課程設(shè)計(jì)-簡(jiǎn)易籃球比賽計(jì)時(shí)器

1、<p><b>　　電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目 簡(jiǎn)易籃球計(jì)時(shí)器 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào)

2、 </p><p>　　院 （系） 電氣信息工程學(xué)院 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時(shí)間 2012年06月22日 </p><p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　題目 簡(jiǎn)易籃球比賽計(jì)時(shí)器 &l

3、t;/p><p>　　專業(yè) 學(xué)號(hào) 姓名 </p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等：</p><p><b>　　主要內(nèi)容</b></p><p>　　1．閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)。</p><p>　　2．學(xué)習(xí)protel軟件的使用。</

4、p><p>　　3．學(xué)會(huì)整理和總結(jié)設(shè)計(jì)文檔報(bào)告。</p><p>　　4．學(xué)習(xí)如何查找器件手冊(cè)及相關(guān)參數(shù)。</p><p><b>　　技術(shù)要求</b></p><p>　　籃球比賽采取四節(jié)制，每節(jié)12分鐘，要求能夠計(jì)時(shí)。</p><p>　　籃球比賽采取進(jìn)攻24秒制，要求能夠倒數(shù)計(jì)時(shí)。</p&

5、gt;<p>　　要求時(shí)間用數(shù)碼管表示出來。</p><p>　　要求可以手動(dòng)控制計(jì)時(shí)，即能夠隨時(shí)暫停，啟動(dòng)后可以繼續(xù)計(jì)數(shù)，并且能夠?qū)τ?jì)數(shù)進(jìn)行清零。</p><p>　　要求每節(jié)結(jié)束、全場(chǎng)結(jié)束和24秒結(jié)束時(shí)能夠自動(dòng)進(jìn)行聲音提示。</p><p><b>　　主要參考資料</b></p><p>　　1．何小

6、艇，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，浙江大學(xué)出版社，2001年6月</p><p>　　2．姚福安，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月</p><p>　　3．王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月</p><p>　　4．李銀華，電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo)，北京航空航天大學(xué)出版社，2005年6月</p><p>　　5．

7、康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，2003</p><p>　　完 成 期 限： 2012年06月22日 </p><p>　　指導(dǎo)教師簽章： </p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人簽章： </p><p>　　2012 年 06月 11日</

8、p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要- 1 -</b></p><p>　　1、計(jì)數(shù)器概述- 2 -</p><p>　　1.1籃球競(jìng)賽24秒計(jì)時(shí)器功能- 2 -</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)任務(wù)及要求- 2 -</p>

9、<p>　　1.2.2設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)- 3 -</p><p>　　2、總體設(shè)計(jì)思路、基本原理- 3 -</p><p>　　2.1、設(shè)計(jì)思路- 3 -</p><p>　　2.2、基本原理- 3 -</p><p>　　2.3、總體設(shè)計(jì)框圖- 4 -</p><p>　　3、單元電路設(shè)計(jì)-

10、5 -</p><p>　　3.1、秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)- 5 -</p><p>　　3.2、秒、分倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)- 8 -</p><p>　　3.2.1、24秒倒計(jì)時(shí)電路- 8 -</p><p>　　3.2.2、12分鐘倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)- 9 -</p><p>　　3.2.3、譯碼器和顯示器的設(shè)計(jì)-

11、 11 -</p><p>　　4、總設(shè)計(jì)- 12 -</p><p>　　5、安裝、調(diào)試步驟- 13 -</p><p>　　6、故障分析與電路改進(jìn)- 14 -</p><p>　　6.1 故障分析和解決- 15 -</p><p>　　6.2 電路改進(jìn)- 15 -</p><p>

12、　　7、總結(jié)- 15 -</p><p>　　8、參考文獻(xiàn)- 16 -</p><p>　　9、附錄- 17 -</p><p><b>　　致謝- 21 -</b></p><p><b>　　簡(jiǎn)易籃球比賽計(jì)時(shí)器</b></p><p><b>　　摘要&

13、lt;/b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是脈沖數(shù)字電路的簡(jiǎn)單應(yīng)用，設(shè)計(jì)了籃球競(jìng)賽24秒和12分鐘倒計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器功能齊全，可以直接清零、啟動(dòng)、暫停和連續(xù)以及具有報(bào)警功能，同時(shí)應(yīng)用了七段數(shù)碼管來顯示時(shí)間。此計(jì)時(shí)器有了啟動(dòng)、暫停和連續(xù)功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)計(jì)時(shí)功能，當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。本設(shè)計(jì)完成的中途計(jì)時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)了在許多的特定場(chǎng)合進(jìn)行時(shí)間追蹤的功能，在社會(huì)生活中也具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。<

14、;/p><p>　　本電路主要有五個(gè)模塊構(gòu)成：秒脈沖發(fā)生器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示電路、控制電路和報(bào)警電路?？刂齐娐分苯涌刂朴?jì)數(shù)器啟動(dòng)計(jì)數(shù)、暫停/連續(xù)計(jì)數(shù)、譯碼顯示電路的顯示等功能。當(dāng)控制電路的置數(shù)開關(guān)閉合時(shí)，在數(shù)碼管上顯示數(shù)字24，每當(dāng)一個(gè)秒脈信號(hào)輸入到計(jì)數(shù)器時(shí)，數(shù)碼管上的數(shù)字就會(huì)自動(dòng)減1，當(dāng)計(jì)時(shí)器遞減到零時(shí)，報(bào)警電路發(fā)出光電報(bào)警與蜂鳴信號(hào)。關(guān)鍵詞：計(jì)數(shù)器 24秒倒計(jì) 譯碼顯示電路 控制電路 報(bào)警電路</p>

15、;<p><b>　　1 計(jì)數(shù)器概述</b></p><p>　　1.1 籃球競(jìng)賽24秒計(jì)時(shí)器功能</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)在社會(huì)生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，在生活中有著各種各樣的應(yīng)用。因此課程設(shè)計(jì)是數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它將學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力統(tǒng)一起來，為以后的工作做好準(zhǔn)備。</p><p>　　在

16、籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時(shí)間不能超過24秒，否則就犯規(guī)了。本課程設(shè)計(jì)的“籃球競(jìng)賽24秒計(jì)時(shí)器”可用于籃球比賽中，用于對(duì)球員持球時(shí)間24秒限制。一旦球員的持球時(shí)間超過了24秒，它就自動(dòng)報(bào)警從而判定此球員的犯規(guī)。</p><p>　　本課程設(shè)計(jì)是脈沖數(shù)字電路的簡(jiǎn)單應(yīng)用，設(shè)計(jì)了籃球競(jìng)賽24秒計(jì)時(shí)器。此計(jì)時(shí)器功能齊全，有顯示24秒倒計(jì)時(shí)的功能，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置外部操作開關(guān)，控制計(jì)時(shí)器的直接清零、啟動(dòng)、暫停、連續(xù)功能。而在

17、直接清零時(shí)，數(shù)碼管顯示器滅燈，計(jì)時(shí)器為24秒遞減計(jì)時(shí)其計(jì)時(shí)間間隔為1秒，計(jì)時(shí)器遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，數(shù)碼管顯示器不滅燈，同時(shí)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　1.2.1 基本要求</p><p>　?。?）顯示24秒計(jì)時(shí)功能。</p><p>　?。?）設(shè)置外部操作開關(guān)控制計(jì)時(shí)器直接清零、啟動(dòng)、暫停

18、/連續(xù)功能。</p><p>　?。?）在直接清零時(shí)，要求數(shù)碼顯示器滅燈。</p><p>　?。?）計(jì)時(shí)器為24秒遞減計(jì)時(shí)器，其計(jì)時(shí)間隔為1秒。</p><p>　?。?）遞減計(jì)時(shí)到零時(shí)，顯示器不能滅燈，同時(shí)發(fā)出光電報(bào)警信號(hào)。</p><p>　?。?）秒脈沖由555多諧振蕩器給出。</p><p>　　1.2.2

19、設(shè)計(jì)任務(wù)及目標(biāo)</p><p>　?。?）根據(jù)原理圖分析各單元電路的功能；</p><p>　　（2）熟悉電路中所用到的各集成塊的管腳及其功能；</p><p>　?。?）進(jìn)行電路的裝接、調(diào)試、直到電路能達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)要求；</p><p>　?。?）寫出完整、詳細(xì)的課程設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p>　　2 總體設(shè)計(jì)思路

20、、基本原理</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　籃球比賽計(jì)時(shí)器的主要功能包括： 12分鐘倒計(jì)時(shí)、進(jìn)攻方24秒倒計(jì)時(shí)計(jì)時(shí)暫停，重新開啟和結(jié)束警報(bào)提示。該計(jì)時(shí)系統(tǒng)由以下四個(gè)電路模塊組成：</p><p>　　1秒時(shí)基產(chǎn)生器：這部分利用32.768KHz需要通過分頻器，最終產(chǎn)生1赫茲的電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)整個(gè)電路的運(yùn)作。

21、這一模塊主要是利用CD4060和CD4027的鎖存和分頻功能來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　12分鐘倒計(jì)時(shí)：這部分電路完成12分鐘倒計(jì)時(shí)的功能，比賽準(zhǔn)備開始時(shí)，屏幕上顯示12：00字樣。當(dāng)比賽開始時(shí)，倒計(jì)時(shí)從12：00開始逐秒遞減到00：00。這一模塊主要利用雙向計(jì)數(shù)器74LS192的減計(jì)數(shù)功能來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　攻方24秒倒計(jì)時(shí)：這部分電路與12分鐘倒計(jì)時(shí)功能類似，當(dāng)比賽準(zhǔn)備開始

22、時(shí)，屏幕上顯示24秒字樣，當(dāng)比賽開始后，倒計(jì)時(shí)從24逐秒倒數(shù)到00。這一模塊主要也是利用雙向計(jì)數(shù)器74LS192來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　節(jié)數(shù)記次：四個(gè)LED分別表示四場(chǎng)節(jié)次，根據(jù)比賽場(chǎng)次的轉(zhuǎn)換，用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ惯@四個(gè)LED依次自動(dòng)指示四場(chǎng)節(jié)次。</p><p>　　警報(bào)提示：當(dāng)兩個(gè)計(jì)數(shù)器中任一個(gè)計(jì)時(shí)到零時(shí)，BO端出現(xiàn)低電平。通過和二極管作用，發(fā)光二極管亮，起到報(bào)警作用。</p&g

23、t;<p><b>　　2.2 基本原理</b></p><p>　　主體電路：即倒計(jì)時(shí)部分。包括12分鐘和24秒倒計(jì)時(shí)。12分鐘倒計(jì)時(shí)的基本原理：比賽處于準(zhǔn)備開始階段，閉合開關(guān)S1使倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器相應(yīng)的置數(shù)或清零端有效，顯示設(shè)定的時(shí)間12：00，當(dāng)主裁判拋起球，比賽開始，斷開S1，倒數(shù)計(jì)時(shí)器開始工作（相應(yīng)的置數(shù)、清零端無效），計(jì)時(shí)器逐秒進(jìn)行倒計(jì)顯示。當(dāng)有球員犯規(guī)，裁判吹哨，整個(gè)

24、計(jì)時(shí)系統(tǒng)的倒計(jì)時(shí)暫停，這個(gè)功能通過閉合暫停開關(guān)S4截?cái)鄷r(shí)鐘脈沖的傳輸來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)箶?shù)計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)到零時(shí)，選取“00：00”這個(gè)狀態(tài)，通過組合邏輯電路給出截?cái)嘈盘?hào),讓其與時(shí)鐘脈沖在與非門中將時(shí)鐘脈沖截?cái)?，從而?jì)時(shí)器在計(jì)數(shù)到零時(shí)停住。24秒計(jì)數(shù)芯片的置數(shù)端由開關(guān)S3控制，閉合S3置數(shù)，斷開S3啟動(dòng)。</p><p>　　警報(bào)提示：當(dāng)12分倒計(jì)時(shí)和24秒倒計(jì)時(shí)任意一個(gè)到零時(shí)，蜂鳴器鳴響報(bào)警。</p><

25、p>　　2.3 總體設(shè)計(jì)框圖</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　總體電路說明：</b></p><p>　　倒計(jì)時(shí)功能主要是利用192計(jì)數(shù)芯片來實(shí)現(xiàn)，同時(shí)利用反饋和置數(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)制的轉(zhuǎn)換，以適合分和秒的不同需要。由于該系統(tǒng)特殊的需要，到各計(jì)時(shí)器到零時(shí)，通過停止控制電路使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)并

26、用LED發(fā)出警報(bào)。而節(jié)次計(jì)數(shù)是通過12分鐘的重置來實(shí)現(xiàn)的。</p><p><b>　　3 單元電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 秒脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)</p><p>　　由集成電路定時(shí)器555與RC組成的多諧振蕩器作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。</p><p><b>　　圖2脈沖發(fā)生器</b>&l

27、t;/p><p>　　參數(shù)計(jì)算：1.脈沖產(chǎn)生電路：a.用555組成的脈沖產(chǎn)生電路: R1=15*103Ω        R2=68*103Ω        C=10μF   則555所產(chǎn)生的脈沖的為:f=1.43/[(R1+2*R2)*103

28、*10*106=0.947Hz,而設(shè)計(jì)要求為1Hz,因此其誤差為5.3%,在精度要求不是很高的時(shí)候可以使用.b.石英晶體振蕩電路:  采用的32768晶體振蕩電路,其頻率為32768Hz,然后再經(jīng)過15分頻電路可得到標(biāo)準(zhǔn)的1Hz的脈沖輸出.R的阻值,對(duì)于TTL門電路通常在0.7～2KΩ之間;對(duì)于CMOS門則常在10～100MΩ之間。</p><p><b>　　器件特性</b>

29、;</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?，就可以?gòu)成史密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及自激多諧振蕩器等脈沖信號(hào)產(chǎn)生與變換電路。它在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、定時(shí)電路、家用電器、電子玩具、電子樂器等方面有廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　集成555定時(shí)器有雙極性型和CMOS型兩種產(chǎn)品。一般雙極性型

30、產(chǎn)品型號(hào)的最后三位數(shù)都是555，CMOS型產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)都是7555.它們的邏輯功能和外部引線排列完全相同。器件電源電壓推薦為4．5～12V，最大輸出電流200mA以內(nèi)，并能與TTL、CMOS邏輯電平相兼容。</p><p><b>　　引腳功能：</b></p><p>　　Vi1（TH）：高電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱高觸發(fā)端，又稱閾值端，標(biāo)志為TH。</p>

31、;<p>　　Vi2（）：低電平觸發(fā)端，簡(jiǎn)稱低觸發(fā)端，標(biāo)志為。</p><p>　　VCO：控制電壓端。</p><p><b>　　VO：輸出端。</b></p><p><b>　　Dis：放電端。</b></p><p><b>　?。簭?fù)位端。</b><

32、;/p><p>　　555定時(shí)器內(nèi)含一個(gè)由三個(gè)阻值相同的電阻R組成的分壓網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生VCC和VCC兩個(gè)基準(zhǔn)電壓；兩個(gè)電壓比較器C1、C2；一個(gè)由與非門G1、G2組成的基本RS觸發(fā)器（低電平觸發(fā)）；放電三極管T和輸出反相緩沖器G3。</p><p>　　是復(fù)位端，低電平有效。復(fù)位后, 基本RS觸發(fā)器的端為1（高電平），經(jīng)反相緩沖器后，輸出為0（低電平）。</p><p>　

33、　分析圖2.2.3.1的電路：在555定時(shí)器的VCC端和地之間加上電壓，并讓VCO懸空，則比較器C1的同相輸入端接參考電壓VCC，比較器C2反相輸入端接參考電壓VCC ，為了學(xué)習(xí)方便，我們規(guī)定：</p><p>　　當(dāng)TH端的電壓>VCC時(shí)，寫為VTH=1，當(dāng)TH端的電壓<VCC時(shí)，寫為VTH=0。</p><p>　　當(dāng)端的電壓>VCC時(shí)，寫為VTR=1，當(dāng)端的電壓&l

34、t;VCC時(shí)，寫為VTR=0。</p><p>　　低觸發(fā)：當(dāng)輸入電壓Vi2<VCC 且Vi1<VCC時(shí)，VTR=0，VTH=0，比較器C2輸出為低電平，C1輸出為高電平，基本RS觸發(fā)器的輸入端=0、=1，使Q＝1，＝0，經(jīng)輸出反相緩沖器后，VO＝1，T截止。這時(shí)稱555定時(shí)器“低觸發(fā)”；</p><p>　　保持：若Vi2>VCC 且Vi1<VCC，則VTR=1，

35、VTH=0，==1，基本RS觸發(fā)器保持，VO和T狀態(tài)不變，這時(shí)稱555定時(shí)器“保持”。</p><p>　　高觸發(fā)：若Vi1>VCC，則VTH=1，比較器C1輸出為低電平，無論C2輸出何種電平，基本RS觸發(fā)器因=0，使＝1，經(jīng)輸出反相緩沖器后，VO＝0；T導(dǎo)通。這時(shí)稱555定時(shí)器“高觸發(fā)”。</p><p>　　VCO為控制電壓端，在VCO端加入電壓，可改變兩比較器C1、C2的參考電

36、壓。正常工作時(shí)，要在VCO和地之間接0．01μF（電容量標(biāo)記為103）電容。放電管Tl的輸出端Dis為集電極開路輸出。根據(jù)555定時(shí)器的控制功能，可以制成各種不同的脈沖信號(hào)產(chǎn)生與處理電路電路，例如,史密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、自激多諧振蕩器等。在此次設(shè)計(jì)中，采用多諧振蕩器來設(shè)計(jì)。</p><p>　　555定時(shí)器應(yīng)用為多諧振蕩電路時(shí)，當(dāng)電源接通Vcc通過電阻R1.R2向電容C充電，其上電壓按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)u上升

37、至2/3Vcc，會(huì)使比較器C1輸出翻轉(zhuǎn)，輸出電壓為零，同時(shí)放電管T導(dǎo)通，電容C通過R2放電；當(dāng)電容電壓下降到1/3Vcc，比較器C2工作輸出電壓變?yōu)楦唠娖?，C放電終止，Vcc通過R1。R2又開始充電；周而復(fù)始，形成振蕩。則其振蕩周期與充放電時(shí)間有關(guān)，也就是與外接元件有關(guān)，不受電源電壓變化影響。</p><p>　　輸出波形的振蕩周期可用過渡過程公式計(jì)算：</p><p>　　、、

38、（1-1）</p><p>　　當(dāng)時(shí)， 把代入三要素方程。于是可解出:</p><p><b>　?。?-2)</b></p><p>　　、 、 (1-3)</p><p>　　當(dāng)時(shí)，代入公式,于是可解出：</p><p>　　振蕩周期 T

39、 (1-4)</p><p>　　于是為了產(chǎn)生周期為1秒的脈沖，可以使</p><p><b>　　、、</b></p><p>　　3.2 秒、分倒計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 24秒倒計(jì)時(shí)電路</p><p>　　計(jì)數(shù)器的倒計(jì)時(shí)功能。用兩片54LS192分別做個(gè)位（低位）和

40、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，所以可以直接運(yùn)用十進(jìn)制的54LS192進(jìn)行減計(jì)數(shù)。</p><p>　　因?yàn)轭A(yù)置的數(shù)不是“00”，所以我選用置數(shù)端LD來進(jìn)行預(yù)置數(shù)。低位的借位輸出信號(hào)用作高位的時(shí)鐘脈沖。</p><p>　　24秒倒計(jì)時(shí)電路如圖：</p><p>　　圖3、24秒倒計(jì)時(shí)電路</p>

41、<p>　　3.2.2 12分鐘倒計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)</p><p>　　12分鐘倒計(jì)時(shí)秒部分。運(yùn)用兩片可逆計(jì)數(shù)器54LS192來構(gòu)成60進(jìn)制的減計(jì)數(shù)器。這個(gè)計(jì)數(shù)器的低位即個(gè)位，不需要搭接任何反饋電路而直接運(yùn)用54LS192芯片的減計(jì)數(shù)功能：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)時(shí)計(jì)數(shù)功能。</p><p>　　這個(gè)計(jì)數(shù)器的低位即個(gè)位，不需要搭接任何反饋電路而

42、直接運(yùn)用74LS192芯片的減計(jì)數(shù)功能：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)時(shí)計(jì)數(shù)功能。而最低位的計(jì)數(shù)變化應(yīng)當(dāng)與時(shí)鐘脈沖的變化同步。所以，原則上應(yīng)當(dāng)將時(shí)鐘脈沖直接引到這片192計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)時(shí)鐘脈沖輸入端down。</p><p>　　該計(jì)數(shù)器的高位即十位，與低位的計(jì)數(shù)進(jìn)制不相同。由于時(shí)間的分和秒都是60進(jìn)制，所以這里的計(jì)數(shù)芯片54LS192必須要接成六進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。這里，我選用反饋置

43、數(shù)的方法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。</p><p><b>　　反饋方案一：</b></p><p>　　考慮到74LS192芯片的置數(shù)端LOAD是異步置數(shù)，并且是低電平有效的，所以我根據(jù)74LS192芯片減計(jì)數(shù)的特點(diǎn)并綜合以上兩點(diǎn)特性，就將74LS192芯片的輸出端輸出9時(shí)，即僅QD和QA輸出為高電平（二進(jìn)制數(shù)1001）。從這兩個(gè)引腳引出高電平信號(hào)，并通過與非門作用后形成低電

44、平反饋信號(hào)，送入74LS192芯片的置數(shù)端LOAD使之實(shí)現(xiàn)置數(shù)動(dòng)作。</p><p><b>　　反饋方案二：</b></p><p>　　直接從QD引出高電平信號(hào)，通過非門作用后形成低電平反饋信號(hào)，送入74LS192芯片的置數(shù)端LOAD使之實(shí)現(xiàn)置數(shù)動(dòng)作。</p><p>　　（由于方案二和方案一相比，功能相同，連線更為簡(jiǎn)單和方便，本設(shè)計(jì)采用方

45、案二。）</p><p>　　置數(shù)時(shí)，輸出的數(shù)是與輸入的數(shù)是一樣的，所以我設(shè)置的數(shù)是5（二進(jìn)制0101），這樣，當(dāng)計(jì)數(shù)器從0變到9時(shí)，由于進(jìn)行了異步置數(shù)，9就在瞬間變成了5，計(jì)數(shù)輸出的結(jié)果就變?yōu)?→5→4→3→2→1→0，實(shí)現(xiàn)了六進(jìn)制的功能。</p><p>　　12分鐘倒計(jì)時(shí)分部分。也是運(yùn)用兩片可逆計(jì)數(shù)器54LS192來構(gòu)成減計(jì)數(shù)器。在兩片計(jì)數(shù)器的連接上，與秒部分一樣。也是把低位的借位信

46、號(hào)作為高位的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行連接。而低位計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘脈沖則是用秒部分高位計(jì)數(shù)器的借位輸出信號(hào)來充當(dāng)?shù)摹?lt;/p><p>　　運(yùn)用以上兩個(gè)計(jì)數(shù)器組合，就在低位計(jì)數(shù)器從0變到9或從0變到5的瞬間，在它的借位輸出端出現(xiàn)一個(gè)借位信號(hào)，從而使高位的計(jì)數(shù)器倒倒計(jì)一個(gè)數(shù)。實(shí)現(xiàn)倒計(jì)時(shí)功能。</p><p>　　12分鐘倒計(jì)時(shí)電路如下：</p><p>　　圖4、12分鐘倒計(jì)時(shí)電路<

47、;/p><p>　　警報(bào)提示就是完成任一計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)給出連續(xù)的提示音。</p><p>　　當(dāng)電路由“00” 到“24”時(shí)，下面一個(gè)與非門輸出低電平，而鳴蜂器的和LED1的正極已經(jīng)接了高電平，故這時(shí)由于兩端存在電壓差，所以鳴蜂器和LED1均能正常工作。從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)。</p><p><b>　　附圖：</b></p>&

48、lt;p><b>　　圖5、報(bào)警電路</b></p><p>　　3.2.3 譯碼器和顯示器的設(shè)計(jì)</p><p>　　譯碼電路的功能是將“秒”、“分”計(jì)數(shù)器的輸出代碼進(jìn)行翻譯，變成相應(yīng)的數(shù)字。本次驅(qū)動(dòng)LED七段數(shù)碼管的譯碼器，我選用了MC14558，與LED七段共陰極顯示數(shù)碼管相互連接。</p><p><b>　　4 總設(shè)計(jì)

49、</b></p><p><b>　　整體電路圖：</b></p><p><b>　　圖5、總電路圖</b></p><p>　　開關(guān)S1為12分倒計(jì)時(shí)的置數(shù)，啟動(dòng)開關(guān)。開關(guān)S2為24秒倒計(jì)時(shí)的清零開關(guān)。開關(guān)S3為24秒倒計(jì)時(shí)的置數(shù)啟動(dòng)開關(guān)。開關(guān)S4為系統(tǒng)的暫停啟動(dòng)開關(guān)。</p><p&g

50、t;<b>　　5 安裝、調(diào)試步驟</b></p><p>　　5.1、按照萬(wàn)能板的規(guī)格，設(shè)定好各集成芯片的排放位置、測(cè)試各芯片是否與面板接觸良好。</p><p>　　5.2、用異步可逆雙時(shí)鐘BCD計(jì)數(shù)器74LS47及相關(guān)門實(shí)現(xiàn)定時(shí)倒計(jì)時(shí)電路。</p><p>　　5.3、當(dāng)檢測(cè)出問題后分析其原因，是元器件本身原因還是接線錯(cuò)誤，更換元件或重新

51、正確接線，保證電路的正確運(yùn)行。</p><p>　　5.4、整體綜合連接，測(cè)試整體性能。</p><p>　　6 故障分析與電路改進(jìn)</p><p>　　6.1 故障分析和解決</p><p>　　在實(shí)際連線過程中，出現(xiàn)故障幾乎是不可避免的。其中接線錯(cuò)誤就是第一個(gè)一個(gè)難以避免的困難。另外一個(gè)讓人頭疼的原因是實(shí)驗(yàn)板與芯片接觸不良，導(dǎo)致形成軟型故

52、障，難以準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)。最后，我個(gè)人認(rèn)為還有一個(gè)細(xì)節(jié)也不能忽視，就是實(shí)物圖和電腦仿真上的芯片接法并不完全一樣，電腦仿真上的芯片許多管腳已經(jīng)默認(rèn)接地或接電源了，這些我們?cè)趯?shí)物圖上就必須實(shí)際地接上，否則就會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)果。</p><p>　　在查找故障時(shí)，首先要有耐心和細(xì)心。同時(shí)要開動(dòng)腦筋，進(jìn)行認(rèn)真的分析和判斷。在不通電的情況下，通過目測(cè)，對(duì)照電路原理圖和裝配圖，檢查每一塊片是否正確，極性有無接反，管腳有無損壞，連

53、線有無接錯(cuò)（包括漏錯(cuò)線、短路和）通電后，通過類比法，高低電平比較法等方法逐一找出故障點(diǎn)。</p><p><b>　　6.2 電路改進(jìn)</b></p><p>　　盡管用本電路圖所焊接出來的電路板能實(shí)現(xiàn)功能，而且電路也很穩(wěn)定。這也是對(duì)本電路的肯定。但從使用的過程中，其實(shí)還是有值得改進(jìn)的地方。比如當(dāng)數(shù)碼管顯示到“00”時(shí)，能亮燈，那應(yīng)該是更完美的。但是本電路只有在從“0

54、0”轉(zhuǎn)到“24”是才能亮燈及報(bào)警，也就是說報(bào)警器慢了1秒鐘報(bào)警。</p><p>　　實(shí)際的電路改進(jìn)：可以先在兩個(gè)74LS47的輸出端接上接二個(gè)四輸入端與非門。并且接到觸發(fā)器的輸入端，這樣能實(shí)現(xiàn)當(dāng)數(shù)碼管顯示到“00”時(shí)，LED發(fā)光且鳴蜂器發(fā)出聲音，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。但是，這樣的代價(jià)就是使電路更加的復(fù)雜，所帶來的工作量也隨之增大。</p><p><b>　　7 總結(jié)</b>

55、;</p><p>　　此次電子線路課程設(shè)計(jì)讓我獲益匪淺，使我嘗到了將所學(xué)的知識(shí)用于實(shí)踐的喜悅和成就感。</p><p>　　此課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)制作的籃球競(jìng)賽24秒計(jì)時(shí)器是一個(gè)實(shí)用性設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)的成不僅為所學(xué)的專業(yè)課程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提高了我們對(duì)分析與解決問題的能力，也在研究與電子愛好追求上做了一個(gè)很好的起步。</p><p>　　在此次課程設(shè)計(jì)中，我們將課本理論

56、知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。按照書本上的知識(shí)和老師講授的方法，首先和同學(xué)一起分析研究此次電路設(shè)計(jì)任務(wù)和要求，然后按照分析的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際連接操作，檢測(cè)和校正，再進(jìn)一步完善電路。在其中遇到一些不解和疑惑的地方，還有出現(xiàn)的一些未知問題，我們都認(rèn)真分析討論，然后對(duì)討論出的結(jié)果進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)校正，對(duì)一些疑難問題我們也認(rèn)真向老師詢問請(qǐng)教，和老師一起探討解決。</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

57、煉我的動(dòng)手能力而且鞏固我們所學(xué)的理論知識(shí)，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(shí)。</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)到的知識(shí)運(yùn)用到我以后的工作中去。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(shí)，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(huì)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(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)

58、在查找資料的過程中我也學(xué)到了許多新的知識(shí)，在和同學(xué)協(xié)作過程中增進(jìn)同學(xué)間的友誼，使我對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。</p><p>　　最后，感謝老師對(duì)我的細(xì)心的指導(dǎo)，正是由于老師的細(xì)心的輔導(dǎo)和他提供給我們的參考資料，使得我的課程設(shè)計(jì)能夠順利的完成，同時(shí)在課程設(shè)計(jì)過程中，我們鞏固和學(xué)習(xí)了我們的電子技術(shù)知識(shí)。相信這對(duì)我以后的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)將會(huì)有很大的幫助！</p><p>

59、<b>　　8 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】 康華光、鄒壽彬，電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第四版），高等教育出版社，2000年6月</p><p>　　【2】 徐國(guó)華，模擬及數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程，北京航空航天大學(xué)出版社，2004年8月</p><p>　　【3】 王澄非，電路與數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)實(shí)踐，東南大學(xué)出版社，1999年10月<

60、/p><p>　　【4】 姚福安，電子電路設(shè)計(jì)與實(shí)踐，山東科學(xué)技術(shù)出版社，2001年10月</p><p>　　【5】 徐國(guó)華、孫東、王新金，電子綜合技能實(shí)訓(xùn)教程，北京航空航天大學(xué)出版社，2010年6月</p><p>　　【6】《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版.北京：高等教育出版社</p><p>　　【7】《數(shù)字電子技術(shù)》,第三版，高等教育出版社2

61、008年6月</p><p>　　【8】康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，高教出版社，2003</p><p><b>　　9 附錄</b></p><p><b>　　附錄一：元件清單</b></p><p><b>　　表1</b></p><p>　　附錄二：

62、各集成電路管腳圖和功能表</p><p>　　圖6、54LS192管腳圖：</p><p>　　54LS192功能表：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　MC14588管腳圖：</p><p>　　圖7、MC14588管腳圖</p><p>　　

63、MC14588功能表：</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　74HC04管腳圖：</p><p>　　圖8、74HC04管腳圖</p><p>　　74HC04邏輯圖：</p><p>　　圖9、74HC04邏輯圖</p><p>　　圖10、cc

64、4032管腳圖</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　感謝學(xué)校給了我們這次課業(yè)設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，能讓我們提前體會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式及要求，也要感謝xx老師對(duì)我們的指導(dǎo)，使我們的設(shè)計(jì)可以能順利完成。經(jīng)過這次設(shè)計(jì)使我對(duì)所學(xué)專業(yè)有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，而且對(duì)數(shù)字電子技術(shù)和模擬電子設(shè)計(jì)有了一定的復(fù)習(xí)。最后感謝給我?guī)椭耐瑢W(xué)，是他們?cè)谖矣龅嚼щy時(shí)能給我無私的幫助。&l