篮球竞赛秒计时器设计课程设计
篮球竞赛30秒计时器

(4) 显示模块电路
显示模块用来显示计时模块输出的即时计时和中途计时结果。是由七段数码管构成,计时模块输出计时信号通过译码器译码由数码管显示出来。如图5所示。
图5 显示译码电路 图6 发光报警电路
(5) 光报警模块
当计数器递减计数到零(即定时时间到)时,控制电路应发出报警信号,使计数器保持零状态不变,同时报警电路工作。图6所示。
R1
RJ71
600Ω
1
电阻
R2
RJ72
10KΩ
2
电阻
R3
RJ73
15KΩ
1
电阻
R4
RJ74
68KΩ
1
电阻
C1
CL11
10nF
1
电容
C2
CL11
10μF
1
电容
VCC
LCM300
+5v
2
直流电源
Vs
LCM200
+40v
1
直流电源
U1 U2
DCD_HEX_DIG_YELLOW
共阴极
2
七段显示数码管
五、安装与调试
智能仪器课程设计报告
设计题目:篮球竞赛30秒计时器设计
专业班级:2011级电子1班
姓名:徐睿昀
学号:119050244098
指导教师:刘宝成
完成日期:2014年10月10日
篮球竞赛30秒计时器设计
一、设计任务与要求
1. 具有显示30秒计时功能;
2. 设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;
图2 三十进制减法计时器
图3是时钟脉冲信号CP的控制电路,控制CP的放行与停止。当定时时间未到时,74LS192的借位输出信号BO2=1时,则CLK信号受“暂停/继续”开关S2的控制,当S2处于“暂停”位置时,门U10A输出0,门U7A关闭,封锁CLK信号,计数器暂停计数;当S2处于“连续”位置时,门U10A输出1,门U2A打开,放行CLK信号,计数器在CLK作用下,继续累计计数。当定时时间到时,BO2=0,门U7A关闭,封锁CLK信号,计数器保持零状态不变。从而实现了当暂停/连续开关处于暂停状态时,控制电路封锁计数脉冲,计数器停止计数,显示原来的数,而且保持不变;当暂停/连续开关处于连续状态时,计数器正常计数,的功能要求。注意,BO2是脉冲信号,只有在CPD保持为低电平才能保持不变。
课程设计篮球30秒计时器

1课程设计说明书课程设计名称:数字电路课程设计课程设计题目:篮球30秒计时器摘要随着生活水平的提高,人们关于生活品质的高要求。
关于时刻的准确愈来愈发期盼。
比如在田径,足球等体育运动中时刻的分秒必争显的加倍的不可或缺。
在如此的大背景下,计时器也应运而生。
专门在于篮球竞赛中一般是零点几秒能够决定各方的悲喜。
人类最先利用的按时工具是沙漏或水漏,但在钟表诞生进展成熟以后,人们开始尝试利用这种全新的计时工具来改良按时器,达到准确操纵时刻的目的。
在篮球竞赛中,规定了球员的持球时刻不能超过30秒,不然就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球竞赛中,用于对球员持球时刻30秒限制。
目录第一章设计任务及要求……………………………………….. 第二章系统的组成及工作原理……………………………….2.1 系统组成………………………………………………2.2 工作原理………………………………………………第三章单元电路设计、参数计算、器件选择………………..3.1 译码显示电路…………………………………………3.2 555 多谐振荡器……………………………………3.3 计数电路……………………………………3.4 操纵电路……………………………………………第四章调试及结果分析………………. ………………. ……第五章心得体会…………………………………第六章参考文献……………………………………………附录一…………………………………………附录二………………………………………附录三………………………………………第一章设计任务及要求〖设计任务〗设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路。
〖大体要求〗1.具有显示30秒的计时功能。
2.系统设置外部操作开关,操纵计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。
3.计时器为30秒递减计不时,其计时刻隔为1秒。
4.当计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,LED变亮报警。
第二章系统的组成及工作原理系统组成本课程设计要紧包括秒脉冲发生电路、计数电路、数码显示电路和报警电路,操纵电路是由各外部操作开关组成,而秒脉冲发生器是由555按时器组成,计数电路那么由计数器组成。
篮球30秒计时器 课程设计

课程设计资料归档名称篮球竞赛30秒计时器系部班级指导教师)审核(签字)材料目录课程设计任务书设计题目:篮球竞赛30秒计时器系部:专业:自动化学生姓名: 学号:起迄日期:指导教师:教研室主任:课程设计任务书课程设计任务书2.对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕:撰写设计说明书,画出计时器原理图、计时器电路图、计时器功能转换图等,列出元器件明细表。
3.主要参考文献:[1] 康华光主编.电子技术基础(模拟部分).第四版.北京:高等教育出版社,2001[2] 康华光主编.电子技术基础(数字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2001[3] 彭介华主编.电子技术课程设计指导. 北京:高等教育出版社,1998[4 ] 张玉璞,李庆常.电子技术课程设计[M].北京:北京理工大学出版社4.课程设计工作进度计划:序号起迄日期工作内容明确设计任务、搜集资料1 2009.6.1~6.2研究分析,确定方案2 2009.6.3~6.4设计电路3 2009.6.5~6.7选择元器件4 2009.6.8~6.9绘制相关设计图纸5 2009.6.10~6.12撰写设计说明书6 2009.6.13~6.14指导教师张敏日期:2009年 6月 1日摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30秒计时器。
此计时器功能齐全,可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能,同时应用了七段数码管来显示时间。
此计时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出光电报警信号。
本设计完成的中途计时功能,实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的应用价值。
此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下3个组成,即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是以时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
篮球竞赛30秒计时器-数电课程设计

篮球竞赛30秒计时器序言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24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本人设计了一个篮球比赛计时器,可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。
该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
一、设计要求:1.30秒计时器具有显示30秒的计时功能。
2.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。
3.计时器为30秒递减计时时,其计时间隔为1秒。
4.当计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。
二、设计方案分析设计任务,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(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。
其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。
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,数码显示器灭灯。
当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,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。
另外,外部操作开关都应采取去抖动措施,以防止机械抖动造成电路工作不稳定。
系统设计框图如图下图所示。
成,如荧光数码管等。
第三种是点阵式,它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成,利用光点的不同组合便可显示不同的数码,如场致发光记分牌。
BI/RBO是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI=0时,无论其它输入端是什么电平,所有各段输入a~g均为0,所以字形熄灭。
试灯输入LT当LT=0时,BI/RBO是输出端,且RBO=1,此时无论其它输入端是什么状态,所有各段输出a~g均为1,显示字形8。
篮球竞赛计时器设计数电课程设计样本

长沙学院数电课程设计阐明书题目篮球竞赛30S计时器设计系(部)专业(班级)姓名学号指引教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(13)系(部):专业:指引教师:长沙学院课程设计鉴定表目录数字电子技术课程设计任务书(13) ............................................................................. 错误!未定义书签。
长沙学院课程设计鉴定表 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
摘要............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
计时器概述 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。
设计原理及设计图 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
74LS192引脚图管脚及功能表 ................................................................................ 错误!未定义书签。
实验结论....................................................................................................................... 错误!未定义书签。
篮球24秒计时器课程设计

篮球24秒计时器课程设计
一、课程目标:
1. 熟悉篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 能够正确设置和操作篮球24秒计时器;
3. 练习团队合作和沟通能力。
二、教学内容:
1. 篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 篮球24秒计时器的操作:设置、启动、停止、重置等;
3. 分别以两队为单位,模拟比赛过程中的使用。
三、教学过程:
1. 简要介绍篮球24秒计时器的作用和基本规则;
2. 给学生分成两队,让他们各派出一名代表当计时员;
3. 让计时员练习操作篮球24秒计时器,包括设置、启动、停止、重置等;
4. 模拟比赛过程中的使用,让学生围着一起发球并利用计时器进行计时;
5. 强调团队合作和沟通的重要性,提高团队默契。
四、教学资源:
1. 篮球24秒计时器;
2. 篮球。
五、教学评估:
1. 观察学生对篮球24秒计时器是否能正确设置和操作;
2. 在模拟比赛过程中,观察学生是否能够正确使用计时器,并
且团队合作是否良好。
六、教学反思:
1. 让学生练习操作篮球24秒计时器的时间可能需要较长,需要在课前充分准备;
2. 在模拟比赛过程中,需要加强学生的团队合作和沟通能力,以确保计时器的正确使用。
篮球竞赛24秒计时器
一、设计题目:篮球竞赛24秒计时器二、设计目的:1、熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法2、了解篮球竞赛24秒计时器的组成及工作原理3、熟悉篮球竞赛24秒计时器的设计与制作三、设计任务及要求:1、设计要求:1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作,间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停2、设计任务:2.1根据原理图分析个单元电路的功能2.2熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能2.3进行电路的仿真、调试,直到达到电路能达到规定的设计要求2.4写出完整、详细的课程设计报告四、设计步骤:1分析要求,画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数电路是系统的主要部分。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的清零,启动,暂停等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS4511和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.1原理框图为保证系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系:(1)、操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。
(2)、当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号),同时计数器完成置数功能,数码显示器显示24秒字样;当启动开关断开时,计数器开始计数。
(3)、当暂停/连续开关闭合时,控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于锁存状态;当暂停/连续开关断开时,计数器继续累计计数。
2单元电路设计2.1秒脉冲发生器秒脉冲发生器电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成,电路图原理图如下:计算得T=1.078s但该电路容易受温度及电阻电容精度影响,误差较大,适用于粗略的场合。
2.2倒计时电路该电路主要由两片74LS192构成。
数电课程设计篮球秒计时器
课程设计任务书学生姓名:刘斌专业班级:通信0901指导教师:李文工作单位:题目: 篮球30秒计时器1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示并进行控制的30倒计时器,要求如下:1.具有显示30秒计时的功能。
2.设置外部工作开关,控制计时器的直接清零,启动与暂停/连续的功能。
3.计时器为30秒递减,时间间隔为1秒。
4.在直接清零是要求显示管灭灯。
5.计时器递减到零时,数码显示管不能灭灯,同时发出光电报警。
2 时间安排:时间:第1-12周理论设计,软件仿真,第15-18周实验室焊接、安装调试。
地点:理工楼E604实验室学生签名:年月日指导教师签名:年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (2)2方案设计与论证 (3)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (5)2.3计数电路 (7)2.4译码及显示单元电路 (8)2.5报警电路........................................................................................... 错误!未定义书签。
3单元电路的设计 (11)3.1秒脉冲产生电路的设计 (11)3.2计数电路的设计 (11)3.3控制电路的设计 (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (12)3.5 报警电路 (16)3.6 电路总图 (14)4仿真结果及分析 (15)4.1 时钟结果仿真.................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 秒钟个位时序图.............................................................................. 错误!未定义书签。
篮球比赛计时器课程设计
篮球比赛计时器课程设计引言:篮球比赛是一项受欢迎的运动项目,而比赛计时器在比赛过程中起着至关重要的作用。
本文将介绍一个关于篮球比赛计时器的课程设计,旨在帮助学生理解和掌握比赛计时器的原理和使用方法。
一、课程设计背景篮球比赛计时器是用于记录和显示比赛时间的设备,它能够精确计时,帮助裁判和运动员掌握比赛时机。
学习篮球比赛计时器的原理和操作方法,对于篮球比赛的顺利进行至关重要。
二、课程设计目标1. 理解篮球比赛计时器的基本原理和结构;2. 掌握篮球比赛计时器的操作方法;3. 能够独立使用篮球比赛计时器完成比赛时间的记录和显示。
三、课程设计内容1. 篮球比赛计时器的原理介绍a. 计时器的基本功能:计时、暂停、复位;b. 计时器的显示方式:秒表显示、倒计时显示;c. 计时器的结构:按钮、显示屏、控制电路等。
2. 篮球比赛计时器的操作方法a. 计时器的基本设置:时间单位、开始时间、暂停时间等;b. 计时器的启动与暂停:通过按钮控制计时器的启动与暂停;c. 计时器的复位:通过按钮将计时器的时间复位为初始状态;d. 计时器的显示:秒表模式显示比赛已进行的时间,倒计时模式显示比赛剩余时间;e. 计时器的警示功能:倒计时结束时,计时器会发出警示音。
3. 实践操作a. 学生按照指导进行实践操作,通过掌握计时器的基本操作方法和功能,熟悉计时器的使用;b. 学生进行模拟比赛,并使用计时器记录和显示比赛时间,检验实践操作的效果。
4. 课程设计总结通过本次课程设计,学生对篮球比赛计时器的原理和操作方法有了更深入的了解和掌握。
在实践操作中,学生通过模拟比赛,熟悉了计时器的使用,并能够独立完成比赛时间的记录和显示。
这对于他们将来参与篮球比赛或从事相关工作具有重要意义。
结语:篮球比赛计时器课程设计旨在帮助学生理解和掌握比赛计时器的原理和使用方法。
通过学习和实践操作,学生将能够独立使用计时器完成比赛时间的记录和显示,为篮球比赛的顺利进行提供保障。
篮球竞赛30s计时器课程设计eda
篮球竞赛30s计时器课程设计eda一、课程设计背景随着体育竞技水平的提高,越来越多的运动员们需要精确计时来衡量自己的表现。
其中,篮球运动在比赛中更加注重时间的精确掌控。
因此,设计一款30s计时器对于篮球竞赛来说至关重要。
二、课程设计目标本次课程设计旨在通过EDA(Electronic Design Automation)软件进行电路原理图和PCB布局设计,完成一款30s计时器电路板,并能够通过实际测试验证其功能。
三、课程设计内容1. 电路原理图设计1.1 系统总体框图首先,需要根据30s计时器的功能需求,绘制出系统总体框图。
其中包括了主控芯片、按键模块、数码管模块和蜂鸣器模块等。
1.2 主控芯片选型根据系统需求,选择适合的主控芯片。
这里推荐使用STC89C52微控制器,因为它具有较强的处理能力和丰富的外设接口。
1.3 按键模块设计按键模块是用来调整计时器时间或启动/停止计时器。
这里使用4个按键:加时、减时、启动/暂停、复位。
1.4 数码管模块设计数码管模块用于显示计时器的时间。
这里使用4个共阳数码管。
1.5 蜂鸣器模块设计蜂鸣器模块用于发出提示音,提醒运动员们时间已到或时间还剩余多少。
这里使用一个被动蜂鸣器。
2. PCB布局设计根据电路原理图,进行PCB布局设计。
需要注意的是,为了保证电路板的稳定性和美观度,需要合理布局各个模块,并且通过走线来连接各个元件。
3. 电路板制作和测试3.1 电路板制作将PCB布局打印在铜箔板上,并进行刻蚀、钻孔等工艺处理。
最后通过焊接等方式将各个元件固定在电路板上。
3.2 电路板测试使用万用表等工具对电路板进行测试,确保各个元件之间连接正确,并且能够正常工作。
如果有问题,则需要进行修复或调整。
四、课程设计成果通过以上步骤,最终完成了一款30s计时器电路板。
它可以准确地计时,并且可以通过按键调整计时时间或启动/停止计时器。
同时,它还具有美观的外观和稳定的性能。
五、课程设计总结本次课程设计通过EDA软件进行电路原理图和PCB布局设计,完成了一款30s计时器电路板,并且通过实际测试验证了其功能。
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一、概述在篮球比赛中,规定了一方的持球时间不能超过30秒,否则就被判做犯规。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,就可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒进行限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒,计时器便自动报警。
30秒计时器不仅可用于篮球比赛中,生活中也有许多地方可以用到,比如通过对预置时间的更改,可以用于辩论赛等场合。
此次课设设计了一个篮球竞赛30秒计时器电路。
它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。
通过控制电路来完成计时器的直接清零、启动、计数、暂停/连续等功能。
计时器为30秒递减计时器,其时间间隔为1秒;计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,持续发光报警。
并自行设计直流稳压电源。
这次实践,旨在增强学生思考问题,解决问题,以及将知识运用于实际的能力,作为一名学生应该好好珍惜这样的机会。
二、方案论证图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图30秒计时器的原理框图如图1所示。
30秒计时器主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路和报警电路5部分构成。
计数器完成30秒减计时功能,而控制电路是控制计时器的直接清零、启动、计数、暂停/连续功能等功能。
操作清零开关时能够使计数器清零并使显示器显示“00”,报警灯发光;当启动开关闭合时,控制电路应封锁脉冲信号,同时计数器完成置数功能,显示器显示“30”;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关闭合时,控制电路封锁脉冲信号,计数器处于封存状态,计数器停止计数;当暂停/连续断开时,计数器连续累计计数;当计数器递减计数到零时,报警灯发出报警信号。
三、 电路设计1. 直流稳压电源电路直流稳压电路由电压变压器、整流滤波电路及稳压电路组成,结构框图如图2所示。
交流输入直流输出图2 直流稳压电源电路构成电压变压器的作用是将电网220的交流电压变成整流电路所需要的交流电压,通常为降压变压器。
整流电路是将输入的交流电压变换为单向脉动电压和电流,这是还需在整流电路的输出端接入滤波电路滤除交流分量,使输出为平滑的直流电压。
稳压电路的作用是将滤波电路输出的电压经稳压后,输出较稳定的电压。
直流稳压电源的电路图如图3所示。
图3 直流稳压电路图2.计数器电路本实验中计数器选用中规模集成电路74192进行设计,74192是十进制同步加法/减法计数器,它采用8421BCD 码二-十进制编码,其功能表如表1所示。
变压器整流电路滤波电路稳压电路表1 74192的功能表CP U CP D CR 操作××0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 1 0 减计数××× 1 清零74192的引脚图如图4所示。
结合整机电路(见附录I)可看出,当J3接5V时,CR为高电平,计时器清零;当J3接地时,CR为低电平、LD为低电平时,D0-D3端输入的数据d0-d3被置入计数器,Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。
当CR为低电平,LD为高电平时,如果CP D为高电平,由CP U端输入计数脉冲,进行加计数。
如果CP U为高电平,由CP D端输入计数脉冲,则进行减计数。
如果CP U和CP D端都为高电平,计数器保持状态不变。
用两片74192实现30秒定时器的计数如图5所示。
当J3接地时(即CR=0),同时启动开关J2打向下端时,两片74HC192的LD=0,计数器置30秒.当J2打向上端时,LD=1,计时器工作,CP D端输入秒脉冲时进行减数。
当计时器计时到0时,BO1和BO2同时输出低电平0。
图4 74192引脚图BO 接显示器接显示器脉冲信号图5 三十进制减法计时器3. 时序控制电路图6是时序控制电路。
J1是暂停/连续开关。
开关J1打向右端时,U3输出高电平,控制门U4打开,秒脉冲信号可以通过控制门U4使计数器进行减数;开关J2打向左端时,U3输出低电平,U4门关闭,秒脉冲信号被封锁,计数器处于锁存状态。
计数器完成30秒倒计时或清零后,BO为低电平,二极管发光,同时U1门关闭,计数器不再进行计数,并显示“00”。
脉冲信号BO秒脉冲图6 时序控制电路4.秒脉冲信号产生电路LM555秒脉冲发生器的振荡周期T=t w1+t w2=0.7(R1+2R2)C,振荡频率f=1/T=1/﹝0.7(R1+2R2)C﹞≈1.43/﹝(R1+R2)C﹞。
本实验需要的周期是1s,计算出较为稳定的电阻电容值为:R1=20.4kΩ,R2=20.8kΩ, C1=100nF ,C2=2.2μF。
LM555秒脉冲发生器由555集成定时器构成,其引脚图如图7所示。
脉冲信号产生电路如图8所示。
图7 LM555引脚图秒脉冲图8 脉冲信号产生电路5.译码和数码显示电路译码器将各级十进制计数器的计数结果进行二-十进制译码,并驱动数码管用十进制符号显示出来。
译码显示器如图9所示。
图9 译码显示器为保护显示器,使显示器与电阻串联,其电路图如图10所示。
接计时器图10 译码和数码显示电路6.报警电路当计数器递减计数到零 ( 即定时时间到 )或直接清零时 ,显示器显示“00”,计数器保持零状态不变 ,BO输出为低电平,此时+5V电源经10k电阻使发光二极管导通并发出红光电报警信号,完成报警功能。
报警电路如图11所示。
接计时器BO 脉冲信号图11 发光报警电路四、性能的测试1.直流稳压电源测试将万用表接到直流稳压电源上,进行仿真,其电路如图12所示。
万用表测试结果显示的数据如图13所示。
图12 直流稳压电源测试电路图13 万用表的测试结果万用表的数据显示为5.007V,即所设计的直流稳压电源的输出电压为5.007V,非常接近5V,所以可认为此直流稳压电源合格。
2.脉冲信号发生器测试将示波器连接到脉冲信号发生器上,进行仿真,其电路如图14所示。
示波器上所观察的波形如图15所示。
图14 脉冲信号发生器测试电路图15 示波器测试所显示波形示波器所显示波形的周期为94.129ms,即所设计的信号发生器的输出信号周期为94.129ms,其信号频率非常接近1HZ,所以此信号发生器合格。
3.整体电路测试(1)预置30秒对电路进行仿真,将J2打向下端(接地端),J3打向上端(接地端),J1打向右端。
此时LD为低电平,显示器显示“30”,其仿真结果如图16所示。
图16 30秒置数仿真结果从显示器显示“30”可以得知,整个电路可圆满完成置数功能。
(2)暂停/连续功能当置数30秒完成后,J2打向上端,计时器开始计时。
计时开始后,暂停/连续开关J1打向右端时,U3输出高电平,控制门U4打开,秒脉冲信号可以通过控制门U4使计数器进行减数,实现连续功能;开关J1打向左端时,U3输出低电平,U4门关闭,秒脉冲信号被封锁,计数器处于锁存状态,实现暂停功能。
J1打向左端时暂停功能的仿真结果如图17所示,J1打向右端时连续功能的仿真结果如图18所示。
图17 暂停功能的仿真结果图18 连续功能的仿真结果从图17的仿真结果可以看出,在减计时过程中,将J1打向左端时(此时显示器显示“10”),U3输出低电平,U4门关闭,秒脉冲信号被封锁,计时器停止计时,且显示器显示结果保持不变(此时继续保持显示为“10”)。
从图18的仿真结果可以看出,当J1打向左端后(即处于暂停状态),再将J1打回右端,U3输出高电平,控制门U4打开,秒脉冲信号可以通过控制门U4,此时显示器显示“09”,并继续递减,从而实现连续功能。
根据以上结果可得出电路能够成功实现暂停/连续功能的结论。
(3)报警功能当计时器计时到零时,显示器显示“00”,此时计时器的BO端输出低电平,发光二极管自动导通,发出红色报警信号。
报警显示如图19所示。
图20为发光二极管报警时的局部放大图。
图19 报警功能仿真结果BO端接+5V接U1图20 报警时发光二极管的局部放大图(4)清零报警功能计时器递减计时过程中(该过程中J2保持打向上端不变,J1保持打向右端不变),将开关J3打向下端(接高电平),此时CR为高电平,计时器清零,显示器显示“00”,报警器发出红色报警信号。
清零仿真结果如图21所示。
图21 清零功能仿真结果仿真结果表明将J3打向下端后,显示器自动清零,显示“00”,并且此时报警器报警。
电路能成功完成清零功能。
五、结论根据实验要求,本设计方案圆满完成了设计要求和各项技术指标。
电路结构较为简单,条理清晰,准确度较高。
脉冲发生器使用的是555振荡电路,通过对器件参数的调整,使其精度和稳定程度都有较高保证。
如果能够通过分频电路来代替555信号发生器的话,产生秒脉冲计时信号能够更加稳定和精准。
六、性价比综合各种因素来看,该方案所设计的电路比较经济实惠。
虽然由于该电路中的元气件价格低廉但电路的总体性能比较稳定,效果很好,由此可见该方案的性价比还是很高的,若把该方案所设计的电路做成实物图完全可以应用到篮球比赛中。
七、课设体会及合理化建议这个设计方案的出台离不开对资料的查询,在查找资料的过程中我学会了如何查找文献资料并把信息运用到自己的设计方案中去。
在以后的学习和生活过程中,会遇到许多困难和疑惑,我们应该充分利用现有资源来解决现实中的问题。
这次实验也让我对所学的知识有了更多理性和感性的认识,把所学运用到生活中去解决问题具有一种愉悦感和成就感。
在连接实物图和仿真的过程中也遇到了不少问题,通过自己的努力最终解决了出现的各种问题,在这解决问题的过程中使我学到了许多以前不太了解的知识,同时也培养了思考问题的习惯。
同时,遇到困难时,要勇于向老师和同学请教。
总之,在这次实验过程中,我收获颇丰。
在过程中我得到了锻炼,动手动脑的能力得到了加强,学到了许多书本上学不到的知识。
参考文献[1]毕满清主编.电子技术实验与课程设计(第三版).[M]北京:机械工业出版社,2005年[2]朱定华主编.电子电路测试与实验.[M]北京:清华大学出版社,2004年[3]杨志忠主编.电子技术课程设计.[M]北京:机械工业出版社,2008年[4]朱修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京:中国电力出版社,2005年[5]路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京:北京交通大学出版社,2004年附录I 总电路图附录II 元器件清单序号编号名称型号数量1 U5 U6 可逆十进制计数器74192 22 U3 U4 二输入一输出与非门74LS00N 23 U1 U2 二输入一输出与门74LS08 24 U9 555振荡器LM555CM 15 LED1 发光二极管LED灯 16 C1 C2 C3 C4 C5 电容100pF 1 2μF 1 1mF 1 22μF 1 100nF 17 R1 R2 R3 R4 R5 R6R7 R8电阻20.4KΩ 118.8KΩ 110KΩ 34*100Ω 2600Ω 18 J1 J2 J3 开关Key space39U7 U8 显示器DCD-HEX-DIG-RED2 10 D2 D3 D4 D5 二极管1N4001 4沈阳航空航天大学课程设计(说明书)篮球竞赛30秒计时器设计班级/ 学号14060402/2011040604072 学生姓名荣柏林指导教师孙琦。