数字电路 电子钟及篮球比赛24秒计时器课程设计 湖南工业大学资料

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课程设计

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电气与信息工程学院（系、部）2015～2016 学年第 1 学期课程名称电子技术课程设计指导教师职称

学生姓名专业班级学号

题目电子钟及篮球比赛24秒计时器设计

成绩起止日期2015 年11 月16 日～2015 年11 月20 日

目录清单

湖南工业大学

课程设计任务书

2015年～2016学年第1 学期

电气与信息工程学院（系、部）电气及其自动化专业班级课程名称：电子技术课程设计

设计题目：电子钟及篮球比赛24秒计时器设计

完成期限：自2015 年11 月16 日至2015 年11 月20 日共 1 周

指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日

电子技术课程设计

设计说明书

电子钟设计

起止日期：2015 年11 月16 日至2015 年11 月20 日

学生姓名

班级

学号

成绩

指导教师(签字)

电气与信息工程学院（部）

电子钟设计

一、设计目的及要求

1、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲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。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法，且由于数字钟包括组合逻辑电路和时序电路，通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。

2、设计要求

（1）设计指标

1、时间以12小时为一个周期；

2、显示时、分、秒；

3、具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间；

4、计时过程具有报时功能，当时间的分钟数为你的学号的最后2位时进行灯光报时；

5、脉冲信号由555震荡电路提供，选择合适的元件参数。

（2）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、列出实验数据和时序波形；

4、电路仿真与调试（用EWB软件）。

（3）编写设计报告写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

二、设计任务

（一）、选用的芯片及说明

1.74LS192的引脚图及功能表如下图1所示。

图1

2.74LS48

74LS48的引脚图及功能表如下图所示。

3. 555定时器

555的引脚图及内部电路和功能如下图。

上图是555定时器内部组成框图。它主要由两个高精度电压比较器A 1、A 2，一个RS 触发器，一个放电三极管和三个5K Ω电阻的分压器而构成。

它的各个引脚功能如下：

1脚：外接电源负端V SS 或接地，一般情况下接地。

8脚：外接电源V CC ，双极型时基电路V CC 的范围是4.5 ~ 16V ，CMOS 型时基电路V CC 的范围为3 ~ 18V 。一般用5V 。

3脚：输出端V o 2脚：TL 低触发端 6脚：TH 高触发端

清零端D R 高触发端TH

低触发端TL

Q n+1 放电管T 功能 0 ⨯

⨯

导通

直接清零

1

CC V 32

>

CC V 31> 0 导通 置0 1 CC V 32< CC V 31< 1 截止 置1 1 CC V 32< CC V 3

1> Q n 不变 保持 4脚：D R 是直接清零端。当D 端接低电平，则时基电路不工作，此时不论、TH 处于何电平，

时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。

5脚：V C 为控制电压端。若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。

7脚：放电端。该端与放电管集电极相连，用做定时器时电容的放电。

在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A 1、A 2基准电压分别为CC CC V 3

1

,V 32的情况下，

其功能如表2：

（二）、各个分电路说明

1.计数器

秒脉冲信号经过6级计数器，分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及“时”个位、十位的计时。“秒”“分”计数器为六十进制，小时为十二进制。

1.1六十进制计数

由分频器来的秒脉冲信号，首先送到“秒”计数器进行累加计数，秒计数器应完成一分钟之内秒数目的累加，并达到60秒时产生一个进位信号，所以，选用两片74LS192组成六十进制计数器，来实现六十进制计数。其中，“秒”十位是六进制，“秒”个位是十进制。如图1-1所示。

图1-1（60进制计数构造）

1.2十二进制计数

“12翻1”小时计数器是按照“01——02——03——……——10——11—¬—00——01——02——……”规律计数的，这与日常生活中的计时规律相同。在此实验中，它是由两片74LS192构造成的十二计数器，利用异步清零端实现起从11——00的翻转，其中“12”为过渡状态不显示。其中，“时”十位是2进制，“时”个位是十进制。如图1-2所示.

图1-2（12进制计数构造）

1.3显示器

本系统用七段发光二极管来显示译码器输出的数字，显示器有两种：共阳极显示器或共阴极显示器。如图1-3。