基于74LS192的30秒倒计时设计_____哈工大电工实验
基于74LS192的可倒计时数字钟设计——以Multisim10为例
摘 要： 用 Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍｌ ０软 件 ， 以７ ４ Ｌ Ｓ １ ９ ２为 基础 设 计 了 ２ ３时 ５ ９分 ５ ９秒 的 可 倒 计 时 数 字 钟 ， 所设 计 的 数 字 钟具 有 计 时 和 倒计 时功 能 ， 同 时具 有 清 零 、 校时 、 报 时等 功 能 。设 计 过 程 中碰 到 了初 始 置 数 错 误 、 提前 清 零 、 进 位 错 误 等 许 多 问题 ， 通过 不断测试 ， 找 到 了产 生 这 些 问题 的原 因并 进 行 了解 决 ， 同时 给 出 了具 体 的实 现 电路 。
Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍｌ ０ Ａｓ ａ ｎ Ｅｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ
ＨＵＡ Ｎ Ｇ Ｗｅ ｎ － ｆ ｅ ｎ ｇ
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ０ ｆ ］ ｎ ￣ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ Ｏｃ ｅ ａ ｎ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ． Ｘｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６ １ １ ０ ９ 。 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
２ ０ １ ７年 ３月
Ｍａ ｒ ． ２ Ｏ ｌ ７
基于 ７ ４ Ｌ Ｓ １ ９ ２的可 倒 计 时数 字 钟 设 计
以 Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｓ ｉ ｍｌ ０为例
黄 文 锋
（ 厦 门海 洋 职 业 技 术 学 院 信 息 技 术 系 ，福 建 厦 门 ３ ６ １ ｌ Ｏ Ｏ ）
关键词 ： ７ ４ Ｌ Ｓ １ ９ ２ ；倒 计 时 ；数 字 钟
中 圈分 类 号 ： ＴＮＴ Ｏ ９ 文献 标 志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２—２ ３ ８ ８ （ ２ ０ １ ７ ） ０ １ —０ ０ ７ ３—０ ４
倒计时器实训论文
目录引言 (1)1 电路原理设计 (2)1.1 设计思路 (2)1.2 设计原理图 (2)2 各个电路设计分析 (3)2.1 多谐振荡电路 (3)2.2 计数电路 (4)2.3 译码电路 (6)2.4数码管结构及原理 (8)3 仿真电路 (9)4 电路总设计图 (10)4.1 计时部分 (10)4.2 译码部分及数码管显示部分 (11)4.3 总电路图 (11)4.4 PCB电路板 (12)5 安装与调试 (12)6 实物图 (13)7 结论 (14)谢辞 (15)参考文献 (16)引言本次实训课题为设计一个两位倒计时器，本次实训有着锻炼学生自主设计，自主学习，自己动手的意义与目的。
两位倒计时器设计参数要求达到0~99秒的倒计时，并要求能按键复位。
本次实训应解决数码管的封装与PCB的布线问题。
倒计时器的应用领域非常广泛，我们可以把它用在篮球比赛的倒计时，足球比赛的倒计时，抢答器中的倒计时，甚至是航天飞机的倒计时。
1电路原理设计要做成一个倒计时器，首先要理解怎么样才是一个倒计时器。
倒计时器是有“时”、“分”、“秒”组成，能实现时分秒的6位倒计时器。
本系统采用定时器、计数器、译码器、显示器、校时电路组成。
由LED 七段数码管来显示译码器所输出的信号。
采用了74LS 系列中小规模集成芯片。
总体的设计方案如下。
1.1设计思路：倒计时器，要实现倒计时，首先要给设定一个1秒钟的定时器，在这个电路上本组选用了555定时器来实现这个目的，经过555定时器，做成一个多谐振荡电路，做成1秒1次的脉冲以后，从输出端输出一秒一次的脉冲；其次，需要一个计数的芯片，在这方面，本组选用了74LS192，因为这个芯片，在上课的时候学过，并且原理比较熟悉，然后把1秒1次的脉冲接给计数器，实现倒着计数的功能，在置数端置成需要的数；然后，能实现倒着计数功能以后，就需要译码阶段，从计数器的输出端接入译码器的输入端，对应接入译码器，我们选择74LS48，4线-7段译码器来进行译码；最后通过译码器的7个输出端，对应的接到8位共阴二极管上，使输出有数字显示。
哈工大数电自主设计实验
姓名班级学号实验日期节次教师签字成绩百秒内倒计时器设计1.实验目的1. 培养分析、设计逻辑电路的基本能力。
2. 进一步熟悉常用芯片的基本使用。
3. 熟悉仿真软件Multisim 11.0的基本操作。
2.总体设计方案或技术路线倒计时系统的原理框图如下所示：a.振荡环节和分频/计数控制环节用555电路组成多谐振荡器，产生f=1Hz的信号，即秒脉冲。
计数控制环节是指减1计数器状态为00（即倒计时结束）时，使计数器停止计数。
这时只要使秒脉冲不再持续即可。
这里将判零信号与多谐振荡器输出信号通过与门连接，即可实现该功能。
b.赋初值控制、减1计数器环节和译码显示环节这里用两片双时钟加/减计数器74LS192级联即可实现该部分功能。
将计数器输出端接到LED显示管，即可以实现译码显示功能。
c.判零电路和报警控制通过集成或门将计数器各输出连接起来，只有当计数器状态为00（两片74LS90的输出端QDQCQBQA=0000,此时倒计时输出结束），或门输出结果才为0。
将或门输出信号作为判零信号。
则倒计时结束时，秒脉冲停止，计数器不再计数。
将判零连接至非门后，将非门输出信号连接至小喇叭，这样，倒计时结束后，小喇叭发出声响，实现倒计时结束报警功能。
具体实现过程参见原理分析部分。
3.实验电路图图 1 秒脉冲产生及计数控制电路图 2赋初值、减1计数及判零报警电路图3完整电路4. 仪器设备名称、型号实验箱、子板1台双踪示波器1台数字万用表1台555定时器1片74LS90 1片74LS00 1片74LS192 2片74LS32 2片LED数码管2组（实验箱上集成）小喇叭1个（实验箱上集成）电容、电阻、导线等若干5.理论分析或仿真分析结果a.振荡环节和分频/计数控制环节用555电路组成多谐振荡器，产生f=1Hz的信号，即秒脉冲。
由555定时器构建多谐振荡器的基本原理，多谐振荡器的振荡周期为：这里采用Multisim 11.0对电路进行仿真。
篮球比赛30秒倒计时电路设计
篮球竞赛30s倒计时的设计1课程设计背景二十一世纪，人类迈入信息时代，电子科学技术在人们生活中的运用越来越普遍。
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，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。
在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。
篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制，但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。
有需要就会有市场，因此设计一款30秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30秒制。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
本设计是74LS192芯片作为减数功能的30秒倒计时计数器。
该计数器主要包括555构成的震荡电路，74LS192模块，数码管等模块单元。
经测试，计数器可实现显示30秒倒计时功能，系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动功能，发出光电报警信号。
该设计电路简单、使用方便，功能稳定多样，具有很强的实用价值。
2课题设计要求（1）具有显示30S的计时功能；（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；（3）计时器为30S递减计时器，其计时间隔为1S；（4）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3设计任务及目标（1）根据给出的电路原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3）进行电路的安装、调试，直到电路能达到规定的设计目标；（4）写出完整、详细的课程设计报告。
4课题设计框图5电路设计5.1设计原理分析设计任务，该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路5个部分构成。
数字电路实训报告-30秒倒计时
实训报告
实训名称：数字电子技术实训
专业：电子信息工程
班级：0906班
姓名：于孟飞
学号：07090640
指导老师：程光老师
实习时间：09-10第2学期第15周
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
管代替。
当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，
示电路显示“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始倒计数；当暂停／连续开关拨到相应位置起到暂停和继续的功能，当译码器显示“00”时同时
现短路，应为是正面视角布线注意反焊板时不要弄错位置。
把元器件全部按照布线图完成走线。
周四：（电路检测）
对已焊接完成的电路进行冷态测试，
看电路是否存在短路，检测所有IC地线
和5V供电是否接通，在检测无误后通电。
观察电路是否可以按照设计实现功能，如
果出问题则依照原理检测问题。
我的电路接通电后发现在复位后预
置数正确，为30，但在拨通连续开关后
、暂停开关问题，发现非门输入输出电位一样，检测发现短路，原因为漏锡短接到正面飞线且挡到没有发现，排除故障后发现工作正常，在检测中发现问题最好不要继续通电测试，尤其是发现IC发烫的时候，到此检测完成。
74ls192实验报告
74ls192实验报告《74LS192实验报告》实验目的：本实验旨在通过使用74LS192集成电路，设计并实现一个四位二进制同步上升计数器。
通过实验，学生将掌握74LS192集成电路的工作原理和应用方法，以及计数器的设计和实现过程。
实验器材：1. 74LS192集成电路芯片2. 电路连接板3. 电源4. 示波器5. 逻辑分析仪6. 电阻、电容、开关等元器件实验原理：74LS192是一种四位二进制同步上升计数器，能够在上升沿触发时进行计数。
它具有四个并行输入线和两个控制输入线，可以通过这些输入来实现不同的计数模式和功能。
通过适当的连接和控制，可以实现不同的计数器功能，如二进制计数、BCD计数等。
实验步骤：1. 将74LS192芯片插入电路连接板中，并连接上电源和示波器。
2. 根据74LS192的引脚功能和连接方式，设计并连接相应的电路。
3. 调整控制输入线和并行输入线的状态，观察74LS192的计数器功能。
4. 使用逻辑分析仪对74LS192进行进一步的测试和分析。
5. 根据实验结果，编写实验报告并总结实验结果。
实验结果：通过实验，我们成功设计并实现了一个四位二进制同步上升计数器，并通过适当的连接和控制，实现了不同的计数模式和功能。
通过示波器和逻辑分析仪的测试和分析，我们对74LS192的工作原理和性能有了更深入的了解，并掌握了其应用方法和注意事项。
实验总结：本实验通过使用74LS192集成电路，设计并实现了一个四位二进制同步上升计数器，并对其进行了测试和分析。
通过实验，我们对74LS192的工作原理和应用方法有了更深入的了解，为今后的电子技术实验和应用打下了良好的基础。
结语：通过本次实验，我们对74LS192集成电路有了更深入的了解，掌握了其工作原理和应用方法，为今后的电子技术实验和应用提供了宝贵的经验和知识。
希望同学们能够认真学习和掌握相关知识，不断提高自己的实验能力和技术水平。
【实验】数电抢答器实验报告
【关键字】实验数电抢答器实验报告篇一：八人抢答器数电实验报告中国矿业大学信电学院实验报告课程名称成绩实验名称班级姓名学号同组人实验台号实验日期教师签字实验原始记录专业、班级姓名同组人课程名称实验名称实验记录：实验日期任课教师八人抢答器电路的设计与实现一、实验目的培养综合运用数字电子技术知识进行简易数字电子系统设计，及利用EWB软件进行仿真的能力。
培养我们同学对于各种电路的设计能力，提高同学们的兴趣。
2、实验要求设计一个功能完整、实用的简易八人抢答器，并在计算机上完成电路仿真。
三、八人抢答器设计任务与要求1、可容纳8组参赛的数字式抢答器。
2、电路具有第一抢答信号的鉴别与保持功能。
3、抢答优先者声光提示。
4、回答计时与计分。
四、实验原理框图该抢答器结构组成如下图所示。
分析电路：（1）抢答器部分：该部分的原理：主持人控制开关space清零开关，该开关控制着D触发器的异步置零端，主持人开关接地的时候，触发器清零，所有灯都熄灭。
然后抢答开始，选手可以使用自己的开关，假如是A选手抢答，A就应该领先于其他选手将开关接地，然后相当于或非门的状态是由0到1，产生上升沿脉冲，触发器的输出Q状态和D相同，由于D始终接的都是高电平，所以A开关接地的时候，A对应的指示灯亮。
而通过A选手控制的D触发器输出端Q状态为1，则其他或非门输出始终是0，其他人抢答将无效。
所有选手的开关接在一个8输入端与门的输入端上，使得有一个选手将开关接地的时候，与门的输出就会是0.分析电路：（2）555定时器提供秒脉冲部分：该部分的原理：由上部分的与门输出端给555提供低电平0，555定时器提供CP脉冲，它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC 的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端Vo2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
30秒倒计时课程设计报告
信息与计算机学院课程设计课程设计报告（2011/2012 第1学期）设计题目30秒定时器指导教师学生班级学生姓名学生学号考核成绩上海商学院2011年11月内容摘要此30秒计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能。
可以方便的实现断点计时功能，当设计器递减到零时，会发出光电报警信号。
在直接清零时，数码管显示器直接显示为00；计时器为30秒递减计时，计时间隔为1秒；计时器递减到0时，再回到30。
此设计器设计时，采用模块化得设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。
关键词：秒脉冲发生器74LS192 计数器译码显示电路目录第一章引言 (1)1.1课程设计意义 (1)1.2研究状况概述 (1)第二章课程设计分析 (2)2.1 设计目的： (2)2.2 设计思路： (2)第三章系统方案论证过程 (3)3.1 30秒定时器总体方框图 (3)第四章模块电路设计 (4)4.1秒脉冲电路 (4)4.2 减计数电路 (4)4.3 译码和数码显示电路 (5)4.4时序控制电路.................................................................................... 错误!未定义书签。
4.5 整机框图 (6)第五章主要元器件与设备 (8)5.1元器件清单 (8)第六章系统调试与结果分析 (9)6.1 系统调试 (9)6.2 结果分析........................................................................................... 错误!未定义书签。
第七章总结.. (10)参考文献 (10)致谢 (10)附页： (11)第一章引言1.1课程设计意义数字显示30秒定时器是一个简单的数字电路，然而它可以扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器，交通灯倒计时器等等。
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姓名#### 班级######## 学号#######
实验日期2015.5.26 节次5—6 教师签字成绩
基于74LS192的30秒倒计时设计
1.实验目的
1）掌握555定时器的功能；
2）了解74LS192减法计数器的功能；
3）掌握RS触发器在消除开关抖动中的应用；
4）掌握调试电路的方法；
5）掌握电路设计的基本思想和流程。
2.总体设计方案
1）30进制计数器的设计
本实验采用74LS192芯片作为计数器，74LS192是同步的加减计数器，其具有清除和置数的功能。
本实验选择两片74LS192作为分别作为30的十位和个位。
本实验中将作为十位的计数器输入端置为0011而将个位的输入端置为0000。
将两片74LS192的置数端连出来与开关B相连，开关B控制置数端与高电平还是低电平，从而实现当30倒计时到00时，通过手动操作开关B而可以重新开始倒计时，计数器的电路连接如下图所示：
图1：计数器电路设计
2）T=1s的时间脉冲的设计
本实验采用由555定时器组成的多谐振荡器来产生周期为1s的时间脉冲，从而为30秒倒计时提供了脉冲输入。
这里取R1=51kΩ,R2=47 kΩ,C=10μF。
由于震荡周期T≈0.7（R1+2R2）C=0.7×（51kΩ+2×47 kΩ）×10μF=1.015s，显然这样的设计是符合实验要求的。
图2：555定时器组成的多谐振荡器
3）RS触发器控制电路设计
将RS触发器应用到开关电路中能很好的对30秒倒计时进行控制。
当B开关打到右侧时，无论A开关打到哪侧，倒计时均未开始；当B开关打到左侧时，A开关打到右侧开始倒计时，A开关打到左侧暂停倒计时。
图3：RS开关控制电路
3.实验电路图
运用Multisim13绘制的实验电路图如下所示：
图4：实验电路图
4.仪器设备名称、型号和技术指标
实验箱1台
双踪示波器1台
双路直流稳压电源1台
数字万用表1台
电路板1块
电阻，电容，导线若干
芯片：
74LS1922片
5551片
74LS002片
74LS082片
5.仿真分析结果
对555定时器组成的多谐振荡器电路仿真输出时间脉冲的结果，测得脉冲周期T=1.015s，输出波形见下图：
图5：时间脉冲仿真结果
当开关B置于高电位A开关置于右侧时倒计时开始工作，下图为仿真结果：
图6：开始计数
当开关B置于高电位A开关置于左侧时倒计时暂停，下图为仿真结果：
图7：暂停计数
6.实验步骤及实验数据记录
按照电路图首先连接好555定时器组成的多谐振荡器的电路，R A采用定值电阻，R B采用电位器，将时间脉冲输出端连接至示波器的一个通道，对R B电阻进行微调，直到输出波形的频率为1Hz左右，此时该多谐振荡器产生的时间脉冲符合实验要求。
记录此时脉冲的频率。
再将74LS192构成的30进制减法计数器电路连接好，注意到实验箱上的数码管的译码器为CD4511，所以74LS192的输出端口3,2,6,7分别接在CD4511的输入端口A,B,C,D上。
最后按照电路图将RS触发器的开关控制电路连接好，并将控制电路与脉冲电路连接好，二者用74LS08芯片构成与门连入电路，74LS08的管脚图与74LS00与非门的管脚类似，所以较为简单。
连接电路的操作均在断电情况下进行。
电路连接无误后接通电源，控制开关B,A的开与关，观察数码管数字显示状态。
数据记录与实验现象：
脉冲频率f=0.982Hz；R1=51kΩ，R2=47 kΩ
开关控制电路的实验现象：当开关B置于低电平时无论A开关置于哪侧，倒计时均显示在30没有变化；当B接高电平时，A开关置于右侧开始倒计时，当将开关打至左侧时，倒计时暂停。
下图为在实验室连线的实际电路图：
图8：实验室连线调试
7.实验结论
通过本实验基本实现了由主要由74LS192构成的30秒倒计时电路的功能。
掌握了74LS192级联的组成三十进制的方法。
同时掌握了555定时器构成多谐振荡器产生时间脉冲的功能，掌握了调试电路的方法。
对RS触发器开关电路有了更深刻的理解，并认识到其对电路的重要性。
8.实验中出现的问题及解决对策
问题1：首次将电路连接好以后，并没有出现实验结果，数码管显示并非有规律的数字递减。
解决对策：按照电路图对实验实际电路进行校核，并将555多谐振荡的时间脉冲输入换为实验箱自己提供的1HZ脉冲，发现问题并没有得到解决，最后在层层的排查中发现74LS192的有的输入端没有置零，再将应当接地的输入端接地后，出现了符合实验要求的实验结果。
问题2：555多谐振荡产生的时间脉冲并未符合实验要求。
解决对策：微调电位器的阻值，并配合使用示波器观察波形，并校验相关参数，再连入电路观察30秒倒计时能否正常工作。
再多次对电路的调试之后出现了符合实验要求的结果。
9.本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议
收获和体会：此次实验我准备了很长时间，从图书馆借了有关书籍并认真阅读，并重点查阅了有关555定时器和74LS192芯片的相关资料。
同时我还自学Multisim电路仿真软件的使用方法，并最终将电路仿真制作出来。
但当亲自到实验室连电路时我发现电路仿真和实际情况并不是一回事，在实际电路中导线的连接是一个大问题，如果不加注意很可能连错，比如忘将置零端接地的状况就导致实验时间被白白拉长。
不过这也正是设计性实验的有趣之处，能够很好的锻炼到自己实际操作能力，同时也培养了解决问题的能力，这为以后的工作和学习打下了良好的基础。
意见或建议：建议能再增加一些实验台，这样能够给学生更多做实验的时间；建议增加一些连电路的导线，特别是红色的短导线，短导线在连接电路时不容易搞混，有利于节省检查电路的时间。
10.参考文献
[1]杨世彦. 电工学（中册）电子技术[M]. 北京：机械工业出版社,2008,04:237-243.
[2]王宇红. 电工学实验教程[M]. 北京：机械工业出版社,2013,07:99-122.
[3]邓元庆,关宇,贾鹏,石会. 数字设计基础与应用[M]. 北京：清华大学出版社,2010,02:125-127.。