篮球竞赛30s定时器.doc

课程设计说明书 设计题目： 篮球竞赛30s定时器 系 别： 应用电子与通信技术系 班 级： 0792113 学生姓名： 指导教师： 成 绩： 2010年4月15日 课 程 设 计 任 务 书 课程设计题目 篮球竞赛30s定时器 功能 技术指标 具有显示30s定时功能 设置外部操纵开关，控制定时器的直接清零，启动和暂停/连续功能 计时器30s递减计时器，其计时间隔1s 计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出报警信号 工作量 工作计划 1、分析题目的功能要求，查找和分析参考资料（1天）2、画出电路原理图，分析电路原理图和列出器件表（1天）3、购买元器件（1天）4、安装电路（3天）5、电路调试(5天)6、写课程设计说明书(3天)7、准备答辨（1天）8、答辨（1天） 指导教师评语 指导教师： 年 月 日目 录  第1章 绪论 1 1.1课题背景 1 1.2设计要求 1 第2章 电路方框图 2 2.1整机电路框图 2 2.2电路方框图说明 2 第3章 单元电路设计、参数计算和器件的选择 3 3.1 脉冲产生电路 3 3.2 计数电路 4 3.3 控制电路 6 3.4 译码显示电路 6 第4章 整机电路的工作原理 9 第5章 电路的组装与调试 10 5.1元器件的检测 10 5.1.1二极管引脚极性的检测 10 5.1.2数码管的检测 10 5.2电路的组装与调试 10 5.2.1要注意电烙铁的绝缘性能 11 5.2.2要保证焊接质量 11 结 论 12 心得体会 13 参考文献 14 附录一 元件清单 15 附录二 整机电路图 16 17 第1章 绪论 1.1课题背景 随着科学技术的不断进步，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，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。篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在秒内有一次投篮动作，否则视为 第2章 电路方框图 2.1整机电路框图 根据课程设计指标的要求，本电路主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。系统设计框图如图示2-1所示： 图2-1 篮球竞赛30s计时器方框图 2.2电路方框图说明 本实验的核心部分是要设计一个30s定时器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路和报警电路等5个部分构成。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。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。 第3章 单元电路设计、参数计算和器件的选择 3.1 脉冲产生电路 555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。 NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图如图3-1所示） 1：地 GND 2：触发 3：输出 4：复位 5：控制电压 6：门限(阈值) 7：放电 8：电源电压Vcc 图3-1 555集成块 用于555定时器构成多谐振荡器: 用555定时器构成多谐振荡器电路如图3-1-2中所示。电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC/3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使uC下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停, 电容器C 在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图3-3所示: 输出信号uO的脉宽tW1、tW2