24秒籃球倒計(jì)時(shí)器課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　《綜合訓(xùn)練項(xiàng)目三》任務(wù)書(shū)</p><p><b>　　一、綜合訓(xùn)練題目</b></p><p>　　籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　二、目的和要求</b></p><p>　　1、目的：學(xué)習(xí)數(shù)字電路的模塊化設(shè)計(jì)方法；會(huì)運(yùn)用計(jì)數(shù)器、顯示器等器件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的時(shí)

2、序邏輯電路。 </p><p>　　2、要求：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)碼管顯示的24秒倒計(jì)時(shí)器，計(jì)時(shí)間隔1秒；設(shè)置三個(gè)外部控制開(kāi)關(guān)，分別控制系統(tǒng)的啟動(dòng)、暫停/繼續(xù)、復(fù)位（清零）功能；計(jì)時(shí)器遞減計(jì)數(shù)到零時(shí)，給出報(bào)警信號(hào)。用中規(guī)模集成電路配合門(mén)電路完成控制任務(wù)；有研究方案比較，能夠應(yīng)用繪圖軟件繪制邏輯圖，用仿真軟件驗(yàn)證電路功能。</p><p>　　成果形式：每小組提交綜合訓(xùn)練報(bào)告一份；現(xiàn)場(chǎng)或視頻答辯；有能

3、力的同學(xué)制作實(shí)物。</p><p>　　上交時(shí)間：在講授完第六章時(shí)序邏輯電路后的一周之內(nèi)提交。</p><p><b>　　三、訓(xùn)練計(jì)劃</b></p><p>　　項(xiàng)目綜合訓(xùn)練課下1周，課上1節(jié)。</p><p>　　第1天：針對(duì)選題查資料，確定整體設(shè)計(jì)方案；</p><p>　　第2～5天：設(shè)

4、計(jì)電路，并利用仿真軟件仿真設(shè)計(jì)電路，驗(yàn)證功能是否正確；</p><p>　　第6～7天：按格式要求編寫(xiě)整理設(shè)計(jì)報(bào)告。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　1. 每名同學(xué)按照自己分配的任務(wù)要求完成訓(xùn)練。</p><p>　　2. 繪圖統(tǒng)一采用Visio2010。</p>&l

5、t;p><b>　　指導(dǎo)教師：</b></p><p>　　日期： 2017 年 月</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在許多領(lǐng)域中計(jì)時(shí)器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時(shí)報(bào)警器、游戲中的倒時(shí)器，交通信號(hào)燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機(jī)，還可以用來(lái)做為各種藥丸、藥片，膠囊在指定時(shí)間

6、提醒用藥等等，由此可見(jiàn)計(jì)時(shí)器在現(xiàn)代社會(huì)的應(yīng)用是相當(dāng)普遍的。本次設(shè)計(jì)要求做一個(gè)籃球比賽24秒倒計(jì)時(shí)器，本次可以用555定時(shí)器 74LS190 顯示管等器件制造。</p><p>　　關(guān)鍵詞：555定時(shí)器 ；74LS190；顯示管</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　綜述1</b></

7、p><p>　　1 方案設(shè)計(jì)與分析2</p><p>　　2 電路設(shè)計(jì)框圖及功能描述2</p><p>　　3 電路設(shè)計(jì)及其原理2</p><p>　　3.1 555定時(shí)器2</p><p>　　3.2 74LS1903</p><p><b>　　3.3 門(mén)電路3</b

8、></p><p><b>　　3.4 顯示管4</b></p><p><b>　　3.5 繼電器4</b></p><p><b>　　4 仿真結(jié)果5</b></p><p>　　5 測(cè)試結(jié)果分析6</p><p><b>　

9、　設(shè)計(jì)體會(huì)7</b></p><p><b>　　綜述</b></p><p>　　在籃球比賽中，規(guī)定了球員的持球時(shí)間不能超過(guò)24秒，否則就違例了。本課程設(shè)計(jì)“智能籃球比賽倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)”，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(guò)了24秒，它自動(dòng)的報(bào)警從而判定此球員的違例。本次的課程設(shè)計(jì)是利用數(shù)字電子技術(shù)的知識(shí)做一個(gè)24秒倒

10、計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)電路，要求24秒倒計(jì)時(shí)器能夠正常工作。</p><p>　　數(shù)字電子技術(shù)綜合訓(xùn)練也是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。</p><p>　　1 方案設(shè)計(jì)與分析 </p><p>　　方案一：本題是要求設(shè)計(jì)一個(gè)24秒的籃球倒計(jì)時(shí)器，74ls190是一個(gè)十進(jìn)制的可逆計(jì)時(shí)

11、器，因此可以利用其減計(jì)數(shù)功能，周期是由555定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖提供?？上冉o計(jì)數(shù)器置一個(gè)初始的值，然后利用計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)功能，使555定時(shí)器的周期為1秒，完成減計(jì)數(shù)。當(dāng)減到零時(shí)，555定時(shí)器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動(dòng)。</p><p>　　方案二：本題是要求設(shè)計(jì)一個(gè)24秒的籃球倒計(jì)時(shí)器，也可用一個(gè)16進(jìn)制的單時(shí)鐘的可逆計(jì)數(shù)器，利用其減計(jì)數(shù)功能，周期也是由555定時(shí)器提供?？上冉o計(jì)數(shù)器置一個(gè)初始的值，然

12、后利用計(jì)數(shù)器的減計(jì)數(shù)功能，使555定時(shí)器的周期為1秒，完成減計(jì)數(shù)。當(dāng)減到零時(shí)，給芯片一個(gè)置零信號(hào)，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動(dòng)。</p><p>　　因方案二的芯片和課本上不一樣，端口不知道，所以選擇方案一進(jìn)行仿真。</p><p>　　2 電路設(shè)計(jì)框圖及功能描述</p><p>　　555定時(shí)器是為了提供一個(gè)脈沖的，因此需要調(diào)節(jié)電阻值控制電容的充放電，來(lái)實(shí)現(xiàn)周期

13、為1s的脈沖。脈沖來(lái)臨，74LS190得提前置數(shù)，因此需要一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，load端口置數(shù)時(shí)選擇低電平，計(jì)數(shù)時(shí)選擇高電平。開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)竭_(dá)零時(shí)，555定時(shí)器脈沖被切斷，蜂鳴器鳴叫，顯示管保持在零不動(dòng)。</p><p>　　3 電路設(shè)計(jì)及其原理</p><p>　　3.1 555定時(shí)器</p><p>　　555定時(shí)器是提供一個(gè)脈沖的，因此需要接成多諧震蕩電路，所以

14、它的5端口接一個(gè)電容后接地，2和6端口接在一起連接在R2下面，Vcc下倆接R1電阻，R2電阻和一個(gè)電容，最后接地。通過(guò)調(diào)節(jié)R1，R2，電容的值可以調(diào)節(jié)周期。</p><p><b>　　圖1 555定時(shí)器</b></p><p>　　3.2 74LS190芯片</p><p>　　本方案里面用主要器件就是74LS190芯片，其稱(chēng)為十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)

15、器。Cten端需要置低電平。因?yàn)橐闷錅p計(jì)數(shù)功能，所以u(píng)/d端需要置高電平，置數(shù)端口為load，高電平為有效。Max/min端為借位或進(jìn)位端。 555定時(shí)器來(lái)的脈沖需要接clk，第一個(gè)為個(gè)位，所以需要提前置數(shù)為4，所以a b d 低電平，c高電平。輸出端接顯示部分。第二個(gè)為十位，clk通過(guò)一個(gè)反相器接個(gè)位片的min口，十位需要從2開(kāi)始減，所以提前置數(shù)。A c d為低電平，b為高電平。 其他使用與個(gè)位片相同。 </p&g

16、t;<p>　　圖2 74LS190芯片</p><p><b>　　3.3 門(mén)電路部分</b></p><p>　　因?yàn)轱@示器到零時(shí)，需要蜂鳴器響動(dòng)，因?yàn)?90輸出全是零，所以就需要一個(gè)轉(zhuǎn)換器，能把全是0的給轉(zhuǎn)成1的，就需要一個(gè)8端口輸入的或非門(mén)。八端口輸入的或非門(mén)找不到，就找了兩個(gè)四端口輸入的或非門(mén)，然后進(jìn)行與邏輯。保證顯示管為00時(shí)，蜂鳴器能響。

17、</p><p><b>　　圖三 或非門(mén)</b></p><p><b>　　3.4 顯示部分</b></p><p>　　顯示部分用的是一個(gè)4位二進(jìn)制的顯示管，輸入對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制編碼就能顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字。</p><p><b>　　圖4 顯示器</b></p>

18、<p><b>　　3.5繼電器</b></p><p>　　減到00時(shí)，需要一個(gè)裝置使計(jì)數(shù)器保持00的狀態(tài)，不減下去。所以00時(shí)蜂鳴器引出個(gè)高電平給繼電器，讓繼電器工作，吸附脈沖開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。 </p><p><b>　　圖5 繼電器</b></p><p><b&

19、gt;　　4 仿真結(jié)果</b></p><p><b>　　5 測(cè)試結(jié)果分析</b></p><p>　　計(jì)時(shí)器能夠順利工作，由24秒到0秒，到達(dá)零秒，計(jì)時(shí)器不動(dòng)，蜂鳴器發(fā)聲。</p><p><b>　　6 小組分工</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)體會(huì)</b&

20、gt;</p><p>　　在這次課程設(shè)計(jì)中，使我們明白了24秒倒計(jì)時(shí)器的設(shè)計(jì)電路的基本原理，課程設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，在本次電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)中，能夠利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際有用的電子實(shí)物，十分具有意義，能夠做到學(xué)以致用，將理論與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，很好的提升了自我能力。</p><p>　　通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，提高了自己的動(dòng)手能力與實(shí)踐。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，有效的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，認(rèn)真思