下棋定时钟的设计概要.ppt

下棋定时钟的设计 导 师:刘亚锋 答辩人:XXX 专 业:电子信息科学与技术 答辩提纲 1.下棋定时钟的简介 2.设计方案选择 3.总体原理图 4.系统的硬件设计 5.实物图展示 6.系统存在的缺点和进一步设想 7.致谢 1.下棋定时钟的简介 象棋，在我国有着悠久的历史，属于二人对抗性游戏的一种。由于其用具简单，趣味性强，成为流行极为广泛的棋艺活动。人类最早使用的定时工具是沙漏和水漏。 在钟表诞生之后，人们设计了一种全新的定时器以达到准确控制时间的目的。为了使游戏更公平公正的进行，不仅要对每一局棋的时间有一个限制，而且还要对下棋双方的每行一步棋时间有一个限制。下棋定时钟就是这样一个器件，它是在下棋比赛过程中或者平时的对弈中对双方的每一步行棋时间设定的一个倒计时，倒计时的时间可以根据比赛的要求自行设置，每个人都必须在规定的时间内行棋。经过小小的改动还可用于篮球进攻24秒倒计时、交通信号灯、十字路口红绿灯、定时报警器等，此外在医用方面可以用来作为各种药丸、药片、胶囊在指定时间提醒用药。 2.设计方案选择 下棋定时钟的设计两个方案具体介绍如下： 方案一：应用单片机技术进行设计，外围简单的硬件电路加上内部程序设计。但是单片机主要是以控制为核心的，本是设计要求是以计时为主的。 方案二：应用数字电路知识进行设计。采用此方法设计硬件电路的连接比较容易理解，而且数字电路是以计时为核心的，符合本设计的要求。 3.总体原理图 倒数 计时 剩余 时间 裁判 操作 选手 操作 超时 报警 一秒 脉冲 4.系统的硬件设计 下棋倒计时器通电后，所有指示灯熄灭，用拨码开关进行倒计时时间设定，拨动开关/暂停导通后，开始指示灯亮，如甲方出棋后按下其按键，则乙的指示灯亮，对乙进行倒计时，乙方在倒计时结束前行棋并按下其对应的按键，此时甲的指示灯亮，对甲进行倒计时，如此循环。 假如某一方在设定时间内未行完棋的，蜂鸣器将报警。如果某一方遇到紧急情况，需要离开一段时间，则裁判按下开始/暂停键，倒数计时处于暂停状态，等到这一方归位后，裁判按下开始/暂停键，比赛倒计时继续刚才的状态进行。 Multisim仿真演示 a.倒计时部分 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 b.秒脉冲部分 多谐振荡器可以产生不同频率的脉冲信号，这主要取决于电阻 、 和电容C的值。此处参数取值为R1=100K、 R2=100K、C4=4.7uF，就可以获得1Hz的脉冲。工作过程中，只要接通电源，不需要外加输入信号，就可以自动的产生矩形脉冲，供电路正常工作。 c.显示部分 74LS48是较常用的译码器，它能将BCD码转换为和七段数码管相对应的信号输出。A-D为译码地址输入端， 为消隐输入（低电平有效）/脉冲消隐输出（低电平有效）， 为灯测试输入端（低电平有效），a-g为段输出。 d.按键部分 当甲按下按键时， 端输出低电平乙方指示灯亮， 端输出高电平甲方指示灯不亮；当乙按下按键时， 端输出高电平甲方指示灯亮， 端输出低电平乙方指示灯不亮。 5.实物图展示 6.系统存在的缺点和进一步设想 以下是本次设计中几个不足之处和今后进一步研究的改进： (1)虽然用数字电路知识实现了基本的功能，在此基础上，若能够添加一些额外附 加功能就更完美，例如倒计时最后三秒显示闪烁、指示灯闪烁以及语音提示等。但是这些功能用硬件电路实现比较复杂，建议使用单片机编程来实现。 (2)下棋定时钟系统的抗干扰性以及稳定性未作深入研究。针对此问题，可以通过更改秒脉冲发生电路部分的设计，采用CMOS石英晶体多谐振荡器产生的基准信号进行分频，便可得到精确、稳定的秒信号，从而提高整个系统的抗干扰性及稳定性。