30秒计时器

0湖南文理学院课程设计报告课程名称：电子技术课程设计系部：电气与信息工程学院专业班级：自动化07103班学生姓名：龙治海指导教师：王丽娟完成时间：2009.06.20报告成绩：评阅意见：评阅教师日期4篮球比赛30秒计时器电子技术课程设计——篮球比赛30秒计时器Ⅱ目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ⅠAbstact．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅱ第一章需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1计时器的特点及其应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.2计时器的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.3篮球比赛30秒计时器的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1第二章方案分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22.1篮球比赛30秒计时器的方案分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2第三章具体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.1篮球比赛30秒计时器基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33.2篮球比赛30秒计时器设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.3篮球比赛30秒计时器个单元模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.3.1CD4511译码器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43.3.2中规模十进制计数器74LS192．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53.3.3秒脉冲发生器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63.3.4报警模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7第四章仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.1秒脉冲发生电路仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.2报警电路仿真分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12附录篮球比赛30秒计时器电路元器件明细表．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13电子技术课程设计——篮球比赛30秒计时器Ⅱ摘要篮球比赛30秒计时器集成电路的设计主要由以下五部分组成：控制电路、秒脉冲发生器、计数器、译码显示、报警电路。其中控制电路包括外部操作开关，通过这些开关实现对整个电路的控制作用;秒脉冲发生器是由NE555组成的，通过NE555产生秒脉冲；计数器是由两74LS192芯片组成的减计数器，通过这两个计数器来实现对30秒的倒计时；译码显示是由两个CD4511芯片和两个共阴极的LED数码管组成的，来实现30秒倒计时的显示；报警电路时由发光二极管和蜂鸣器组成的声光报警电路，当30秒计数到零时发出声光报警。该系统以电子技术为基础，选用了由晶振构成的高精度脉冲产生电路来实现篮球比赛30秒计时器的设定与计数。运用Protel99SE软件绘制了单元电路以及总体电路图；借助Multisim2001和Protues6.9仿真软件对单元电路以及总体电路进行了仿真虚拟实验，达到了预期的要求。该篮球30秒计时器不仅具有智能化的特点，同时采用数字式显示显得很直观，使得运用范围较广且很方便。关键词：篮球比赛30秒计时器；Multisim2001；Protues6.9；秒脉冲计时；报警电子技术课程设计——篮球比赛30秒计时器ⅡAbstactThebasketballgame30secondtimerintegratedcircuit'sdesignismainlycomposedofthefollowingfiveparts:Controlcircuit,secondpulsegenerator,counter,decodingdemonstration,alarmcircuit.Andthecontrolcircuitincludingexteriorconsoleswitch,realizesthroughtheseswitchestotheentireelectriccircuit'scontrolaction;ThesecondpulsegeneratoriscomposedofNE555,producesasecondpulsethroughNE555;Thecounteriscomposedof274LS192chipsreducesthecounter,realizesthroughthesetwocountersto30secondcountdown;ThedecodingdemonstrationiscomposedoftwoCD4511chipsandtwocommoncathodeLEDnixietube,realizes30secondcountdowndemonstration；Whenalarmcircuitiscomposedtheacousto-opticsalarmcircuitbythelightemitterdiodeandthebuzzer,when30secondscounttothezerohoursendouttheacousto-opticwarning.Thissystemtaketheelectronictechnologyasafoundation,selectedhasproducedtheelectriccircuitbythecrystaloscillatorconstitutionhighaccuracypulsetorealizethebasketballgame30secondtimer'shypothesisandthecounting.SoftwarehasdrawnuptheunitelectriccircuitaswellastheoverallcircuitdiagramusingProtelthe99SE;2001andtheProtues6.9simulationsoftwarehascarriedonthesimulationhypothesizedexperimentwiththeaidofMultisimtotheunitelectriccircuitaswellastheoverallelectriccircuit,hasmettheanticipatedrequirements.Thisbasketball30secondtimernotonlyhastheintellectualizedcharacteristic,simultaneouslyusesthedigitaldemonstrationappearsverydirect-viewing,causestocompareGuangQieusingthescopetobeveryconvenient.Keyword:Basketballgame30secondtimer;Multisim2001;Protues6.9;Secondpulsetiming;Warning电子技术课程设计——篮球比赛30秒计时器Ⅱ第一章需求分析1.1计时器的特点及其应用随着社会文明的进步和科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域占有不可或缺的核心地位。在我国现代化建设的发展进程中，数字电子技术在国民经济和科学研究各个领域的应用也越来越广泛。而计时器恰恰是数字电子技术的一个重要组成部分，计时器是一个用来实现计数功能的时序部件，它不仅可以用来计脉冲个数，还常用来做数字系统的定时、分频，执行数字运算，以及其他特定的逻辑功能等等。并且随着科学技术的发展，自动化的程度越来越高，人们对电子产品的需求也将更加广泛，计时器这样简单但应用价值高的电子产品将会受到人们的广泛青睐。1.2计时器的分类计时器的种类很多。按构成计时器的各触发器是否使用同一个时钟脉冲源来分，可以分为同步计时器和异步计时器。根据计时制的不同，可以分为二进制、十进制和任意进制计时器。根据计时器的增减趋势，又可以分为加法、减法和可逆计时器。还有可预置数和可编程序功能计时器等等。目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，多有品种较齐全的中规模集成计时器，这些产品厂家都提供了相关的使用说明书，使用者只要借助于期间手册提供的功能表和工作波形图及管脚图排列，就能正确地使用这些器件。1.3篮球比赛30秒计时器的应用篮球比赛30秒计时器是十进制的减计数器，通过秒脉冲电路、计时电路、译码电路、报警电路来实现从30秒到0的减计数和报警，当计时到0时计时器会发出声光报警信号。并且在倒计时过程中，我们还可以根据需要通过操作开关来对计时器进行暂停、清零。时间的限制在篮球比赛中是相当重要的，所以30秒计数器在篮球比赛中应用得比较广泛，在其它领域也有所应用。除此之外，30秒计数器的智能型也比较好，能及时的实现暂停、清零等功能，使用起来也比较方便，这也就奠定了它在篮球比赛应用中的地位。电子技术课程设计——篮球比赛30秒计时器Ⅱ第二章方案分析2.1篮球比赛30秒计时器的方案分析分析设计任务，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，数码显示器不灭灯。在译码显示器倒计时到零时，发光二极管灯亮和蜂鸣器鸣叫，形成声光报警功能。鉴于此，我们采用的是TTL集成电路芯片来实现篮球比赛30秒计时器的功能。在我们的设计方案中，我们设计的电路主要由以下几部分组成：十进制的减计数器（主要由两片74LS192芯片组成）、译码器（由两片CD4511组成）、两个共阴极的译码显示器以及声光报警器（由发光二极管和蜂鸣器组成）。我们所用的芯片都是比较常见的，因此，十分便于学校的快速购置，使我们所需的芯片能够及时的得到。此外，我们所设计的电路图也比较简单，为我们