篮球竞赛秒计数器设计报告(论文).docVIP

一 篮球竞赛24秒计数器 目的 1. 学习电路系统的功能需求分析与基本设计考虑， 2. 学习元器件的选择。 3. 熟悉篮球竞赛24秒计数器的工作原理。 4. 掌握分频电路、计数电路、固定脉冲产生电路的设计， 5. 掌握555时基电路及基本计数器的特性和应用。 任务 1.具有显示24秒计时功能； 2.设置外部操作开关，控制计时器的直接置数24秒、启动和暂停/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.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出关电报警信号。 5.在教师的引导下学生自主完成设计的整个过程，包括：设计方案选取，电路图、印制版图的设计及系统功能仿真验证、硬件的装配与调试与故障分析、撰写总结报告 方案设计 原理框图： 秒脉冲发 生器 控制电路 外部操作开关 计数器 译码显 示 报警电 路 原理简述 脉冲信号由555计时器组成的多谐振荡器为整个电路提供频率为10Hz的方波脉冲信号，在经过CC40161十分频组成秒脉冲发生器，从而使计数电路开始工作。74LS192的输出端经过译码电路接数码管，两片74LS192分别置数0010和0100。计数电路的置数端接外部控制电路，当置数端输入低电平时，电路实现计数功能，此时数码管显示24，随着cp的接入，数码管示数以一秒为单位递减，当其递减到零时，BO1和BO2同为输出低电平触发报警电路，LED发光。外部控制电路也可以实现使电路重新置数24秒、启动和暂停/连续功能。 电路设计 系统原理参考电路 单元电路设计 与非门控制10HZ脉 冲 的 短 通 CC40161十分频产生秒脉冲 555定时器产生10HZ脉冲 a) 秒脉冲设计 一、10HZ脉冲信号的产生电路，由555的3脚输出，电路的各个元器件参数如上图所示，电路的接法为典型的多谐振荡电路的接法。（如下图） 电路工作在两个暂稳态，利用电源通过R2 、R3向C2充电，以及C通过R3向Ct端放电，使电路产生振荡。输出信号的时间参数：T=T1+T2;其中T1=0.7(R3+R2)C2（正脉冲宽度）,T2=0.7R2C2（负脉冲宽度）；T=0.7(R3+2R2)C2 二、U6:A与非门控制10HZ脉冲信号放行， 当开关打开时信号通过，开关闭合时信号不能通过。（如下图） 三、用CC40161计数器接成十进制计数器，实现十分频。达到产生秒脉冲。由15脚输出。（如下图） b) 24秒计数功能电路 电路利用74LS192十进制计数器接成二十四进制U3为高位，U4为低位。采用预置数24，然后以1递减，直到00结束。为了使U3U4构成从24递减倒00，CLK 接4脚构成减法计数器，5脚置为高电平，14脚接地，U3置数0010，U4置数0100,11脚位置数控制端（由外部开关控制），13脚位减法计数器进位端。 Q是数据输出。 c) 显示机构 在数据输入端用74LS48数码管译码器对数据进行译码显示，用两个独立的数码管显示个位和十位数值。当不同数据，则显示不同数字。 设计仿真 一、用示波器测由555计时器组成的多谐振荡器产生的脉冲信号的周期，仿真结果如下： 周期为100 ms。说明10HZ信号的产生正确。 二、按照电路图在PROTEUS中连接电路，仿真，能够完全达到具有显示24秒计时功能；外部操作开关能够控制计时器的直接置数24秒、启动和暂停/连续功能；计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒；? 计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出关电报警信号。 六、电路制作 用PROTEL 99 SE 画出原理图，然后画出PCB 板。 七、调试与故障分析（先进行仿真调试调试） 八、参考文献 《电子线路设计.实验.测试》谢自美 华中理工大学出版社。 《数字电路实验指导书》 李雪梅 余江 乐山师院物电系实验室 编印 。 《数字电子技术基础》（第五版）清华大学电子教研组 编 阎石 编 高等教育出版社。 九、元器件参数 译码器74LS48共阴数码管SM420501K十进制加/减计数器74ls192十六进制计数器cc40161六反相器74ls04定时器555二输入端与非门74ls00电容10 uf电容0.1 uf电阻5.1k电阻4.7k电阻1k