篮球30s倒计时设计报告.doc

天津工业大学 电子线路专题设计与制作 报告书 学 院：电子与通信工程学院 班 级：通信1104 姓 名：杨洪磊 学 号: 1110920420 实践题目:篮球比赛30秒倒计时器 指导教师：高强  目录 设计目的---------------------------------------------------------------------1 设计要求---------------------------------------------------------------------1三、总体方案---------------------------------------------------------------------1 四、单元模块设计---------------------------------------------------------------2 4.1 计数器电路设计 4.2 脉冲发生电路设计 4.3 译码显示电路设计 4.4 控制及报警电路设计 五、总体电路图------------------------------------------------------------------5 六、元件清单---------------------------------------------------------------------7 七、PCB版图---------------------------------------------------------------------8 7.1原理图 7.2印刷电路板 八、设计心得---------------------------------------------------------------------10九、参考文献---------------------------------------------------------------------10  设计目的 1）熟悉集成电路的引脚安排。 2）掌握各芯片的逻辑功能及使用方法。 3）了解篮球比赛30表倒计时器的工作原理。 4）熟悉30秒倒计时器的设计和制作。 二、设计要求 1）三十秒计时器，具有显示30秒的计时功能。 2）系统设置外部操作开关，控制计时器的直接参数，清零和暂停功能。 3）计时器为三十秒递减计时器，其计时间隔为一秒。 4）当计时器递减到零时，数码管显示器不能灭灯，LED变亮报警。 三、总体方案 经过初步的设计，可以确定该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路等5个部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 系统设计框图如图1.1所示。 图1.1 单元模块设计 4.1 计数器电路设计 计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。本次课程设计中选用74LS192来实现要求的减法计数功能。 按照课程设计要求，需要计时30s，并且显示到00s，因此该设计中需要用到两个十进制的减法计数器。我们可以用两片74LS192来实现这两个计数器。计数模块中的两片计数器的加计数器脉冲输入端都要接高电平，且要将低位片的借位信号加到高位片的减计数脉冲输入端。高位片计数器的借位信号控制报警信号，在进行减计数时，借位信号一直为高。 74LS192具有下述功能： 1、异步清零：MR=1，Q3Q2Q1Q0=0000 。（此功能可实现计数器的清零） 2、异步置数：MR=0， =0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 。