篮球比赛计时器

电子技术课程设计电子技术课程设计成绩评定表设计课题：篮球比赛计时器学院名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：设计地点：31-220设计时间：2016-07-04---2016-07-10指导教师意见：成绩:签名：年月日电子技术课程设计1电子技术课程设计课程设计名称：篮球比赛计时器专业班级：学生姓名：学号：指导教师：课程设计地点：31-220课程设计时间：2016-07-04---2016-07-10电子技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号电子技术课程设计2题目篮球比赛计时器课题性质工程设计课题来源自拟指导教师徐振方、张晓辉主要内容（参数）1．计时器应具有以下功能：⑴．开机自动清零；⑵．用数字显示篮球比赛全场时间；⑶．用开关启动开始比赛，比赛过程中可暂停计时，又可继续计时；⑷．上下半场时间到时能以音响自动提示并暂停计时，用开关启动下半场开始比赛。2．在逻辑实验箱上完成安装及调试。3．写出设计总结报告。给定条件：1．只能采用实验室提供的中小规模电路进行设计。2．秒信号可以利用数字实验箱上的振荡信号，不必考虑时间精度。任务要求（进度）第1-2天：熟悉课程设计任务及要求，查阅技术资料，确定设计方案。第3-4天：按照确定的方案设计单元电路。要求画出单元电路图，元件及元件参数选择要有依据，各单元电路的设计要有详细论述。第5-6天：撰写课程设计报告。要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确，篇幅合理。主要参考资料[1]康华光．电子技术基础（模拟部分）（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2004[2]阎石．数字电子技术基础（第5版）[M]．北京：高等教育出版社，2006[3]陈光明.电子技术书课程设计与综合实训[M]．北京航空航天出版社.2007审查意见系（教研室）主任签字：年月日电子技术课程设计3目录引言..................................................................................................................................................4一、设计方案论证...........................................................................................................................41.1任意进制计数器的构成、译码显示电路、脉冲发生电路、启/停控制电路、定时输出音响提示电路。.......................................................................................................................................41.1.1、计数器...........................................................................................................................41.1.2、译码显示电路...............................................................................................................41.1.3、启/停控制电路..............................................................................................................41.1.4、脉冲发生电路...............................................................................................................51.2总体设计框架.............................................................................................................................5二、单元电路的设计.......................................................................................................................62.1译码显示电路.....................................................................................................................62.2用555定时器构成多谐振荡器：.....................................................................................72.3秒信号电路.........................................................................................................................82.4计数电路.............................................................................................................................92.5清零电路...........................................................................................................................102.6半，全场停止计时电路...................................................................................................102.7.报警电路...........................................................................................................................11三、总体设计电路.........................................................................................................................12四、元器件清单及功能简介.........................................................................................................12五、设计总结.................................................................................................................................13参考文献.........................................................................................................................................13电子技术课程设计4引言本设计是对脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛40分钟计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器拥有了启动、暂停和继续的功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器增加到20分钟或40分钟时，会发出报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的效果，在社会生活中也具有广泛的应用价值。一、设计方案论证1.1任意进制计数器的构成、译码显示电路、脉冲发生电路、启/停控制电路、定时输出音响提示电路。1.1.1、计数器秒信号经秒、分计数器后分别得到“秒”个位、十位，“分”个位、十位的计时输出信号，然后输出到译码显示电路。“秒”计数器应为60进制，而“时”计数器可为大于等于40的任意进制。1.1.2、译码显示电路选用器件时应注意显示译码器和显示器的相互配合。一是驱动功率要足够大，二是逻辑电平要匹配。1.1.3、启/停控制电路①开关电路由于机械开关的机械振动不适合对反应速度极快的门电路进行控制，要加有防抖设置的开关。②启/停控制电路当SW2=1（开关置于启动位置）时，秒CP可加进秒计数器；SW2=0（开关置于暂停位置）时，秒CP被断开，则秒停走。SW1=1（半/全场时间未到）时可走秒；SW1=0（半/全场时间到）时停走秒。③清零电路若选用加法计时，则当计到全场40分钟后，要继续开始新的一场比赛，必须清零。开机时要求清零，可选用RC电路来实现，也可设置74hc192相关位实现清零。④半/全场时间到音响提示电路电子技术课程设计5用外加电源直接驱动小功率喇叭发声，当小喇叭负引脚接低电平时，喇叭通路，报警提示。○5半/全场时间到控制计时器若为加法，则半场时间到及全场时间到（20/40分）时，正好Q1（分十位的最低位）产生下降沿，可利用此下降沿控制SR触发器置0，则可令Q*=0。计时器若为减法，则应先给计时器置数40分，再作减法，当减到20分时半场到，减到0分时全场到，如何令Q2=1请自行考虑。按钮开关SW1打到暂停位置可以使Q2恢复为0，停止音响提示。1.1.4、脉冲发生电路用555定时器构成多谐振荡器电路，通过计算，选择合适的电阻和电容，产生1HZ的脉冲信号。1.2总体设计框架电子技术课程设计6通过使用555定时器构成多谐振荡器电路，产生1HZ秒脉冲信号，使用4片74HC192组成两个60进制计数器，分别作为秒计数，和分钟计数，通过74LS48译码，显示在共阴极七段数码管上，设置清零开关，可实现计时清零功能，当计时到半场时，通过分十位产生的下降沿信号，使用SR触发器，输出Q*=0，使脉冲发生器暂停工作，同时蜂鸣器报警提示，通过拨动半场开关，继续下半场计时，计时到40分钟时，停止计时，蜂鸣器报警提示。实现了⑴．开机自动清零；⑵．用数字显示篮球比赛全场时间；⑶．用开关启动开始比赛，比赛过程中可暂停计时，又可继续计时；⑷．上下半场时间到时能以音响自动提示并暂停计时，用开关启动下半场开始比赛。二、单元电路的设计2.1译码显示电路74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中，秒计数器、分计数器的计数分别输送给各自的显示译码器74LS48N，再将数送给各自的数码管，显示出分、秒的计时。电路如图1所示为译码显示电路。图1译码显示电路图274ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能表电子技术课程设计72.2用555定时器构成多谐振荡器：用555定时器构成多谐振荡器电路如图(a)所示。电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC/3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使u