课程设计篮球30秒计时器
篮球30s计时器课程设计_带仿真效果图(模块分析详细)武汉科技大学

一、设计任务与要求设计任务:设计一个篮球竞赛30S计时器基本要求:1、计时器为30S递减计时,计时间隔为1S2、设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能3、计时器递减计时到零时,数码显示器闪烁,同时发出报警信号二、方案论证与设计该设计主要由一个555芯片产生一个时钟脉冲,通过控制电路直接加在递减计时芯片74ls192上,通过七段译码显示电路直接译码显示。
一:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲,再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒,接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出,这样加在led七段数码管上显示十进制数,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/连续、报警等功能。
二:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲,即输出周期为1秒的方波,再将该脉冲信号送到DCD_HEX芯片上,经过DCD_HEX内部译码,使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/连续、报警等功能。
方案选择:通过原理分析和仿真实验等步骤比较后,采用方案二,更简洁、方便、易于实现和各个功能。
三、单元电路设计与电路原理本设计分为五个部分,脉冲震荡电路、递减计时电路、译码显示电路、报警电路、最后控制电路。
如下系统框图下面是各个单元电路,如下一一赘述:1、脉冲振荡电路该电路由一个555芯片组成:555芯片的工作原理见下表1表1 555工作电压表原理图如下:图2 555脉冲发射电路如上图所示:555电路脉冲计算周期为:T=(R1+2R2)C㏑2;在本图中r1=47K,r2=48k,C=0.1u。
计算下来周期大约为1s钟。
2、递减计时电路该电路由两个74LS192芯片组成,实现30进制的递减计时功能,U2 a,b,c,d 以及U1 c,d输入端全部接地,U1 74ls192 a,b输入端接高电平,实现30进制计数功能。
篮球30秒计时器课程设计

篮球30秒计时器课程设计一、引言篮球30秒计时器是一项非常重要的设备,它在篮球比赛中起到了至关重要的作用。
本文将介绍如何进行篮球30秒计时器课程设计,以便让学生们更好地掌握这项技能。
二、课程目标本课程的主要目标是让学生们了解篮球比赛中30秒计时器的使用方法和规则,并且能够熟练地操作该设备。
通过本课程,学生应该能够掌握以下技能:1. 熟悉30秒计时器的外观和功能;2. 理解30秒计时器在篮球比赛中的作用;3. 掌握30秒计时器的使用方法;4. 能够根据比赛情况灵活操作30秒计时器。
三、教学内容1. 介绍30秒计时器的外观和功能在第一节课中,我们将向学生介绍30秒计时器的外观和功能。
首先,我们会向学生展示一个真实的30秒计时器,并让他们了解每个按钮和指示灯所代表的意义。
然后,我们会向学生演示如何启动和停止计时器,并且讲解不同指示灯所代表的含义。
2. 讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用在第二节课中,我们将向学生讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用。
我们会向学生介绍什么情况下需要使用30秒计时器,并且让他们了解使用30秒计时器的规则和注意事项。
同时,我们还会向学生演示如何根据比赛情况灵活地使用30秒计时器。
3. 掌握30秒计时器的使用方法在第三节课中,我们将教授学生如何正确地操作30秒计时器。
我们会向学生演示如何启动和停止计时器,并且讲解每个按钮所代表的含义。
然后,我们会让学生自己操作30秒计时器,并且纠正他们可能存在的错误。
4. 灵活操作30秒计时器在最后一节课中,我们将模拟篮球比赛场景,并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。
这样可以帮助学生更好地掌握该技能,并且提高他们的实际应用能力。
四、教学方法1. 讲授法:通过介绍、演示和讲解等方式向学生传授知识。
2. 实践法:让学生亲自操作30秒计时器,并且纠正他们可能存在的错误。
3. 模拟法:模拟篮球比赛场景,并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。
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。
课程设计报告篮球30秒倒数计时器

信电学院课程设计说明书(2020 /2021学年第二学期)课程名称:电子技术课程设计题目:篮球30秒倒数计时器专业班级:自动化3班学生姓名:程江峰学号:100410317指导教师:马志钢设计周数:两周课设成绩:2021年7月5日目录一、课程设计摘要--------------------------------------------二、课程设计正文一、课程设计任务与要求二、方案设计(系统操纵电路框图及说明)3、元器件详细介绍4、系统原理图、印制板图及其说明五、安装、调试及性能测试与分析六、课程设计总结及心得三、课程设计总结四、附录(PCB图)五、参考文献一、课程设计摘要通过电子技术课程设计的综合训练,培育独立试探、分析问题、解决问题的能力,培育工程实践能力、创新能力和综合设计能力。
依照所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论,对模拟电子线路、数字电子线路和模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。
按时电路是数字系统中的大体单元电路,它要紧由计数器和振荡器组成。
按时电路要紧利用分立元件,中规模集成器件555按时器。
用555按时器实现的按时电路要紧应用单稳态触发器原理,实现按时器的功能。
在实际工作中,按时器的应用处合很多,例如,篮球竞赛规那么中,队员持球时刻不能超过30秒,确实是按时电路的一种具体应用。
篮球竞赛30秒按时器电路要紧利用555按时器产生时钟脉冲,触发计数器进行从30至00倒计数,并将计数结果通过译码电路和数码管显示,当计数器减至00时,报警电路进行报警。
二、课程设计正文一、课程设计任务与要求30秒计时功能,两位数字显示,计时刻隔为1秒。
完成硬件制作实现30秒减计数,每次减计时终止后,蜂鸣器报警提示,数码管显示00;电路需设置外部开关,可使按时器直接复位,并具有启动计时、暂停/持续计时功能。
二、方案设计(系统操纵电路框图及说明)设计原理框图:30秒按时器电路的原理框图由图2.1可知,30秒按时电路要紧由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助操纵电路五部份组成。
30s篮球计时器课设报告

30s篮球计时器课设报告引言:30s篮球计时器是一种用于篮球比赛计时的设备,它的作用是帮助裁判员和球员掌控比赛时间,确保比赛的公平性和规范性。
本篇报告将介绍30s篮球计时器的原理、功能、使用方法以及其在篮球比赛中的重要性。
一、30s篮球计时器的原理30s篮球计时器基于电子技术原理,通过内置的计时电路和显示器来实现对比赛时间的准确计时和显示。
它由主控芯片、计时电路、显示屏等组成,通过按键控制和显示屏来完成计时功能。
二、30s篮球计时器的功能1. 计时功能:30s篮球计时器可以精确计时比赛时间,包括正常比赛时间、加时赛时间和暂停时间等。
2. 显示功能:计时器上配备了数字显示屏,可以直观地显示剩余时间,方便裁判员和球员掌握比赛进程。
3. 报警功能:当比赛时间到达设定的时间阈值时,计时器会发出声音和闪光提示,提醒裁判员和球员注意。
4. 暂停功能:计时器支持暂停和继续功能,当比赛暂停时,裁判员可以暂停计时器,等待比赛继续。
5. 重置功能:计时器支持比赛时间的重置,当比赛需要重新开始时,裁判员可以将计时器复位到初始状态。
三、30s篮球计时器的使用方法1. 设置初始时间:在比赛开始前,裁判员需要根据比赛规则设定初始时间,将计时器的时间设置为相应的值。
2. 开始计时:裁判员在比赛开始后,按下计时器的启动按钮,计时器开始计时。
此时,计时器会显示剩余时间。
3. 暂停计时:当比赛需要暂停时,裁判员按下计时器的暂停按钮,计时器暂停计时。
比赛暂停期间,计时器的显示会保持不变。
4. 继续计时:比赛继续时,裁判员按下计时器的继续按钮,计时器继续计时。
此时,计时器会从暂停时的时间继续倒计时。
5. 计时结束:当比赛时间到达设定的时间阈值时,计时器会发出声音和闪光提示,提醒裁判员和球员比赛时间已经结束。
6. 重置计时器:比赛结束后,裁判员可以将计时器复位到初始状态,以备下一场比赛使用。
四、30s篮球计时器在篮球比赛中的重要性1. 保证比赛公平:30s篮球计时器可以精确计时,确保比赛时间的准确性,避免因计时错误而导致的争议和不公平情况发生。
课程设计---篮球30s可控计时器设计

《数字逻辑设计与应用》课程设计篮球30s可控计时器设计。
具体要求:1)具有30s计时、显示功能;2)设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、装数、启动和暂停/连续功能;3)30s倒计时,其计时间隔为1s;4)计时器递减计时到零时显示器不能灭灯,同时发出报警信号;5)能解除报警信号;6)画出该电路的电路图,用Verilog HDL设计此电路,并进行仿真。
二、设计篮球30s可控计时器原理包括10分频器、30s可控递减计时器及报警电路。
30s可控递减计时器是系统的核心部件,由外部开关键进行清零(CR)直接控制减计时器得复位和解除报警;开关键置数LD低电平有效,则预置30s可控计时器的输出变量QH[3..Q0]和QL[3..Q0]分别为0011和0000,即置数功能;启动递减计时器和暂停/连续是由开关键使能S来控制,S=1作递减计时,S=0做保持。
三、源程序(1)30s篮球可控计时器设计module basketball(CPB,L,QH,QL,CPA,S,LD,CR);output[3:0] QH,QL;output CPB,L;input S,LD,CR;input CPA;reg[3:0] QH,QL;reg CPB;reg L;reg[3:0] i;reg QC;always @(posedge CPA)//10分频if (S==0)CPB<=CPB;else if (i==9)begin i=0;CPB<=1;endelsebegin i=i+1;CPB<=0;endendalways @(posedge CPB or negedge LD or negedge CR)//实现30s可控计时器的功能beginif(!CR) begin QH[3:0]<=0;QL[3:0]<=0;QC<=0;endelse if (!LD) begin QH[3:0]<=3;QL[3:0]<=0;QC<=1;L=0;endelse if ((QH==0)&(QL==0))begin QH[3:0]<=0;QL[3:0]<=0;L=QC;endelse if (QL[3:0]==0)begin QL[3:0]<=9;QH[3:0]<=QH[3:0]-1;endelsebegin QL[3:0]<=QL[3:0]-1;QH[3:0]<=QH[3:0];end endendmodule(2)24s篮球可控计时器设计module basketball(CPB,L,QH,QL,CPA,S,LD,CR);output[3:0] QH,QL;output CPB,L;input S,LD,CR;input CPA;reg[3:0] QH,QL;reg CPB;reg L;reg[3:0] i;reg QC;always @(posedge CPA)beginif (S==0)CPB<=CPB;else if (i==9)begin i=0;CPB<=1;endelsebegin i=i+1;CPB<=0;endendalways @(posedge CPB or negedge LD or negedge CR)//实现30s可控计时器的功能beginif(!CR) begin QH[3:0]<=0;QL[3:0]<=0;QC<=0;endelse if (!LD) begin QH[3:0]<=2;QL[3:0]<=4;QC<=1;L=0;endelse if ((QH==0)&(QL==0))begin QH[3:0]<=0;QL[3:0]<=0;L=QC;endelse if (QL[3:0]==0)begin QL[3:0]<=9;QH[3:0]<=QH[3:0]-1;endelsebegin QL[3:0]<=QL[3:0]-1;QH[3:0]<=QH[3:0];end endendmodule四、编译和仿真波形图1: 24s篮球可控计时器设计仿真图图2:24s篮球可控计时器设计仿真图五、仿真分析及结论由仿真波形图可以看出,在可控计时器能正常递减计数、当开关键使能是S=0时能做保持(暂停)。
数电课程设计篮球30秒计时器
课程设计任务书学生:斌专业班级:通信0901指导教师: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 (3)2方案设计与论证 (4)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (6)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 (8)3单元电路的设计 (12)3.1秒脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.3控制电路的设计........................................................................... . (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (14)3.5 报警电路....................................................................... (16)3.6 电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1 时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2系统原理图 (23)摘要计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用,古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具,随着科技和社会的发展,人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。
篮球30秒计时器课程设计
篮球30秒计时器课程设计简介篮球30秒计时器是一种用于比赛计时的设备,它起到控制比赛时间的作用。
本篇课程设计将介绍篮球30秒计时器的原理、使用方法以及相关的教学内容。
篮球30秒计时器的原理篮球30秒计时器是一种根据篮球比赛规则设计的计时设备,主要用于掌控比赛时间。
其原理如下: 1. 计时器设置在30秒,根据比赛规则,球队进攻时必须在30秒内投篮。
2. 当一支球队控球开始进攻时,计时器开始倒计时。
3. 如果球队在30秒内未能完成投篮,那么球权转移到对方球队。
4. 如果球队在30秒内完成投篮,并且投篮球进入篮筐,那么该球队得到2分。
篮球30秒计时器的使用方法篮球30秒计时器的使用方法非常简单,主要分为以下几个步骤: 1. 首先,将篮球30秒计时器放置在比赛台上,并确保其电源已接通。
2. 在比赛开始前,按下计时器上的“开始”按钮,计时器开始工作,显示屏上显示的时间为30秒。
3.当一支球队控球开始进攻时,教练或裁判员应立即按下计时器上的“开始”按钮,计时器开始倒计时。
4. 如果球队在30秒内未能完成投篮,计时器倒计时结束后会发出警报声,并自动将球权转移到对方球队。
5. 如果球队在30秒内完成投篮,并且投篮球进入篮筐,计时器会停止倒计时,并显示下一次进攻的时间。
篮球30秒计时器课程设计为了帮助学生更好地理解和运用篮球30秒计时器,我们设计了以下课程内容: 1. 介绍篮球30秒计时器的作用和原理 - 讲解篮球30秒计时器在比赛中的重要作用,以及其设计原理和工作原理。
2. 计时器的使用方法和注意事项 - 具体讲解计时器的使用方法,如何按下开始按钮、如何重置计时器、如何处理倒计时结束后的情况等。
- 强调注意事项,如确保计时器连接正常、不要随意更改计时器设置等。
3. 球队协作训练 - 通过分组练习,让学生模拟比赛情境,分两支球队进行攻防对抗。
- 设定每次进攻时间为30秒,要求学生在规定时间内完成投篮,并根据比赛结果进行得分统计。
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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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。
其设计原理构图如下:图2.1 参考原理构图2.2 工作原理脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路等五个模块组成。
其中计数器和操纵电路是系统的要紧模块。
操纵电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/持续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定不时刻到报警等功能。
当启动开关闭合时,555振荡器将产生的信号送至计数器的DOWN信号输入端,减计数器开始工作,完成30秒计时功能。
秒脉冲发生篮球30秒计时器的整体参考方案框图如图2.1所示。
它包括操纵电路、秒脉器产生的信号是电路的时钟脉冲和按时标准,但本设计对此信号要求并非太高,故电路可采纳555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器组成。
译码显示电路由CD4511和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路在设计中可用发光二极管代替。
分析设计任务,计数器和操纵电路是系统的要紧部份。
计数器完成30s计时功能,而操纵电路具有直接操纵计数器的启动计数、暂停/持续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。
为了知足系统的设计要求,在设计操纵电路时,应正确处置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,操纵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“30”字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;为了简单起见,咱们将暂停与持续的操纵开关放在555电路模块中,通过操纵脉冲信号的传送来达到相应的目的。
最后灭灯电路是通过74LS192的清零端和CD4511的灭灯输入信号来实现的。
当计数器CLR端输入高电平常清零,而现在在CLR端接一个非门,再将非门的输出接至CD4511的BI’端,就能够保证CD4511的灭灯输入信号BI’=0,使数码管灭灯。
从而就完成了灭灯电路的实现。
进而实现整个课程设计的要求。
第三章单元电路设计、参数计算、器件选择3.一、译码显示电路用发光二极管(LED)组成字型来来显示数字。
这种数码管的每一个线段都是一个发光二极管,因此也称LED数码管或LED七段显示器。
因为运算机输出的是BCD码,要想在数码管上显示十进制数,就必需先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。
咱们把能够将运算机输出的BCD码换成 7 段字型代码,并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中咱们采纳了经常使用的74LS48。
在数字测量仪表和各类数字系统中,都需要将数字量直观地显示出来,一方面供人们直接读取测量和运算的结果;另一方面用于监视数字系统的工作情形。
因此,数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部份。
数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部份组成,如以下图所示。
下面对显示器和译码驱动器别离进行介绍。
数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件,此刻已有多种不同类型的产品,普遍应用于各类数字设备中,目前数码显示器件正朝着小型、低功耗、平面化方向进展。
数码的显示方式一样有三种:第一种是字形重叠式,它是将不同字符的电极重叠起来,要显示某字符,只须使相应的电极发亮即可,如辉光放电管、边光显示管等。
第二种是分段式,数码是由散布在同一平面上假设干段发光的笔画组成,如荧光数码管等。
第三种是点阵式,它由一些按必然规律排列的可发光的点阵所组成,利用光点的不同组合即可显示不同的数码,如场致发光记分牌。
如前所述,分段式数码管是利用不同发光段组合的方式显示不同数码的。
因此,为了使数码管能将数码所代表的数显示出来,必需将数码经译码器译出,然后经驱动器点亮对应的段。
例如,关于8421码的0011状态,对应的十进制数为3,那么译码驱动器应使 a、b、c、d、g各段点亮。
即对应于某一组数码,译码器应有确信的几个输出端有信号输出,这是分段式数码管电路的要紧特点。
74LS48为4线-七段译码器/驱动器(BCD输入,有上拉电阻),其输出端(Ya-Yg)为高电平有效,可驱动灯缓冲器或共阴极VLED。
当要求输出0-15时,消隐输入(BI)应为高电平或开路,关于输出为0时还要求脉冲消隐输入(RBI)为高电平或开路。
当BI为低电平常,不管其它输入端状态如何,Ya-Yg均为低电平。
当RBI和地址端(A0-A3)均为低电平,而且灯测试输入端(LT)为高电平常,Ya -Yg为低电平,脉冲消隐输出(RBO)也变成低电平。
当BI为高电平或开路时,LT为低电平可使Ya-Yg均为高电平。
48与248的引出端排列、功能和电特性均相同,不同仅在显示6和9,248所显示的6和9比48多出上杠和下杠。
引出端符号:A-D 译码地址输入端BI/RBO 消隐输入(低电平有效)/脉冲消隐输出(低电平有效)LT 灯测试输入端(低电平有效)RBI 脉冲消隐输入端(低电平有效)a-g 段输出74LS48用555按时器组成的多谐振荡器:用555按时器组成多谐振荡器电路如图(a)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V CC 通过R 1和R 2向电容器C 充电,使u C 慢慢升高,升到2V CC /3时,u O 跳变到低电平,放电端D 导通,这时,电容器C 通过电阻R 2和D 端放电,使u C 下降,降到V CC /3时,u O 跳变到高电平,D 端截止,电源V CC 又通过R 1和R 2向电容器C 充电。
如此循环,振荡不断, 电容器C 在V CC /3和2V CC /3之间充电和放电,输出持续的矩形脉冲,其波形如图(b)所示。
输出信号u O 的脉宽t W1、t W2、周期T 的计算公式如下:t W1=0.7(R 1+R 2)C t W22CT =t W1+t W2=0.7(R 1+2R 2):3.3、计数电路(74LS192)ou u V 32V 31(a )(b )计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件,它不仅能够用来对脉冲进行计数,还经常使用做数字系统的按时、分频和执行数字运算和其他特定的逻辑功能。
74LS192 为可预置的十进制同步加/减计数器(双时钟),其清除端是异步的。
当清除端(MR)为高电平常,不管时钟端(CPD、CPU)状态如何,即可完成清除功能;预置是异步的,当置入操纵端(PL)为低电平常,不管时钟CP的状态如何,输出端(Q0~Q3)即可预置成与数据输入端(P0~P3)相一致的状态;计数是同步的,靠CPD、CPU 同时加在4个触发器上而实现。
在CPD、CPU上升沿作用下Q0~Q3 同时转变,从而排除异步计数器中显现的计数尖峰。
当进行加计数或减计数时可别离利用CPD或CPU,现在另一个时钟应为高电平。
当计数上溢出时,进位输出端(TCU)输出一个低电平脉冲,其宽度为CPU低电平部份的低电平脉冲;当计数下溢出时,错位输出端(TCD)输出一个低电平脉冲,其宽度为CPD低电平部份的低电平脉冲。
当把TCD和TCU别离连接后一级的CPD、CPU,即可进行级联.74LS192引出端符号TCD 错位输出端(低电平有效)TCU 进位输出端(低电平有效)CPD 减计数时钟输入端(上升沿有效)CPU 加计数时钟输入端(上升沿有效)MR 异步清除端P0~P3 并行数据输入端PL 异步并行置入操纵端(低电平有效)Q0~Q3 输出端3.4、操纵电路(清零、置数、暂停、报警)图3.1.1 暂停/持续电路图3.1.2 置数/启动操纵电路图3.1.3 清零/灭灯电路当计数器74LS192的清零端CLR=1有效时,即可实现对电路进行清零;而当清零端无效,置数端LOAD=0有效时,即可实现对电路的置数;通过接一与非门对555脉冲发生器输出端的脉冲信号进行操纵,即可实现对整个电路进行暂停计时,为减小开关按键产生的机械抖动对计时电路的阻碍,应接一RS锁存器;当计时器74LS193的借位输出端有效时,即可实现报警。
3.1.1 暂停/持续操纵电路:3.4.2 置数/启动操纵电路本单元中应用了触发器的经历功能来实现置数信号的关与闭。
电路制作进程中,咱们选择的是按钮开关来实现这一功能。
但按钮开关在利历时要一直按住,很不方便,于是咱们就在这部份电路中加了一个RS触发器,通过它的经历功能来简化操作。
电路如上图3.1.2示:3.1.3 清零/灭灯操纵电路设计中要求电路具有直接清零功能而且在清零时数码管显示灭灯。
其电路如上图3.1.3:第四章调试及测试结果分析4.1 调试最初通过查找资料和讨论,咱们最终确信了比较完整的方案,然后用mulitisim进行仿真,一切正常。
在焊接进程中,咱们对电路模块一个个焊接,尽管只花费两天左右的时刻,但进展还算顺利;但在调试进程中,咱们仍是碰到很多问题,比如通过检查,发觉由于焊接时刻太长,温度太高至使芯片555被烧坏,无脉冲信号输出,换了以后,信号输出正常;弄错了数码管的阴阳极性,致使数码管管脚的接错,数码管全然不亮,于是咱们从头焊接,最终数码管正常;另外,最有问题的仍是芯片74ls161,因为在原方案里,咱们是利用这一芯片作为十六分频器,但在实际电路里,它却没有任何信号输出,最终被咱们发觉并非在利用74ls161,于是信号输出,电路正常。