電子課程設計報告---籃球比賽24秒倒計時器

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電子設計是電子技術學習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)，是真正鍛煉學生能力的一個環(huán)節(jié)。</p><p>　　在許多領域中計時器均得到普遍應用，諸如在體育比賽，定時報警器、游戲中的倒時

2、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。</p><p>　　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</p><p>　　設計的“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

3、員的犯規(guī)。</p><p>　　本設計主要能完成：顯示24秒倒計時功能；系統(tǒng)設置外部操作開關，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。</p><p><b>　　電子課程設計任務書</b></p><p>

4、;　　一、課程設計的目的及設計內容</p><p>　　電子課程設計是學生在修完“數(shù)字電子技術基礎”、“模擬電子技術基礎”和“電子技術基礎實驗”后開設的設計課程。目的是鍛煉學生綜合運用電子技術基礎知識以及動手的能力，提高學生使用中規(guī)模集成芯片以及調試較大型電子系統(tǒng)的能力，同時了解基本邏輯單元電路在實際生活中的應用，為今后進行復雜的綜合型電子系統(tǒng)的設計和調試打下基礎。</p><p>　　通

5、過課程設計，使學生加強對數(shù)字及模擬電子技術的理解，學會查閱資料、方案比較、方案選擇以及原理圖設計、計算、制作、調試等基本技能，增強分析、解決實際問題的能力。</p><p>　　本設計內容是完成一個籃球比賽24秒倒計時器的設計與制作的全過程，包括方案選擇、原理圖設計、元器件選擇、EDA原理圖繪制、電路的安裝調試與制作、撰寫完整的設計報告等。</p><p><b>　　二、主要功

6、能與指標</b></p><p>　　1．電路具有24.0秒時間顯示功能；</p><p>　　2．系統(tǒng)設置外部操作開關，控制計時器的置數(shù)、啟動/連續(xù)和暫停功能；</p><p>　　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。</p><p>　　4．計時器為遞減計時，其計時間隔為0.1秒；</p>

7、;<p>　　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。</p><p>　　6．該電路可應用于籃球比賽</p><p>　　三、主要元器件及儀器設備</p><p>　　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（內有驅動）三片、七段譯碼器CD4511（不含驅動）、共陰極數(shù)碼

8、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。</p><p>　　開關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。</p><p><b>　　四、設計成品要求</b></p>

9、<p>　　1．課程設計報告1份；</p><p><b>　　2．制作成品1套。</b></p><p><b>　　五、參考資料</b></p><p>　　1．康華光.電子技術基礎(數(shù)字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2000</p><p>　　2．21IC中國電子網(wǎng)（ht

10、tp://www.21ic.com）</p><p>　　3．閻石．數(shù)字電子技術基礎．第四版．北京：高等教育出版社，1998</p><p><b>　　4．自己補充資料</b></p><p><b>　　六、進度安排</b></p><p><b>　　進行時間：一周</b>

11、;</p><p>　　星期一：下達設計任務；查資料、方案設計、原理圖設計、元器件選擇；</p><p>　　星期二：各小組講解設計方案，檢查通過后領元器件及工具；</p><p>　　星期三、四：安裝、調試，實現(xiàn)各項功能要求；</p><p>　　星期五：撰寫設計報告，答辯。</p><p><b>　　目

12、錄</b></p><p>　　一、設計任務及要求。</p><p>　　二、原理框圖：說明各框圖的功能及各框圖的聯(lián)系。</p><p>　　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。</p><p>　　四、所用儀器、設備。</p><p>　　五、繪制ED

13、A電路原理圖，分析電路工作原理。</p><p>　　六、布線、安裝、調試：記錄過程，出現(xiàn)的問題，解決的方法。</p><p>　　七、總結心得體會：感受、想法、新的設想、改進等。</p><p><b>　　八、參考資料</b></p><p>　　一 設計任務及要求</p><p>　　1.

14、1．電路具有24.0秒時間顯示功能；</p><p>　　1.2．系統(tǒng)設置外部操作開關，控制計時器的置數(shù)、啟動/連續(xù)和暫停功能；</p><p>　　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。</p><p>　　1.4．計時器為遞減計時，其計時間隔為0.1秒；</p><p>　　1.5．當計時器遞減計時到零時，顯

15、示器顯示0，同時發(fā)出CP同步閃爍報警信號。</p><p>　　1.6．該電路可應用于籃球比賽</p><p>　　二、原理框圖：說明各框圖的功能及各框圖的聯(lián)系。</p><p><b>　　三、 元件、參數(shù)</b></p><p><b>　　原件列表</b></p><p&g

16、t;　　可逆十進制計數(shù)器74LS192三片</p><p>　　三輸入或非門74LS27一片</p><p>　　七段譯碼器74LS48（內有驅動）三片</p><p>　　七段譯碼器CD4511（不含驅動）</p><p>　　共陰極數(shù)碼管SM120501K三個</p><p>　　二輸入與非門74LS00一片<

17、;/p><p>　　四輸入與非門74LS20一片</p><p>　　六反相器74LS04一片、555定時器一片</p><p>　　電容1uF ，0.01uF</p><p>　　電阻100k 20k 470歐姆</p><p><b>　　部分參數(shù)計算過程</b></p><p

18、>　　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) </p><p>　　74LS48引腳圖及功能表 </p><p>　　74LS48芯片是一種常用的七段數(shù)碼管譯碼器驅動器，常用在各種數(shù)字電路和單片機系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中， </p><p>　　<74ls48引腳圖></p>&

19、lt;p>　　74LS192引腳圖及功能表</p><p>　　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為預置輸入控制端，異步預置。CR為復位輸入端，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。</p><p><b>　　共陰極數(shù)碼管</b&

20、gt;</p><p>　　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)光二極管的陰極短接后作為公共極，當驅動信號為高電平時，陰極必須接低電平，才能夠發(fā)光顯示。共陰極數(shù)碼管的外引腳及內部電路如圖</p><p><b>　　555定時器&l

21、t;/b></p><p><b>　　74LS04引腳圖</b></p><p><b>　　74LS00引腳圖</b></p><p><b>　　74LS27引腳圖</b></p><p>　　74LS20引腳圖功能表</p><p><

22、;b>　　四、所用儀器、設備</b></p><p>　　實驗板，穩(wěn)壓電源，萬用表，共三件。</p><p>　　五、繪制EDA電路原理圖，分析電路工作原理。</p><p><b>　　原理圖</b></p><p><b>　　原理圖分析：</b></p><

23、;p>　　當按下開關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。</p><p>　　六、布線、安裝、調試</p><p>　　1.布線時先做好芯片布局，然后連線；</p><p>

24、;　　2.安裝按照原理圖，布線要規(guī)則有序；</p><p>　　3.調試過程中可先看計數(shù)電路，看計數(shù)是否達到要求，然后調試控制電路，在調試過程中，最好先置數(shù)為4.秒減少調試等待時間，控制電路出現(xiàn)問題時可置數(shù)位0秒，用萬用表測量相應引腳電壓，看是否與仿真吻合，依次進行修改。</p><p><b>　　七、總結心得體會</b></p><p>　

25、　本人到目前為止覺得最有意義也是收獲最大的一次實習。身為自動化系的學生，設計是我們將來必需的技能。而這次課設恰恰給我們提供了一個應用自己所學知識的平臺。</p><p>　　從通過理論設計，到仿真軟件仿真，再到確定具體方案，再到安裝實際電路，最后到調試電路、成型。整個過程都需要我充分利用所學的知識進行思考、借鑒。可以說，本次課設是針對前面所學的知識進行的一次比較綜合的檢驗?？偟膩碚f，這次課設雖然累，但非常充實。&

26、lt;/p><p>　　在這次實習中，正確的思路是很重要的，只有你的設計思路是正確的，那你的設計才有可能成功。因此我們在設計前必須做好充分的準備，認真查找詳細的資料，為我們設計的成功打下堅實的基礎。</p><p>　　如果說前面電路的理論設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

27、存在一定的差距，仿真能出來結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試方法。</p><p>　　要做好本次的課程設計，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。</p><p><b>　　八、參考資料</b></p><p>　　1．康華光.電子技術基礎(數(shù)字部分).第四