《广东海洋大学数字电子技术课程设计(篮球24s计时器)》.doc

目　录 摘 要 1 第1章 绪论 2 1.1 毕业设计背景 2 1.2 设计任务及要求 2 1.2.1 设计任务 2 1.2.2 基本要求及目标 2 第2章 电路框图及工作原理 3 2.1 设计方案 3 2.2 电路框图 3 第3章 单元电路的设计 5 3.1 24进制计数器的设计 5 3.2 数码显示电路的设计 7 3.3 秒脉冲的设计 9 3.4 控制开关电路的设计 10 3.5 报警电路的设计 11 3.6 整机工作原理 11 第4章 电路仿真 13 结 论 17 参考文献 18 附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 19 附录2 元器件清单 20 摘要 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提高，对电子提出了更高的要求。 计时器可用于篮球比赛中对球员持球时间24秒限制。进行时间追踪直接清零、启动、暂停连续以及光电报警功能，同时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。 计时器主要计时、控制、以及译码显示3个部分。简单方便、快捷。计时器光电报警第1章 绪论 1.1 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。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 设计任务及要求 1.2.1 1.显示24秒计时功能。 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。 计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 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 1.根据原理图分析各单元电路的功能； 熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； 写出完整、详细的设计报告第2章 电路 2.1 设计方案 74LS192作为核心部分。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，两个七段数码显示管进行显示。采用555计时器制成的多谐振荡器，进行秒脉冲的输入。因为我们需要对其进行暂停、清零、报警等控制，所以我们使用了两个开关来控制计数器的各功能的实现，从而实现各种功能。2.2 电路框图 24秒的方案框图如图21所示。它秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和控制电路等五个组成。其中计数器和控制电路是系统的主要。计数器完成24秒计时功能控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数译码显示电路功能。秒脉冲发生器产生时钟脉冲信号电路的定时标准电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡其构成。图21 24秒计时器系统设计框图 第3章 单元电路的设计 3.1 24 图74LS192的引脚排列输入 输出 MR P0 P1 P2 P3 Q0 Q1 Q2 Q3 1 × × × × × × × 0 0 0 0 0 0 × × a b c d a b c d 0 1 ↑ 1 × × × × 加计数 0 1 1 ↓ × × × × 减计数 1，MR=0时，若时钟脉冲加到端CU，且CD =1则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，TCU端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到CD端，且CU=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，TCD 端发出借位下跳变脉冲。 由74LS192构成的二十四进制递减计数器如下图3-2所示。 图3-2 8421BCD二十四递减计数器 其预置数为N== (24)10。在CD端的输入时钟脉冲作用下，开始递减。只有当低位 TCD 端发出借位脉冲时 , 高位计数器才作减计数。当高、低位计数器处于全零 , 完成一个计数周期，然后手动置数PL=0, 计数器完成置数 ,再次进入下一循环减计数。 3.2 数码显示电路的设计 根据设计的要求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驱动器，常用在各种数字电路和系统的显示系统中74LS48和共阴极七段LED显示器如图连接可直接驱动共阴极LED数码管而不需外接限流电阻 图74LS48输入信号为BCD码，输出端为a、b、c、d、e、f、g共7线，另有3条控制线。为测试端，低电平有效，当=0时，无论输入端A、B、C、D为何值，a～g输出全为高电平，使7段显示器件显示“8”字型，此功能用于测试器件。为灭零输入端,低电平有效。在=1， =0，且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。但当译码输入不全为0时，