24秒籃球倒計時器課程設(shè)計

1、<p>　　《綜合訓(xùn)練項目三》任務(wù)書</p><p><b>　　一、綜合訓(xùn)練題目</b></p><p>　　籃球比賽24秒倒計時器設(shè)計</p><p><b>　　二、目的和要求</b></p><p>　　1、目的：學(xué)習(xí)數(shù)字電路的模塊化設(shè)計方法；會運用計數(shù)器、顯示器等器件設(shè)計簡單的時

2、序邏輯電路。 </p><p>　　2、要求：設(shè)計一個數(shù)碼管顯示的24秒倒計時器，計時間隔1秒；設(shè)置三個外部控制開關(guān)，分別控制系統(tǒng)的啟動、暫停/繼續(xù)、復(fù)位（清零）功能；計時器遞減計數(shù)到零時，給出報警信號。用中規(guī)模集成電路配合門電路完成控制任務(wù)；有研究方案比較，能夠應(yīng)用繪圖軟件繪制邏輯圖，用仿真軟件驗證電路功能。</p><p>　　成果形式：每小組提交綜合訓(xùn)練報告一份；現(xiàn)場或視頻答辯；有能

3、力的同學(xué)制作實物。</p><p>　　上交時間：在講授完第六章時序邏輯電路后的一周之內(nèi)提交。</p><p><b>　　三、訓(xùn)練計劃</b></p><p>　　項目綜合訓(xùn)練課下1周，課上1節(jié)。</p><p>　　第1天：針對選題查資料，確定整體設(shè)計方案；</p><p>　　第2～5天：設(shè)

4、計電路，并利用仿真軟件仿真設(shè)計電路，驗證功能是否正確；</p><p>　　第6～7天：按格式要求編寫整理設(shè)計報告。</p><p><b>　　四、設(shè)計要求</b></p><p>　　1. 每名同學(xué)按照自己分配的任務(wù)要求完成訓(xùn)練。</p><p>　　2. 繪圖統(tǒng)一采用Visio2010。</p>&l

5、t;p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p>　　日期： 2017 年 月</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在許多領(lǐng)域中計時器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機，還可以用來做為各種藥丸、藥片，膠囊在指定時間

6、提醒用藥等等，由此可見計時器在現(xiàn)代社會的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的。本次設(shè)計要求做一個籃球比賽24秒倒計時器，本次可以用555定時器 74LS190 顯示管等器件制造。</p><p>　　關(guān)鍵詞：555定時器 ；74LS190；顯示管</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　綜述1</b></

7、p><p>　　1 方案設(shè)計與分析2</p><p>　　2 電路設(shè)計框圖及功能描述2</p><p>　　3 電路設(shè)計及其原理2</p><p>　　3.1 555定時器2</p><p>　　3.2 74LS1903</p><p><b>　　3.3 門電路3</b

8、></p><p><b>　　3.4 顯示管4</b></p><p><b>　　3.5 繼電器4</b></p><p><b>　　4 仿真結(jié)果5</b></p><p>　　5 測試結(jié)果分析6</p><p><b>　

9、　設(shè)計體會7</b></p><p><b>　　綜述</b></p><p>　　在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時間不能超過24秒，否則就違例了。本課程設(shè)計“智能籃球比賽倒計時器的設(shè)計”，可用于籃球比賽中，用于對球員持球時間24秒限制。一旦球員的持球時間超過了24秒，它自動的報警從而判定此球員的違例。本次的課程設(shè)計是利用數(shù)字電子技術(shù)的知識做一個24秒倒

10、計時器的設(shè)計電路，要求24秒倒計時器能夠正常工作。</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)綜合訓(xùn)練也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。</p><p>　　1 方案設(shè)計與分析 </p><p>　　方案一：本題是要求設(shè)計一個24秒的籃球倒計時器，74ls190是一個十進制的可逆計時

11、器，因此可以利用其減計數(shù)功能，周期是由555定時器產(chǎn)生的脈沖提供?？上冉o計數(shù)器置一個初始的值，然后利用計數(shù)器的減計數(shù)功能，使555定時器的周期為1秒，完成減計數(shù)。當(dāng)減到零時，555定時器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動。</p><p>　　方案二：本題是要求設(shè)計一個24秒的籃球倒計時器，也可用一個16進制的單時鐘的可逆計數(shù)器，利用其減計數(shù)功能，周期也是由555定時器提供?？上冉o計數(shù)器置一個初始的值，然

12、后利用計數(shù)器的減計數(shù)功能，使555定時器的周期為1秒，完成減計數(shù)。當(dāng)減到零時，給芯片一個置零信號，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動。</p><p>　　因方案二的芯片和課本上不一樣，端口不知道，所以選擇方案一進行仿真。</p><p>　　2 電路設(shè)計框圖及功能描述</p><p>　　555定時器是為了提供一個脈沖的，因此需要調(diào)節(jié)電阻值控制電容的充放電，來實現(xiàn)周期

13、為1s的脈沖。脈沖來臨，74LS190得提前置數(shù)，因此需要一個單刀雙擲開關(guān)，load端口置數(shù)時選擇低電平，計數(shù)時選擇高電平。開始計數(shù)，當(dāng)?shù)竭_零時，555定時器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動。</p><p>　　3 電路設(shè)計及其原理</p><p>　　3.1 555定時器</p><p>　　555定時器是提供一個脈沖的，因此需要接成多諧震蕩電路，所以

14、它的5端口接一個電容后接地，2和6端口接在一起連接在R2下面，Vcc下倆接R1電阻，R2電阻和一個電容，最后接地。通過調(diào)節(jié)R1，R2，電容的值可以調(diào)節(jié)周期。</p><p><b>　　圖1 555定時器</b></p><p>　　3.2 74LS190芯片</p><p>　　本方案里面用主要器件就是74LS190芯片，其稱為十進制可逆計數(shù)

15、器。Cten端需要置低電平。因為要利用其減計數(shù)功能，所以u/d端需要置高電平，置數(shù)端口為load，高電平為有效。Max/min端為借位或進位端。 555定時器來的脈沖需要接clk，第一個為個位，所以需要提前置數(shù)為4，所以a b d 低電平，c高電平。輸出端接顯示部分。第二個為十位，clk通過一個反相器接個位片的min口，十位需要從2開始減，所以提前置數(shù)。A c d為低電平，b為高電平。 其他使用與個位片相同。 </p&g

16、t;<p>　　圖2 74LS190芯片</p><p><b>　　3.3 門電路部分</b></p><p>　　因為顯示器到零時，需要蜂鳴器響動，因為190輸出全是零，所以就需要一個轉(zhuǎn)換器，能把全是0的給轉(zhuǎn)成1的，就需要一個8端口輸入的或非門。八端口輸入的或非門找不到，就找了兩個四端口輸入的或非門，然后進行與邏輯。保證顯示管為00時，蜂鳴器能響。

17、</p><p><b>　　圖三 或非門</b></p><p><b>　　3.4 顯示部分</b></p><p>　　顯示部分用的是一個4位二進制的顯示管，輸入對應(yīng)的二進制編碼就能顯示對應(yīng)的數(shù)字。</p><p><b>　　圖4 顯示器</b></p>

18、<p><b>　　3.5繼電器</b></p><p>　　減到00時，需要一個裝置使計數(shù)器保持00的狀態(tài)，不減下去。所以00時蜂鳴器引出個高電平給繼電器，讓繼電器工作，吸附脈沖開關(guān)斷開。 </p><p><b>　　圖5 繼電器</b></p><p><b&

19、gt;　　4 仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　5 測試結(jié)果分析</b></p><p>　　計時器能夠順利工作，由24秒到0秒，到達零秒，計時器不動，蜂鳴器發(fā)聲。</p><p><b>　　6 小組分工</b></p><p><b>　　設(shè)計體會</b&

20、gt;</p><p>　　在這次課程設(shè)計中，使我們明白了24秒倒計時器的設(shè)計電路的基本原理，課程設(shè)計是一個很好的學(xué)習(xí)平臺，在本次電子技術(shù)課程設(shè)計中，能夠利用所學(xué)的知識設(shè)計一個實際有用的電子實物，十分具有意義，能夠做到學(xué)以致用，將理論與實踐結(jié)合起來，很好的提升了自我能力。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計，提高了自己的動手能力與實踐。 在設(shè)計過程中，有效的運用所學(xué)知識，認真思