三十秒倒计时计数器.doc

电子技术课程设计报告设计题目： 30秒倒计时 专 业 电子信息工程 班 级 1040 31 学 号 19 学生姓名 姜 鹏 设计时间 2012 06-10 2012 06-19 教师评分 2012年 06月 19 日15南京交通职业技术学院目 录1.概述21.1篮球竞赛倒计时30秒设计目的31.2课程设计的组成部分32. 篮球竞赛倒计时30秒设计的内容4（1）30进制减法计数器电路设计4（2）时钟信号控制电路设计5（3）秒脉冲信号模块电路设计9（4）显示模块电路设计10（5）总电路设计113.总结133.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的133.3体会收获及建议133.4参考资料（书、论文、网络资料）144.教师评语145.成绩141.概述本课程设计的“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，它自动的报警。1.1设计目的（1）、为了实现倒计时的功能和警示的作用（2）、在任何需要倒计时的地方均可用（3）、锻炼个人的电子线路设计和连线能力1.2课程设计的组成部分1.2.1 设计原理 这次课设设计了一个一个篮球竞赛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。当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数，等递减到0时，发光二极管亮光报警。通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器（30进制）；控制电路由74LS00和74LS08构成；秒脉冲发生器由555集成定时器构成；两个数码管构成显示电路。 1.2.2各部分电路的作用(1) 8421BCD码递减计数器模块电路 本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192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。 表1 74LS192的功能表 CPU CPD CR 操作 0 0 置数 1 1 0 加计数 1 1 0 减计数 1 清零 由此看出,当LD=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,CO端输出进位下降沿跳变脉冲；当LD=1，CR=0，CPU=1时，如果有时钟脉冲加到CPD端，则计数器在预置变脉冲。由此设计出三十进制减法计数器，具体电路图如图2所示,图中的Q0-Q7分别接到显示译码器的输入端，CPD端接到秒脉冲发生器的脉冲输出端。图中预置数为N=（0011000）8421BCD（30）10，当低位计数器的借位输出端BO输出借位脉冲时，高位计数器才开始进行减法计数。当计数到高、低位计数器都为零时，高位计数器的借位输出端BO输出借位脉冲，使置数端LD=0，则计数器完成置数，在CPD端输入脉冲的作用下，进行下一循环的减法计数。 （1）三十进制减法计数器 图2 三十进制减法计时器 （2） 秒脉冲信号模块电路 NE555秒脉冲发生器由555集成定时器构成，其引脚图如图所示。 NE555秒脉冲发生器的周期与其充电的时间有关，充电时间由图11中的电容C1、电阻R1和R2所决定周期的计算公式为：T=Ln2(R1+2R2)C1。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=15k,R2=68k, C1=10F,C2=10nf计算得T=1s。 图4秒脉冲发生电路 (3)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。如图6所示。 当计数到零时,两计数器借位端输出多为低（0）,故本设计将高位片借位2BO反馈到二极管负极性端,此时+5V电源经1k电阻使发光二极管发出光电报警信号,完成报警功能,而在递减计数时,2BO端输出为高（1）,二极管不报警。 1.2.3设计方案的的分析篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能，而控制电路控制计数器的启动计数、暂停继续计数。当启动置数开关时，计数器完成置数功能显示30秒字样；当启动开关时，计数器开始计数；暂停继续开关连接到连续计数端时，计数器开始连续计数，当连接到暂停计数端时，计数器暂停计数。计数器递减到零时，发出光电报警信号。 2.篮球竞赛倒计时30秒设计的内容1仿真图如下：暂停仿真：2清零电路图：3、 报警仿真： 图5.2.1.参数计算 2.3滤波电路设计 2.3.1.电容滤波电路的特点 仿真图如下：2.4稳压电路设计 图82.4.1硅稳压管稳压电路参数的选择 2.5总电路设计 图92.5.1电路工作原理 3.总结3.1所遇到的问题，你是怎样解决这些问题的（1）波形调不出把负载减小，调节电容；（2）选错器材或接错端口检查电路，重新接；（3）画图时不会用一些工具问老师或同学或上网查；3.3体会收获及建议本次课程设计是在系统学习电子技术课程设计基础之后通过查阅相关资料完成的，这次课程设计给我带来了很大的收获，让我学到了很多，不仅掌握了简单的电子电路的设计与制作，也掌握了论文写作的方法和格式。在制作电路时，我深深体会到连接电路时一定要认真仔细，每一步骤都要认真分析。怎样看电路图以前是我们学习模拟电子技术的一大难题。为了提高且掌握看图、识图、分析图的方法和技巧，我们特地从网上查找了些专题文章，详细了解各类电路图的基本原理和分析方法。经过一段时间的查找资料和思考问题，最终把设计方案设计出来了。其中在查找资料的过程中收获颇丰，在这个过程中使我学会了如何查找文献资料并运用到自己的方案中去。经过一番深思熟虑后设计出比较实用的电路图，然后用仿真软件进行仿真。在仿真的过程中发现了一些问题，并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，经过一番奋斗后，仿真的结果符合设计要求。在连接实物图的过程中须得步步为营，若是一着不慎连错了后果是很严重的，不好检查线路，因此连线时须的小心再小心。经过最后的努力，终于把实物图所产生的结果与仿真一致。 最终，在自己的不懈努力和老师同学的帮助下我的课程设计终于完成了，课设中充满了欢笑与泪水，为一小块的成功而高兴，为一时的困难而伤心，但整个过程是快乐的，因为我在过程中得到了锻炼，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，使我深刻体会了“一分耕耘一分收获”的道理，总之我在课程设计中学到了许多真是一言难尽。在这里我谢谢老师和同学