出光电报警信号。

⑶实际电路图:秒脉冲 发生器 计数器 译码 显示 控制电路 报警 电路⑷单元电路: ①8421BCD 码加法计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便,74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二-十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。

图1是74LS192外引脚及时序波形图。

图中UCP 、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端(上升沿有效)。

LD 是异步并行置数控制端(低电平有效), CO 、BO 分别是进位、借位输出端(低电平有效),CR 是异步清零端,D3-D0是并行数据输入殿,Q3-Q0是输出端。

数电课程设计《篮球24秒》

数电课程设计《篮球24秒》

word某某海洋大学寸金学院《数字电子技术》课程设计论文题目:篮球24秒倒计时计数器系别:信息技术系专业:电气工程与其自动化班级: _________________姓名: ____学号: _________指导教师: - ______职称: - ____日期: - _____________某某海洋大学寸金学院教务处制目录目录I摘要II第1章引言444第2章设计思想以与设计流程52.1 设计思想52.2 设计流程5第3章电路功能的实现方案63.1 秒脉冲计数器63.2 芯片功能介绍6第4章电路设计的原理图以与总电路图10104.2 显示电路原理104.2 控制电路原理114.3 总电路原理13第五章 EDA仿真结果14第六章设计结果的说明175.1 说明本设计的特点175.2 说明本设计的缺点以与改良方案17完毕语18致谢19参考文献20摘要在各小学、中学、高中、大学中,篮球比赛是司空见惯的,但是在NBA比赛中为了加快比赛节奏,规定无论哪一方拿到球后在24秒内必须进展一次投篮,否如此犯规。

本设计利用了74LS192同步十进制可逆计数器芯片以与多路门电路设计了篮球24秒倒计时计数器,设计简单,经济实惠,可循环使用。

关键词: 74LS192 倒计时计数器AbstractIn the primary school, middle school, high school, University, it is quite mon for the basketball game, but in the NBA game in order to speed up the game, rules regardless of which side of the ball over 24 seconds after it must conduct a shot, or foul.This design uses the 74LS192 synchronous decimal reversible counter chip and multiplexing gate circuit design basketball 24 seconds countdown counter, design simple, affordable, can be recycled.Key Word :74LS192 Countdown counter第1章引言掌握小型数字系统的设计方法、组装、和调试技术,将孤立、零碎的电路与电子学知识融汇到实际产品中去。

篮球竞赛24S计时器课程设计报告

篮球竞赛24S计时器课程设计报告

《数字电子技术》课程设计报告篮球竞赛24S计时器要求:一、功能要求1、具有显示24S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/连续功能;3、计时器为24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。

二、设计要求1、根据设计要求选择合适的元器件,并掌握其使用方法;2、画出电路原理图(或仿真电路图);3、先进行电路的仿真与调试,通过后才能答辩;三、制作要求自行装配和调试,具有一定的分析和解决问题的能力。

四、设计报告的编写要求编写设计报告,附上有关资料和图纸,并谈谈自己心得和体会姓名:学号:专业:班级:成绩:评阅人:篮球竞赛24S计时器计时器在许多领域均有普遍的应用,篮球竞赛中除了有总时间倒计时外,为了加快竞赛节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。

本课程设计“篮球竞赛24S时器的设计”,可用于篮球竞赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的违例。

一、设计要求(一)设计指标1、具有显示24S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/连续功能;3、计时器为24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。

(二)设计要求1、画出电路原理图(或仿真电路图);2、元器件及参数选择;3、电路仿真与调试;(三)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。

(四)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。

二、原理框图1、篮球24S计时器的构成十位显示个位显示译码驱动译码驱动控制电路计数器计数器秒脉冲发生器报警电路经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、控制电路、报警电路组成。

2、信号发生器脉冲的发生由时钟信号源提供U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz5 V17VDD 01093、 计数器计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。

课程设计报告(24秒篮球倒计时)

课程设计报告(24秒篮球倒计时)
图 5 计数模块
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3. 按键消抖电路
由于实际中的按键在按下和弹起时会产生很高频率的抖动脉冲,该脉冲会影 响电路的性能,出现按键按一次电路跳动多次的现象,因此需要进行消抖来消除 这种影响,消抖的方法很多,这里采用 RC 充放电电路和斯密特触发器进行消抖, 电路图见图 6。当按键 A 按下时,电容 C1 两端的电压不会突变,所以需要等一 段放电时间,才能降到斯密特触发器的门限电压,斯密特触发器才会发生反转, 而此时按键按下产生的电路抖动已经消除。同理当按键弹起时也能消除抖动。
12
图 3 方案二电路图
方案选择 两方案的秒脉冲发生部分都是有 555 多谐振荡电路组成,基本无多大区别。 主要区别在于计数部分,方案一采用加计数器,方案二采用减计数器。由电路结 构来看,方案一用到了异或门和七个非门,较方案二复杂的多。在功能实现方面, 方案二满足设计要求。方案一在接通电源时若将置数键置于计数位置,74LS161 将从 0000 开始加计数对应反码 1111 无法显示,而方案二不会出现该问题。综合 分析,采用方案二。
19
进行焊接:先焊电容和电阻等较小、较矮的器件,再焊芯片插座和排针等较 大、较高的器件。焊接时才发现实验室现有的自复位按钮和之前 PCB 上的自复 位按钮的封装并不完全一样,最后将现有的自复位按钮插脚弄弯后进行强耦合。 除了不是很美观外并不影响性能。
全部焊好后再检查一遍,看是否存在漏焊虚焊等情况。 装配 检查完毕后将芯片和数码管按照原理图和 PCB 稳当的插在对应位置,此时 应当注意芯片的引脚要和 PCB 上的相对应。具体办法为看芯片和 PCB 上芯片的 小“U”槽对应。 待全部安装完成后,再检查一遍有无安装错误和安装松动等,如有及时改正。 待检查完毕,确认无误后即可开始进行硬件测试。 调试 测试时,为防止直接短路烧毁电源和引发火灾等情况,应先用万用表欧姆档 放在电源接头端测试一下输入电阻,如果输入电阻很小的话不能接通电源防止短 路。如果输入电阻很大,再接通电源进行测试。该设计中焊接装配完成后测试输 入电阻很大,接近断路状态。 通入额定电源,查看现象。该设计中最开始接通电源后,只有高位数码管显 示 2,低位不显示。将数码管拆下换过位置后低位正常显示 4,高位不显示。最 后确定为其中一只数码管坏了或用错了,经用万用表测试后发现这只数码管是共 阳的,最后查证为商家发错货了,最后换成两只共阴的数码管,接通电源后两只 数码管均正常显示,显示值为 24。证明硬件电路并无重大错误。 点击开始按钮,电路开始进行倒计时,而且按键按下和弹起时并无闪烁和跳 变情况,说明消抖电路如期正常工作。但是倒计时频率很快,说明电路还有问题。 电路中涉及到频率的就只有 555 定时器组成的时钟源,说明时钟源处有问题。而 一般影响频率的就是电阻和电容,经过排查,发现一个电阻焊错了,一个 47k 欧 姆的电阻焊成了 200 欧姆的电阻。拆下重新焊接后解决了该问题,倒计时周期约 为 1S。测试暂停、继续、复位功能均能达到要求。 至此整个设计和制作过程基本完结。最后的硬件电路能很好的实现设计要求。 实物图如图 12 所示。

篮球24秒计时器课程设计

篮球24秒计时器课程设计

篮球24秒计时器课程设计一、引言篮球24秒计时器是一项重要的比赛计时设备,用于规定球队在进攻时的时间限制。

本文将详细探讨篮球24秒计时器的作用、原理、功能以及设计过程。

二、作用篮球24秒计时器是为了确保比赛的公平性和激烈性而设计的。

它规定了球队在进攻时只有24秒的时间来完成进攻动作,这样可以使比赛变得更加紧凑和刺激,增加比赛的观赏性。

三、原理篮球24秒计时器的原理是通过计时电路来计算球队的进攻时间。

一旦球队控球,计时器就开始倒计时,当时间到达24秒时,计时器会发出警报,提醒球队必须发起进攻。

如果球队在24秒内没有完成投篮或传球等进攻动作,将会被判为进攻违例。

四、功能篮球24秒计时器具有多种功能,包括: 1. 计时功能:计时器可以精准地计算球队的进攻时间,确保比赛规则的执行。

2. 倒计时显示:计时器具有倒计时显示功能,让球员和观众清楚地知道剩余的时间。

3. 警报功能:当时间到达24秒时,计时器会发出警报声,提醒球队必须发起进攻。

4. 操作简单:计时器的操作非常简单,只需按下开始按钮即可开始计时,按下停止按钮即可停止计时。

五、设计过程篮球24秒计时器的设计过程包括硬件设计和软件设计两个方面。

5.1 硬件设计硬件设计主要涉及以下几个方面: 1. 显然装置:计时器需要具有大字体的显示屏,以便球员和观众能够清楚地看到剩余的时间。

2. 开始按钮和停止按钮:球队需要一个按钮来启动计时器,一个按钮来停止计时器,以便控制进攻时间。

3. 警报装置:计时器需要具有警报装置,当时间到达24秒时,会发出声音提醒球队。

5.2 软件设计软件设计主要包括计时功能和倒计时显示功能的实现。

1. 计时功能:软件需要从开始按钮按下时开始计时,并不断更新剩余时间,当剩余时间为0时,发出停止信号。

2. 倒计时显示功能:软件需要将剩余时间以大字体显示在屏幕上,使球员和观众可以清晰地看到。

六、课程设计内容基于上述的硬件设计和软件设计,可以设计一项篮球24秒计时器的课程,帮助学生了解计时器的原理和功能,培养学生的动手能力和团队协作精神。

篮球比赛24秒倒计时电路设计数电课程设计

篮球比赛24秒倒计时电路设计数电课程设计

长沙学院数电课程设计说明书题目篮球比赛24秒倒计时显示电路设计系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(12)系(部):专业:指导教师:课题名称篮球比赛24秒倒计时显示电路设计设计内容及要求基本任务:1.十进制显示“秒”。

2.具有手动启动和复位功能,能实现连续计时,暂停和报警功能。

扩展任务:1.能将24秒倒计时功能转换成秒表功能。

2.能精确到秒后一位。

设计工作量1、系统整体设计;2、系统设计及仿真;3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示;4、提交一份完整的课程设计说明书,包括设计原理、仿真分析、调试过程,参考文献、设计总结等。

进度安排起止日期(或时间量)设计内容(或预期目标)备注第一天课题介绍,答疑,收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书教研室意见年月日系(部)主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目指导教师指导教师意见:评定等级:教师签名:日期:答辩小组意见:评定等级:答辩小组长签名:日期:教研室意见:教研室主任签名:日期:说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类;目录前言 (4)一、设计任务 (5)二、设计框图 (5)三、设计的主要元器件选择及其构成电路工作原理 (6)1,NE555芯片 (6)2,计时器74LS192芯片 (6)3,控制电路的选择 (7)4,LED、蜂鸣器组成的声光报警电路 (7)四、设计总图及电路仿真 (8)1,总设计图(仿真图) (8)2,设计工作原理 (8)3,仿真结果 (9)五、设计总结 (10)六、心得体会 (11)七、参考文献 (11)前言篮球比赛倒计时24秒电路设计,本设计是脉冲数字电路的简单应用,此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。

此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出报警信号。

NBA篮球竞赛24秒计时器的设计

NBA篮球竞赛24秒计时器的设计

NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
一. 任务及要求
要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:
1、电路启动后开始倒计时,计时间隔为1s,并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号,
2、作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时,电路报警。

3、报警声持续3S,显示器不能灭灯.
4、计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。

二.系统设计结构框图
根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。

图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。

图1.系统设计结构框图
三.参考资料
《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六
《电子技术基础》课程设计资料。

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《数字电子技术》课程设计说明书课题名称:篮球竞赛24秒计时器设计专业:电气工程及其自动化班级:电气1202班指导老师:胡新晚姓名:曾瑞琪计数器概述篮球竞赛24秒计时器功能随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分,特别是在各种竞技运动中,定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。

一旦球员的持球时间超过了24秒,它就自动报警从而判定此球员的犯规。

本设计只要完成:显示24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、暂停、连续功能;在直接清零时,数码管显示器灭灯,计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒,计时器递减计时到零时,数码管显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

设计任务及要求基本要求(1)显示24秒计时功能。

(2)设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。

(3)计时器为24秒递减计时器,其计时间隔为1秒。

(4递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

设计任务及目标(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试、直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告主要参考器件555 晶体定时器74 LS0074LS48译码器74LS192十进制可编程同步加锁计数器电路设计原理与单元模块设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。

它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等五个模块组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要模块。

计数器完成24秒计时功能.而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数;译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到启动报警等功能。

图2-1 24秒计时器系统设计框图秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但是设计对此信号要求并不太高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡其构成。

译码显示电路由74LS48(译码器)和共阴极七段LED显示器组成。

报警电路在试验中可用发光二极管与蜂鸣器代替。

设计方案在本设计中,首先设计好24进制计数器,因为它作为本设计的核心部分,是设计的最主要的一部分。

在此次设计中,我们选择74LS192进行24进制同步减法计数。

同时选择74LS48作为BCD码译码器来对7段数码显示管进行译码驱动,选择两个七段数码显示管进行显示。

根据设计要求,本课程设计采用555计时器制成的多谐振荡器,来进行秒脉冲的输入。

在本设计中,因为我们需要对其进行暂停、清零、报警等控制,所以我们使用了三个开关来控制计数器的各功能的实现,从而实现了各种功能的实现。

各单元电路的设计24进制计数器的设计根据设计要求,本设计需要实现24进制递减功能,所以本设计采用十进制同步减法计数,因此使用74LS192来实现计数功能。

十进制可逆计数器74LS192引脚排列及逻辑符号如图2.3.1(a)、(b)所示,它具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能。

(a)引脚排列(b) 逻辑符号图2.3.1 74LS192的引脚排列及逻辑符号图中:为置数端,为加计数端,为减计数端,为非同步进位输出端,为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。

其功能表如下图2.3.2所示:输入输出M R P3P2P1PQ3Q2Q1Q1×××××××00000 0××d c b a d c b a0 1↑1××××加计数0 1 1↓××××减计数图2.3.2 74LS192的功能表在本次设计中,因为我们要实现24进制计数功能,所以我们首先应该对计数器进行置数,由于(24)10=(00100100)8421BCD所以要先对741192两芯片进行置数,令第一块集成块的置数端Q3Q2Q1Q0=0010,令第二块的为Q3Q2Q1Q0=0100。

把第二块芯片的借位端与第一块芯片的脉冲输入端相连,从而进行实现借位功能。

数码显示译码器的设计在本设计中,根据设计的要求,我使用74LS48译码器来驱动共阴极数码显示管,74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器,常用在各种数字电路和系统的显示系统中,下面我就给大家介绍一下这个元件的一些参数与应用技术等资料。

74LS48的引脚图和功能表分别如图2.3.3和表2.3.1所示。

图2.3.3<74ls48引脚图>表2.3.1 74LS48的功能表输入输出字形数字LT RBI D C B A BI/RBa b c d e f gO12345678911111111111XXXXXXXXX0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 111111111111 1 1 1 1 1 01 1 0 0 0 0 01 1 0 1 1 0 11 1 1 1 0 0 10 1 1 0 0 1 11 0 1 1 0 1 11 0 1 1 1 1 11 1 1 0 0 0 01 1 1 1 1 1 11 1 1 1 0 1 1123456789消隐脉冲消隐灯测试X1XXXXXX0 0 0 0XXXX10 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 18七短数码显示管的引脚图如图2.3.4所示,其中3脚和8脚相连为公共端,在电路中接地,6脚为小数点引脚,设计中不需要对其处理。

图2.3.4七短数码显示管的引脚图秒脉冲的设计根据设计要求,本电路需要产生间隔为一秒的时间脉冲,完成正确的计数功能。

所以选择555定时器来设计此模块。

从而产生标准的秒脉冲。

1.器件特性555定时器是一种中规模集成电路,外形为双列直插8脚结构,体积很小,使用起来方便。

只要在外部配上几个适当的阻容元件,就可以构成史密特触发器、单稳态触发器及自激多谐振荡器等脉冲信号产生与变换电路。

它在波形的产生与变换、测量与控制、定时电路、家用电器、电子玩具、电子乐器等方面有广泛的应用。

集成555定时器有双极性型和CMOS 型两种产品。

一般双极性型产品型号的最后三位数都是555,CMOS 型产品型号的最后四位数都是7555.它们的逻辑功能和外部引线排列完全相同。

器件电源电压推荐为4.5~12V ,最大输出电流200mA 以内,并能与TTL 、CMOS 逻辑电平相兼容。

其主要参数见图2.3.5555定时器的内部电路框图及逻辑符号和管脚排列分别如图2.3.6和内部结构如图2.3.7所示。

引脚功能:Vi1(TH ):高电平触发端,简称高触发端,又称阈值端,标志为TH 。

Vi2(TR ):低电平触发端,简称低触发端,标志为TR 。

VCO :控制电压端。

VO :输出端。

Dis :放电端。

Rd :复位端。

555定时器内含一个由三个阻值相同的电阻R 组成的分压网络,产生31VCC和32VCC 两个基准电压;两个电压比较器C1、C2;一个由与非门G1、G2组成的基本RS 触发器(低电平触发);放电三极管T 和输出反相缓冲器G3。

Rd 是复位端,低电平有效。

复位后, 基本RS 触发器的Q 端为1(高电平),经反相缓冲器后,输出为0(低电平)。

分析图2.2.3.1的电路:在555定时器的VCC 端和地之间加上电压,并让VCO 悬空,则比较器C1的同相输入端接参考电压32VCC ,比较器C2反相输入端接参考电压31VCC ,为了学习方便,我们规定:.(a) 555的逻辑符号(b) 555的引脚排列图2.2.6 555定时器逻图2.2.7 555定时器内部结构Vi1(TH)Vi2Vco..当TH端的电压>32VCC时,写为VTH=1,当TH端的电压<32VCC时,写为VTH=0。

当TR端的电压>31VCC时,写为VTR=1,当TR端的电压<31VCC时,写为VTR=0。

低触发:当输入电压Vi2<31VCC 且Vi1<32VCC时,VTR=0,VTH=0,比较器C2输出为低电平,C1输出为高电平,基本RS触发器的输入端S=0、R=1,使Q=1,Q=0,经输出反相缓冲器后,VO=1,T截止。

这时称555定时器“低触发”;保持:若Vi2>31VCC 且Vi1<32VCC,则VTR=1,VTH=0,S=R=1,基本RS触发器保持,VO和T状态不变,这时称555定时器“保持”。

高触发:若Vi1>32VCC,则VTH=1,比较器C1输出为低电平,无论C2输出何种电平,基本RS触发器因R=0,使Q=1,经输出反相缓冲器后,VO=0;T导通。

这时称555定时器“高触发”。

VCO为控制电压端,在VCO端加入电压,可改变两比较器C1、C2的参考电压。

正常工作时,要在VCO和地电容。

放电管Tl的输出端Dis为集电极开路输出。

555定时器的控制功能说明见表2.2.2根据555定时器的控制功能,可以制成各种不同的脉冲信号产生与处理电路电路,例如,史密特触发器、单稳态触发器、自激多谐振荡器等。

在此次设计中,采用多谐振荡器来设计。

2.自激多谐振荡器图2.3.8所示为自激多谐振荡器电路和波形图。

自激多谐振荡器用于产生连续的脉冲信号。

电路采用电阻、电容组成RC定时电路,用于设定脉冲的周期和宽度。

调节RW或电容C,可得到不同的时间常数;还可产生周期和脉宽可变的方波输出。

脉冲宽度计算公式:Tw1=0.7 (R1 +R2) C Tw2=0.7R2 C振荡周期计算公式:T=0.7 (R1 +2R2) C≈1s图2.3.8分析方法与单稳态电路相似,但电容器C的充电电阻是R1 +R2 ,放电电阻是R2 。

当VC是低电平时,555定时器低触发,VO为高电平,放电管T截止,电容器经(R1 +R2)充电,当充电至VC=VTH>32VCC时,电路高触发,输出VO变为低电平,放电管T导通,电容器经R2放电,当放电至VC=VTR<31VCC时,电路又进入低触发,VO变为高电平,如此周而复始,循环不止,输出连续脉冲信号。

各控制开关的设计启动、暂停、清零功能的设计在本次设计中,由于设计的要求,要实现计数器的暂停、复位和启动控制,所以需要设计三个开关来控制电路,对于启动和清零开关而言,我们只需设计一个以电平的高低来控制的按键开关即可,把开关一端接地,另一端通过一电阻接电源,其中启动开关和74192的11脚相连,而清零开关与74192的14脚相连即可。

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