電子課程設(shè)計報告---籃球比賽24秒倒計時器.doc

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1、課程設(shè)計報告前言電子設(shè)計是電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個環(huán)節(jié)，是將理論知識和實踐能力相統(tǒng)一的一個環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個環(huán)節(jié)。在許多領(lǐng)域中計時器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時器，交通信號燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機、還可以用來做為各種藥丸，藥片，膠囊在指定時間提醒用藥等等，由此可見計時器在現(xiàn)代社會是何其重要的。在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時間不能超過24秒，否則就犯規(guī)了。本課設(shè)計的“籃球競賽24秒計時器”，可用于籃球比賽中，用于對球員持球時間30秒限制。一旦球員的持球時間超過了24秒，它自動的報警從而判定此球員的犯規(guī)。本設(shè)計主要能完成：顯示24秒倒計時功能

2、；系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的直接清零、啟動和暫停/連續(xù)功能；在直接清零時，數(shù)碼管顯示器滅燈；計時器為24秒遞減計時其計時間隔為1秒；計時器遞減計時到零時，數(shù)碼顯示器不滅燈，同時發(fā)出光電報警信號等。電子課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計的目的及設(shè)計內(nèi)容電子課程設(shè)計是學(xué)生在修完“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗”后開設(shè)的設(shè)計課程。目的是鍛煉學(xué)生綜合運用電子技術(shù)基礎(chǔ)知識以及動手的能力，提高學(xué)生使用中規(guī)模集成芯片以及調(diào)試較大型電子系統(tǒng)的能力，同時了解基本邏輯單元電路在實際生活中的應(yīng)用，為今后進行復(fù)雜的綜合型電子系統(tǒng)的設(shè)計和調(diào)試打下基礎(chǔ)。通過課程設(shè)計，使學(xué)生加強對數(shù)字及模擬電

3、子技術(shù)的理解，學(xué)會查閱資料、方案比較、方案選擇以及原理圖設(shè)計、計算、制作、調(diào)試等基本技能，增強分析、解決實際問題的能力。本設(shè)計內(nèi)容是完成一個籃球比賽24秒倒計時器的設(shè)計與制作的全過程，包括方案選擇、原理圖設(shè)計、元器件選擇、EDA原理圖繪制、電路的安裝調(diào)試與制作、撰寫完整的設(shè)計報告等。二、主要功能與指標1電路具有24.0秒時間顯示功能；2系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的置數(shù)、啟動/連續(xù)和暫停功能；3計數(shù)過程中，無論處于何種狀態(tài)，當按下置數(shù)鍵時，計數(shù)重新開始。4計時器為遞減計時，其計時間隔為0.1秒；5當計時器遞減計時到零時，顯示器顯示0，同時發(fā)出CP同步閃爍報警信號。6該電路可應(yīng)用于籃球比賽

4、三、主要元器件及儀器設(shè)備可逆十進制計數(shù)器74LS192三片、三輸入或非門74LS27一片、七段譯碼器74LS48（內(nèi)有驅(qū)動）三片、七段譯碼器CD4511（不含驅(qū)動）、共陰極數(shù)碼管SM120501K三個、二輸入與非門74LS00一片、四輸入與非門74LS20一片、六反相器74LS04一片、555定時器一片，二輸入與門74LS08一片。開關(guān)3個，電容0.01、0.51、1微法各1，電阻10K、470歐姆若干，LED4個等，實驗板，穩(wěn)壓電源，萬用表。四、設(shè)計成品要求1課程設(shè)計報告1份；2制作成品1套。五、參考資料1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2000221IC中國

5、電子網(wǎng)（http:/）3閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版北京：高等教育出版社，19984自己補充資料六、進度安排進行時間：一周星期一：下達設(shè)計任務(wù)；查資料、方案設(shè)計、原理圖設(shè)計、元器件選擇；星期二：各小組講解設(shè)計方案，檢查通過后領(lǐng)元器件及工具；星期三、四：安裝、調(diào)試，實現(xiàn)各項功能要求；星期五：撰寫設(shè)計報告，答辯。目錄一、設(shè)計任務(wù)及要求。二、原理框圖：說明各框圖的功能及各框圖的聯(lián)系。三、選取元件、參數(shù)，列出材料清單，列出集成芯片外管腳圖，型號、功能表、部分參數(shù)的計算過程。四、所用儀器、設(shè)備。五、繪制EDA電路原理圖，分析電路工作原理。六、布線、安裝、調(diào)試：記錄過程，出現(xiàn)的問題，解決的方法。七、總結(jié)心得

6、體會：感受、想法、新的設(shè)想、改進等。八、參考資料 一 設(shè)計任務(wù)及要求1.1電路具有24.0秒時間顯示功能；1.2系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計時器的置數(shù)、啟動/連續(xù)和暫停功能；1.3計數(shù)過程中，無論處于何種狀態(tài)，當按下置數(shù)鍵時，計數(shù)重新開始。1.4計時器為遞減計時，其計時間隔為0.1秒；1.5當計時器遞減計時到零時，顯示器顯示0，同時發(fā)出CP同步閃爍報警信號。1.6該電路可應(yīng)用于籃球比賽二、原理框圖：說明各框圖的功能及各框圖的聯(lián)系。數(shù)碼管顯示電路數(shù)碼管驅(qū)動電路報警電路計數(shù)電路控制電路脈沖產(chǎn)生電路三、 元件、參數(shù)原件列表可逆十進制計數(shù)器74LS192三片三輸入或非門74LS27一片七段譯碼器74L

7、S48（內(nèi)有驅(qū)動）三片七段譯碼器CD4511（不含驅(qū)動）共陰極數(shù)碼管SM120501K三個二輸入與非門74LS00一片四輸入與非門74LS20一片六反相器74LS04一片、555定時器一片電容1uF ，0.01uF電阻100k 20k 470歐姆部分參數(shù)計算過程555定時器組成多諧振蕩器，產(chǎn)生脈沖，使脈沖周期為100毫秒，計算如下(555定時器說明見后) 74LS48引腳圖及功能表 74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅(qū)動器，常用在各種數(shù)字電路和單片機系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中， 74ls48引腳功能表七段譯碼驅(qū)動器功能表十進數(shù)或功能輸入BI/RBO輸出備注 LTRBID C B A abcde

8、fg0HH0 0 0 0H111111011Hx0 0 0 1H01100002Hx0 0 1 0H11011013Hx0 0 1 1H11110014Hx0 1 0 0H01100115Hx0 1 0 1H10110116Hx0 1 1 0H00111117Hx0 1 1 1H11100008Hx1 0 0 0H11111119Hx1 0 0 1H111001110Hx1 0 1 0H000110111Hx1 0 1 1H001100112Hx1 1 0 0H010001113Hx1 1 0 1H100101114Hx1 1 1 0H000111115Hx1 1 1 1H0000000BIx

9、xx x x xL00000002RBIHL0 0 0 0L00000003LTLxx x x xH1111111474LS192引腳圖及功能表74LS192是雙時鐘方式的十進制可逆計數(shù)器。 CPU為加計數(shù)時鐘輸入端，CPD為減計數(shù)時鐘輸入端。LD為預(yù)置輸入控制端，異步預(yù)置。CR為復(fù)位輸入端，高電平有效，異步清除。CO為進位輸出：1001狀態(tài)后負脈沖輸出，BO為借位輸出：0000狀態(tài)后負脈沖輸出。共陰極數(shù)碼管數(shù)碼顯示器可顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)及工作數(shù)據(jù)，我們所選用的是發(fā)光二極管（LED）顯示器，它分為兩種，共陰極、（BS201/202）與共陽極（BS211/212），我們所選的是共陰極，它是將發(fā)光

10、二極管的陰極短接后作為公共極，當驅(qū)動信號為高電平時，陰極必須接低電平，才能夠發(fā)光顯示。共陰極數(shù)碼管的外引腳及內(nèi)部電路如圖555定時器74LS04引腳圖74LS00引腳圖74LS27引腳圖74LS20引腳圖功能表四、所用儀器、設(shè)備實驗板，穩(wěn)壓電源，萬用表，共三件。五、繪制EDA電路原理圖，分析電路工作原理。原理圖原理圖分析： 當按下開關(guān)s1時，電路中192芯片置數(shù)端有效，數(shù)碼管顯示24.0.當按下開關(guān)s2時，計數(shù)器在555定時器的脈沖作用下開始計數(shù)，當計數(shù)到00.0時，192的計數(shù)端被置為高電平，此時計數(shù)會保持。同時控制電路和555脈沖的作用下LED的閃爍。六、布線、安裝、調(diào)試1.布線時先做好芯

11、片布局，然后連線；2.安裝按照原理圖，布線要規(guī)則有序；3.調(diào)試過程中可先看計數(shù)電路，看計數(shù)是否達到要求，然后調(diào)試控制電路，在調(diào)試過程中，最好先置數(shù)為4.秒減少調(diào)試等待時間，控制電路出現(xiàn)問題時可置數(shù)位0秒，用萬用表測量相應(yīng)引腳電壓，看是否與仿真吻合，依次進行修改。七、總結(jié)心得體會本人到目前為止覺得最有意義也是收獲最大的一次實習(xí)。身為自動化系的學(xué)生，設(shè)計是我們將來必需的技能。而這次課設(shè)恰恰給我們提供了一個應(yīng)用自己所學(xué)知識的平臺。從通過理論設(shè)計，到仿真軟件仿真，再到確定具體方案，再到安裝實際電路，最后到調(diào)試電路、成型。整個過程都需要我充分利用所學(xué)的知識進行思考、借鑒。可以說，本次課設(shè)是針對前面所學(xué)的

12、知識進行的一次比較綜合的檢驗?？偟膩碚f，這次課設(shè)雖然累，但非常充實。 在這次實習(xí)中，正確的思路是很重要的，只有你的設(shè)計思路是正確的，那你的設(shè)計才有可能成功。因此我們在設(shè)計前必須做好充分的準備，認真查找詳細的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。 如果說前面電路的理論設(shè)計是一件多么令人頭痛的事，那么安裝、焊接過程則是一個考驗人耐心的過程，對電路的安裝、焊接、分析、調(diào)試要一步一步來，不能急躁。因為是在仿真軟件上較理論上還是存在一定的差距，仿真能出來結(jié)果的在實際電路不一定就能出來，這就需要我們有耐心，尋找一個比較正確的調(diào)試方法。要做好本次的課程設(shè)計，熟練地掌握課本上的理論知識是前提。這樣才能對試驗中出現(xiàn)的問題進行一定的分析和解決。八、參考資料1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2000221IC中國電子網(wǎng)3閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)第四版北京：高等教育出版社，19984 .百科文庫14