籃球計(jì)時(shí)器課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是以555構(gòu)成震蕩電路，由74LS192來充當(dāng)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)制作一個(gè)籃球競賽計(jì)時(shí)系統(tǒng)，具有單節(jié)12分鐘倒計(jì)時(shí)、節(jié)數(shù)記次和進(jìn)攻方24秒倒計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)功能完善，能實(shí)現(xiàn)直接清零、啟動(dòng)和暫停/連續(xù)計(jì)時(shí)功能，</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)要求</b></p><

2、;p>　?。?）設(shè)計(jì)思路清晰，給出整體設(shè)計(jì)框圖； </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)各單元電路，給出具體設(shè)計(jì)思路、電路器件； </p><p><b>　　（3）總電路設(shè)計(jì)；</b></p><p>　　（4） 安裝調(diào)試電路； </p><p>　?。?） 寫出設(shè)計(jì)報(bào)

3、告；</p><p><b>　　一、總體構(gòu)圖</b></p><p>　　主電路用6塊74LS192同步減計(jì)數(shù)器來完成24秒倒計(jì)時(shí)及12分鐘60 秒倒計(jì)時(shí)功能，時(shí)鐘脈沖用555定時(shí)電路產(chǎn)生秒脈沖，控制24秒倒計(jì)時(shí)及60秒倒計(jì)時(shí)的脈沖輸入。再用一塊74LS192減法計(jì)數(shù)器用來自動(dòng)顯示比賽節(jié)數(shù)?？傮w構(gòu)圖如下圖1。</p><p><

4、;b>　　圖1</b></p><p><b>　　二、電路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（一）總電路圖設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　電路圖如圖1.1</b></p><p><b>　　圖1.1</b></

5、p><p>　　本電路主要有四個(gè)模塊構(gòu)成：脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、控制電路</p><p><b>　?。ǘ┓蛛娐吩O(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本電路需要產(chǎn)生間隔為一秒的時(shí)間脈沖，完成正確的計(jì)數(shù)功能。所以選擇555定時(shí)器來

6、設(shè)計(jì)此模塊。從而產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖。 </p><p>　　555定時(shí)器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插8腳結(jié)構(gòu)，體積很小，使用起來方便。只要在外部配上幾個(gè)適當(dāng)?shù)淖枞菰涂梢詷?gòu)成多諧振蕩器。</p><p>　　脈沖寬度計(jì)算公式：Tw1=0.7 (R1 +R2) C Tw2=0.7R2 C 振蕩周期計(jì)算公式：T=0.7 (R1 +2R2) C≈1s</p><p&

7、gt;　　555在本電路中連接如圖2.1</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　2.計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　本部分完成12分鐘遞減，24秒遞減和四節(jié)次遞加功能。主要由74ls192來完成。其引腳圖及邏輯符號如圖2.2</p><p><b>

8、　　圖2.2</b></p><p>　　3.60秒倒計(jì)時(shí)秒部分</p><p>　　運(yùn)用兩片可逆計(jì)數(shù)器74LS192來構(gòu)成60進(jìn)制的減法器。這個(gè)計(jì)數(shù)器的低位就是用芯片原本的的十進(jìn)制，時(shí)鐘脈沖接到DOWN端，置數(shù)、清零端無效，即可以實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的倒計(jì)數(shù)功能。而最低位的計(jì)數(shù)變化應(yīng)當(dāng)與時(shí)鐘脈沖的變法同步。要將兩芯片組成一個(gè)60進(jìn)制的減法計(jì)數(shù)器就要將12分鐘的秒十位的DOWN端連接到秒

9、個(gè)位的借位輸出端BO，，其功能是當(dāng)秒個(gè)位減到0時(shí)，借位輸出端輸出一個(gè)低電平，秒十位的DOWN端就來了一個(gè)低電平，這樣等到下次高電平來的時(shí)候，十位就計(jì)數(shù)一次，這樣就連成了一個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器。</p><p>　　具體電路圖如圖2.3</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　4.12分鐘倒計(jì)時(shí)分部分</p>

10、<p>　　運(yùn)用兩片可逆計(jì)數(shù)器74LS192來構(gòu)成分別構(gòu)成一個(gè)二進(jìn)制和一個(gè)十進(jìn)制的減法器。這個(gè)計(jì)數(shù)器的低位就是用芯片原本的的十進(jìn)制，時(shí)鐘脈沖接到DOWN端，不同于12分鐘秒個(gè)位，其置數(shù)端要置為2使計(jì)數(shù)從2開始減法計(jì)數(shù)，所以將芯片的B接高電平，A，C，D端接低電平這樣就完成了置數(shù)功能。清零端無效，即可以實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制的倒計(jì)數(shù)功能。而最低位的計(jì)數(shù)變化應(yīng)當(dāng)與時(shí)鐘脈沖的變法同步。要將12分鐘的分十位的DOWN端連接到分個(gè)位的借位輸出端BO

11、，，其功能是當(dāng)分個(gè)位減到0時(shí)，借位輸出端輸出一個(gè)低電平，分十位的DOWN端就來了一個(gè)低電平，這樣等到下次高電平來的時(shí)候，十位就計(jì)數(shù)一次。</p><p>　　其電路圖如圖2.4 </p><p><b>　　圖2.4</b></p><p><b>　　5.24秒部分設(shè)計(jì)</b></p><p>　

12、　用兩片74LS192分別做個(gè)位（低位）和十位（高位）的倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器，由于本系統(tǒng)只需要從開始時(shí)的“24”倒計(jì)到“00”然后停止，所以這里的高位不需要做成六十進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。</p><p>　　因?yàn)轭A(yù)置數(shù)不是“00”所以我選用了置數(shù)端LOAD來進(jìn)行預(yù)置數(shù)。又由于整個(gè)系統(tǒng)的置數(shù)和置數(shù)向計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換應(yīng)當(dāng)同時(shí)進(jìn)行，而且12分鐘倒計(jì)時(shí)分部分預(yù)置數(shù)也是用置數(shù)端LOAD來置數(shù)。</p><p>　　兩片計(jì)數(shù)

13、器具體接法。VCC、UP接+5V電源，GND接地：時(shí)鐘脈沖從與門接到低位dowm，然后從低位BO*接到高位dowm；輸入端低位C，高位B接電源，其他引腳和CLR都接地。LOAD的接法后面的復(fù)位功能會提到。</p><p>　　24秒倒計(jì)時(shí)電路如圖2.5</p><p><b>　　圖2.5</b></p><p>　　6.節(jié)次的加法電路

14、 節(jié)次的控制電路我也運(yùn)用了一個(gè)74LS192這樣減少了設(shè)計(jì)時(shí)元件種類過多的問題。當(dāng)總開關(guān)打開時(shí)（比賽開始時(shí)），電路自動(dòng)置數(shù)為1，表示第一節(jié)，當(dāng)12分鐘計(jì)時(shí)到零時(shí)，一節(jié)結(jié)束，再次開始計(jì)時(shí)時(shí)就應(yīng)該是下一節(jié)。這里是運(yùn)用了192的加法計(jì)數(shù)特點(diǎn)，所以DOWN端接高電平，UP端接到12分鐘計(jì)時(shí)器的分十位192的BO*端，這樣當(dāng)12分鐘計(jì)時(shí)器計(jì)到“00:00”時(shí)，這個(gè)端口就會輸出一個(gè)低電平，當(dāng)下一節(jié)開始時(shí)12分鐘重新計(jì)時(shí)，這個(gè)端口就會輸出高電平，這樣

15、就給UP端形成一個(gè)上升沿，這樣就加法計(jì)數(shù)一次，節(jié)次自增1.</p><p><b>　　電路圖如圖2.6</b></p><p><b>　　圖2.6</b></p><p><b>　　7.譯碼顯示器</b></p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，我使用74LS48

16、譯碼器來驅(qū)動(dòng)共陰極數(shù)碼顯示管， 74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動(dòng)器，常用在各種數(shù)字電路和系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中，下面是74LS48芯片的一些參數(shù)與應(yīng)用技術(shù)等資料。74LS48的引腳圖和功能表如圖2.7</p><p><b>　　圖2.7</b></p><p><b>　　8.控制電路</b></p><p>

17、<b>　　停止控制電路</b></p><p>　　當(dāng)各倒計(jì)時(shí)器到零時(shí)，需要將電路停住?，F(xiàn)在選取各計(jì)數(shù)器到零狀態(tài)即12分到“00:00”，24秒計(jì)到“00”，各電路的高位74LS192芯片的借位輸出端BO*將出現(xiàn)一個(gè)低電平，將兩點(diǎn)路的的這個(gè)端子分別接到一個(gè)二輸入與門的兩端再將與得的結(jié)果與時(shí)鐘信號與。第二個(gè)與門的輸出端就接同時(shí)分別接到12分和24秒倒計(jì)時(shí)的低位74LS192芯片的DOWN端，

18、這樣就發(fā)揮了停止控制功能，無論哪個(gè)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到零，都將在高位74LS192借位輸出端輸出一個(gè)低電平，這樣就封鎖了時(shí)鐘信號的輸入，實(shí)現(xiàn)停住。</p><p><b>　　9.復(fù)位功能</b></p><p>　　復(fù)位功能的實(shí)現(xiàn)這里運(yùn)用了74LS192的置數(shù)功能，所謂復(fù)位就是將重新計(jì)時(shí)，這里我運(yùn)用了幾個(gè)單刀雙擲開關(guān)，其定點(diǎn)端接到要各74LS192的LOAD端，活動(dòng)端分別接

19、高低電平，當(dāng)開關(guān)打到低電平時(shí)，LOAD置數(shù)端低電平有效，實(shí)現(xiàn)置數(shù)（復(fù)位），當(dāng)開關(guān)打到高電平時(shí)，電路計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　其接法如圖2.9</b></p><p><b>　　圖2.9</b></p><p>　　四、樣機(jī)的制作與調(diào)試</p><p>　　1.時(shí)鐘脈沖電路的安裝和調(diào)試振蕩

20、電路輸出接發(fā)光二極管，觀察發(fā)光二極管的顯示情況。</p><p>　　2.計(jì)數(shù)器的安裝和調(diào)試。按電路連線，輸出可接發(fā)光二極管。觀察在CP作用下（CP為1HZ，可由555振蕩電路提供）輸出端發(fā)光二極管的狀態(tài)變化情況，驗(yàn)證是否為十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 </p><p>　　3.譯碼顯示電路的安裝和調(diào)試按電路在實(shí)驗(yàn)板上連線。觀察在CP作用下數(shù)碼管的顯示情況</p><p>　　4

21、.整體綜合連接，測試整體功能。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　在這個(gè)設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了學(xué)習(xí)理論時(shí)學(xué)不到的東西，不但鍛煉我的動(dòng)手能力而且鞏固我們所學(xué)的理論知識，這樣實(shí)踐與理論相結(jié)合就可以更快而有效地掌握知識。</p><p>　　本次的設(shè)計(jì)使我從中學(xué)到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學(xué)

22、到的知識運(yùn)用到我以后的工作中去。</p><p>　　在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競爭，</p><p>　　同時(shí)在查找資料的過程中我也學(xué)到了許多新的知識，在和同學(xué)協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼，使我對團(tuán)隊(duì)精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。