设计篮球竞赛30s定时器课案.doc

课程设计（论文） 课程名称： 数字电子技术基础 题 目： 设计篮球竞赛30s定时器 院 （系）： 信息控制与工程系 专业班级： 电子信息科学与技术1202 姓 名： 学 号： 指导教师： 2015年 1 月 9 日  摘 要 数字系统中，使用最多的时序电路是计数器，因为计数器在生活中的到了广泛的应用。因为人们都意识到了健康的重要性，所以这几年各种运动快速发展，而在有些运动中就会用到计时器，比如：篮球就会用到计时器。而本次课程设计就是设计一个30s定时器，除了能30s倒计时外，还具有直接清零，暂停，继续和报警等功能。 在正规的篮球你比赛中，对时间的要求很高，必须做到分秒必争，而运动员控球不可超过30s的规定更是将比赛对时间的要求精确到了秒甚至更小的单位。而它的清零，启动和暂停，继续，报警都是必不可少的功能。因此它的设计很有必要。 关键词：计数器，清零，启动和暂停  目 录 1设计任务………………………………………………第1页 2设计方案………………………………………………第1页 3 电路设计………………………………………………第2页 4 整体电路图的仿真测试及性能检测…………………第6页 5 收获与心得体会………………………………………第7页 6 参考书目………………………………………………第8页  设计篮球竞赛30s定时器 第一部分 设计任务 设计篮球竞赛30s定时器数码管显示：清零、启动和暂停、继续功能；当计数器减到零时，数码管显示器不能灭顶，并且发出警报信号。 第二部分 设计方案 本设计是脉冲数字电路的简单应用，基本设计思路是：利用555-VIRTUAL定时器产生30s的有效时间，接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端，连接两个74LS192D形成十进制可逆的计数功能，再通过74LS48D把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出，然后直接推动LED,显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停，继续功能，光电报警用发光二极管来代替，灯亮表示报警，基本原理图如图所示，它包括定时器，计数器，译码显示电路，报警电路，辅助时序控制电路五部分组成。 图一 基本原理框图 第三部分 电路设计 1、555_VIRTUAL定时器部分功能 图二 定时器部分 555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路。Vcc外接电源Vcc，Out：输出端接到计数器上驱动计时器产生计时，THR、THI分别表示高低触发端，RES表示双稳态触发器复位端，应该接高电平有效，DIS表示放电开关端，开关断开表示充电，反之则为充电。CON表示控制电压端。 2、倒计时电路 图三 倒计时电路图 74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，UP为加计数端，DOWN为减计数端，CLR为置数端，A，B，C，D为计数器输入端，QA，QB，QC，QD为输出端 表一 74LS191功能表 输入 输出 LOAD CLR BO CO D C B A QA QB QC QD 1 × × × × × × × 0 0 0 0 0 0 × × d c b a d c b a 0 1 1 × × × × 加计数 0 1 1 × × × × 减计数 计数器74LS191的输出端QA，QB，QC，QD跟74LS48七段数码管译码器的输入A,B,C,D端相连，然后连接数码管最终输出结果。 3、数码管驱动电路 图四 数码管驱动电路 74LS48的除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（ABCD）和输出（Ya-Yg）端外，还引入了灯测试输入端LT(低电平有效)和动态零输入端RBI(低电平有效)以及即既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出BI/RBO(低电平有效)端。 由7448真值表可获知7448所具有的逻辑功能： 1）7段译码功能（LT=1，RBI=1）在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入DCBA经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。除DCBA = 0000外，RBI也可以接低电平。（2）消隐功能（BI