篮球比赛24秒计时器设计报告

篮球比赛24s计时器设计一、课程设计目的1．学会同步十进制计数器74LS192,二进制计数器74LS161,555芯片的简单用法。2．学习较复杂电路的设计。3．完成自己设计的电路，锻炼学生发现并解决问题的能力。4．掌握篮球24s计时器的组装，调试方法。5.熟悉相应中、大规模集成电路的应用及原理。二、课程设计要求基本要求（1）具有显示24秒计时功能；（2）系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；（3）计时器为24秒递减计时，其计时间隔为1秒；（4）计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，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。三、原理方框图原理方框图如图1所示：2图124秒计时电路原理框图图1中包括秒脉冲发生器、减数器、分频器、显示电路和控制电路等部分组成。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、显示器、定时时间到亮灯等功能。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。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太严格，电路可采用555集成电路或TTL与非门组成的多谐振荡器构成。产生10HZ的方波。10HZ方波经过分频器分频为1HZ后，加到减数器cp端，同时共阴极七段LED显示器显示。下面介绍各单元电路：1．秒脉冲发生器秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。输出脉冲的频率为：经过计算得到．f≈10Hz，即0.1秒。如图2所示显示器192减计数161脉冲分频555脉冲发生器暂停、连续启动停止3图2秒脉冲产生电路2.分频器74ls161是为可预置的4位二进制同步计数器将10HZ的脉冲从2cp输入，每次从6开始加法计数。加到16时，CO输出高电平。从而实现1/10的分频。输出1HZ的脉冲。4图3分频电路3．计数器计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成，如图4所示。利用减计数利用预置数，实现计数器按8421码递减进行减计数。利用借位输出端与下一级的cP。连接，实现计数器之间的级联。利用预置数端实现异步置数。当R。=0，且时，不管cPU和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q2Q1Q0=D3D2D1D0。图4减计数器74LS192的功能表如图5所示：5图474LS192的功能表图674LS192时序图6整体电路图元件：（1）NE555（2）74LS161（3）74LS192（4）74LS00（5）数码管（6）电阻（4.7k，1k及5.1k），电容（0.1u及10u），（7）二极管，导线若干等。四、心得体会这次课程设计我们都做得很艰难，但是在实践中，我更加扎实的掌握了有关数电方面的知识。在课程设计中我们遇到了很多问题，如555电路不能产生脉冲，161不能分频，减计数器每次减二…一遍一遍的检查终于找到了原因所在：555电路的电容没匹配，161芯片坏了不能工作，非门接反了让脉冲一次跳两下。同时也发现了了我们有所欠缺的地方——不会分析并找出问题。也发现了将电路模块化是查出问题并找到错误关键！调试时分步进行，一部分模块调试通过后再接另一部分，以便查找故障。最好不要将线路全部接完后再调试。在连接线路前，必须先检查所用芯片的功能是否正常、导线是否好。否则电路出了问题很难查出来。同时在插接元件时，我们需核对集成芯片的型号和外引线排列，布线尽量整齐、有规律，保证接触良好。