象 棋 快 棋 赛 电 子 裁 判 计 时 器 的 设 计.docx

电子技术应用实习题目： 电子技术应用实习 象棋快棋赛电子裁判计时器学生姓名： 杨昊玮学 号： 201184250218班 级: 电信1102专 业： 电子信息工程指导教师： 杨安平、唐国平2014年 1月 象棋快棋赛电子裁判计时器的设计 目录1设计目的及要求21.1设计目的31.2设计要求32工作原理及系统方框图33.单元电路设计43.1计数器电路43.2报警电路53.3开关和甲乙控制电路54调试过程74.1计数器调试过程75设计总图76设计结论87设计心得与总结98参考文献10附录表1 总体器件表10表2 74LS192功能表11 1设计目的及要求1.1设计目的根据象棋快棋赛的规则，红黑双方对弈时间累计均为三分钟，超时判负。1.2设计要求l 甲乙双方的计时器为一个秒时钟，双方均用3位数码管显示，预订的初始时间为三分钟，采用倒计时方式，通过按钮启动，由本方控制对方，比如甲方走完一步棋后必须按一下甲方的按键，该按钮启动乙方倒计时。同理，乙方走完一步棋后必须按一次乙方的按键，该按键启动甲方倒计时。l 超时发出报警判负。l 累计时间设置可以改变。 2工作原理及系统方框图如图1.为总体方框图。其工作原理为：接通电源后，主持人通过控制开关设置计数器的初值，即倒计时累计初始值。然后比赛开始，如果甲先走，则乙方按下按钮，甲方的计时器开始倒计时，甲方走完一步之后，甲按下按钮，甲方计时器停止倒计时，乙方计时器开始倒计时，依此进行电子倒计时；相反如果乙方先走，则过程基本是相同的。当甲乙双方其中一个计时器倒计时到零后，蜂鸣器开始报警，则蜂鸣器报警的那一方就被判定为输。当需要再次使用时，主持人通过开关重新对计数器置数，然后再开始比赛。（本实验设计采用甲和乙共用一个按钮）。秒脉冲计数器译码器数码显示器计数器译码器数码显示器控制器甲方乙方图1 象棋快棋赛电子裁判计时器框图 3.单元电路设计本文主要分三大部分，计数器部分，译码显示部分，报警部分。3.1计数器电路参考电路如图2.所示。该电路完成三个功能：一是计数功能；二是由裁判开关控制计数器置数，设置倒计时器的初始值；三是为译码电路提供输入。由于题目要求是倒计时，所以我们这里要选择减法计数器或者是可逆计数器，本文选用的是可逆计数器74LS192；由于是十进制的，所以需要三位数码管分别显示个位、十位、百位，显示的是计数器的输出通过译码电路出来的结果。工作过程：通过裁判开关对控制个位、十位、百位的计数器进行置数，控制个位的计数器置数端都接低电平，控制十位的置数端低三位接低电平，高位接高电平，控制百位的计数器最低位接高电平，高三位接低电平。这样经过译码显示电路之后显示出来的分别就是“0”、“8”、“1”。图中QA,QB,QC,QD接译码部分的输入端。最后一个计数器的BON端接报警电路。图2. 计数器电路3.2报警电路参考电路如图3.所示。该部分主要功能是报警。显示器作为一个非门的输出，输入为端为BO。图3. 报警电路3.3开关和甲乙控制电路此部分电路有与门和非门控制。SPACE开关为置数开关，为裁判控制。M开关为甲乙共用开关。比赛开始时，由裁判扳置数开关，使显示器显示为180，然后再由裁判扳置数开关启动比赛同时为一方计数。比赛过程中，由甲乙轮流控制M开关为对方计数。 图4开关和甲乙控制电路3.4与门和非门本实验与门为两输入与门，但因芯片原因，在实验中采用了三输入与门7411。只需将其中一个输入端接入高电平便可充当两输入与门。非门采用的是7404芯片。 图5与门 图6 非门 4调试过程4.1计数器调试过程如图7. 计数器74LS192接线图，编译成功后，进行仿真，ABCD输入端给0，当LDN端为0时，此时计数器置数，输出都为零，然后在clk的下一个时钟周期，计数器开始正常计数。同理，我们用同样的方式调试控制十位和百位的计数器。仿真图如图8.图7. 控制个位显示的计数器的调试图 图8. 74LS192仿真图 5设计总图 图9设计总图 6设计结论 通过运用6片74ls192，2片7404,2片7411构成了甲乙两人的电子裁判计时器，比赛开始，对计数器置数，使得两人计数初值为180秒，然后其中一个按下按键，己方的计时器停止计数，对方的计时器开始倒计时，当有人计时器记到0时，显示器报警。通过简单的数字逻辑电路，完成了我们需要的电子裁判计时器功能。 7设计心得与总结课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。 通过两个星期的课程设计实践，让我真正学到了不少的东西，通过学习使自己对课本上的知识可以应用于实际，使得理论与实际相结合，加深了自己对课本知识更好的理解，亲身感受到了一个电子产品的制作全过程，让我们真正学以致用。两周的课程设计使我动手操作能力有了跨越式的进步，对我们学生来说，理论与实践同样重要，这是我们以后在工作中说明自己能力的一个重要指标。在完成自己的作品之后，小组间还互相交流，检查电路，排除错误，从而进一步增强了自己的分析能力。另外，此次课程设计能顺利圆满的完成，除了依靠本人坚持不懈的努力外，还得感谢那些一直在背后辛勤指导我们的老师和乐于助人的同学。总体来说,这次课程设计让我受益匪浅。在摸索该如何设计程序使之实现所需功能的过程中,培养了我的设计思维,增加了实际操作能力，让我在体会到了设计的艰辛的同时,也体会到成功的喜悦。除此之外，也让我培养了专心致志的工作学习习惯，懂得了相互之间的理解与体谅，可谓获益匪浅。 8参考文献1金维香 电子测试技术 湖南长沙 湖南大学出版社 2004年2阎石. 数字电子计数基础第五版. 北