必威体育精装版信息工程课程设计报告篮球竞赛30s计时器分析.doc

信 息 工 程 系 课程设计报告 课程名称：　 数 字 电 路 设计课题：　 篮球竞赛30S计时器的分析 班 级：　 姓 名：　 指导教师：　 设计时间：　 2012.6.4----6.8 课程设计任务书 专业：电气自动化技术 班级：1 设 计 课 题 篮球竞赛30S计时器的分析 指 导 教 师 设计起止时间 2012.6.4----6.8 共 1 周 课程设计的目的与任务 课程设计是数字电子技术教学的一个重要环节，目的是让学生通过课题设计，结合所学数字电子技术的知识进行理论设计、安装调试、后期制作、分析总结等环节，提高学生在数字电子技术方面的实践技能和科学作风，培养学生初步掌握工程设计的方法和组织实践的基本技能，学会运用所学理论知识分析和解决实际问题，使之真正达到增长知识与发展能力的统一。本次课程设计主要是锻炼学生的读图能力。其任务是：根据给定的电路图分析篮球竞赛30S计时器的工作原理。具体要求是： 分析30s 的计时功能。该计时器为 30s 递减计时器 , 其计时间隔为 1s。 根据外部操作开关 ,分析控制计时器的直接清零、启动和暂停 / 连续功能。 分析该计时器递减计时到零时 , 数码显示器不能灭灯 , 发出光电报警信号的功能。 课程设计报告内容要求 根据给定的参考电路图 分析篮球竞赛30秒计时电路各部分功能及工作原理 画出完整的原理电路图 列出所使用的集成电路的功能及引脚图。 使用说明 设计体会 指导教师评语 课程设计成绩 指导教师签字 王 旭 斌 2012年6月 21 日 目录 第一章 篮球竞赛30秒计时电路部分功能与工作原理 - 1 - 1. 脉冲发生器 - 1 - 2．计数器 - 3 - 3．译码显示 - 5 - 4．控制电路 - 7 - 5．报警电路 - 8 - 第二章 电路原理图 - 9 - 第三章 使用说明 - 11 - 第四章 总结 - 12 - 第一章 篮球竞赛30秒计时电路部分功能与工作原理 30秒计时电路是由秒脉冲发生器、计数器、译码显示、控制电路和报警电路五部分构成。 1. 脉冲发生器 秒脉冲发生器是由两部分组成 （1）.用555定时器组成的多谐振荡器 （2）.TTL门电路的与非门组成的，其电路图及作用为 555定时器的功能表 输 入 输 出 U状态 X X 0 0 导通 1 0 导通 1 1 截止 1 不变 不变 该电路接通电源Vcc后，Vcc经R1，R2对电容C充电，及电容C的放电，使电路呈现一种稳态，暂稳态，从而使电路产生了振荡，输出脉冲，其充电时的周期为TW1,放电时的周期为TW2，即多谐振荡器波的周期为T=TW1+TW2≈0.1s, 其振荡频率为T=1/T=10HZ Tw1=0.7(5.1+4.7)k10 =0.0686s Tw2=0.74.7k 10 =0.0329s T=tw1+tw2=0.1015s≈0.1s该定时多谐振荡器的输出信号，及依据电容的充电和放电就构成了跳变高低电平信号。图中tw1，是电容充电中的时间，tw2为电容放电时的时间。(如图) 分频电路（如图） 该电路为计数器提供10分频的定时脉冲以驱动其正常工作，她外接时钟电路，然后每来10个时钟信号脉冲，则输出信号翻转一次，其输入端CP端接555振荡器，S为开启/暂停按钮，当S为开启1时，CC40161输出10分频的信号，形成1S的整形波，从而接连向外电路提供时序分频脉冲，，当S为暂停0时，不工作。 2．计数器 计数器是由两个集成CT74LS192双时钟器构成三十进制减法计数器，两片74LS192的Ｃｐｕ端接高电平１，个位片CT74LS192（１）的CPD端输入技术脉冲CP为十进制减法计数器，十位片CT74LS192（２）构成三进制减法计数器。 其预置数为Ｎ＝（0011 0000）＝(30)１０ 是利用异步置数功能实现的计数器，当低位ＢＯ端发出借位脉冲时，高位计数器才做减计数，当高、低位计数器处于全零，且为０时，置数端ＬＤ＝０，计数器完成并置数，在CPD端的输入时钟脉冲下，计数器再次进入下一个循环减计数，即当LD=0时，输出为（0011 0000） =(30) ，随着CPD端有脉冲信号的输入计数器开始进行计数，来一个上升沿，递减1个数，当递减到0000 0000时BO1 BO2输出为（BO=CPD Q3 Q2 Q1 Q0）计数器就完成了一次30秒递减。 CT74LS192的功能表 ＲＤ CPＵ CPD 功能 １ X Ｘ Ｘ 清零 ０ ０ Ｘ