设计题目：30秒定时器设计
一、设计目的
掌握计数器、译码器、锁存器、定时器等模块电路的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的定时电路；分析与设计时序控制电路。画出30秒定时器的所有组成电路模块和整机逻辑电路图，掌握定时器的工作原理及其设计方法，并对各电路模块和元件的应用有所了解。
二、设计任务
1、设计一个30秒定时器，具有数码显示30秒计时功能。
2.、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动\连续功能。
3、计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
4、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯, 显示器显示00，并发出光电报警。
三、整机框图
30秒定时器的原理框图如图1：
图1：30秒定时原理框图
30秒定时器主要由秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示器电路和报警电路五部分组成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数
器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关
时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00，当启动开关闭合时，
控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成计数功能，译码显示
电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数：当暂停/连续开关闭合时，
控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/
连续断开时，计数器连续累计计数。
四、各部分电路设计
1、秒脉冲电路
图2：秒脉冲电路
秒脉冲产生电路采用555定时器来实现。555定时器是一种多用途集成电路，应用相当广泛，通常只需外接几个阻容元件就可以很方便的构成施密特触发器和多谐振荡器。利用555定时器构成多谐振荡器的方法是把它的阀值输入端TH和触发输入端TR相连并对地接电容C，对电源VDD接电阻R1和R2，然后再将R1和R2接DIS端就可以了。由555定时器构成的秒脉冲产生电路如图二所示。
多谐振荡器的振荡周期为：
T=0.7（R1+R2）C=0.7（47+2*47）*1000*10*0.000001=987ms=1s
2、减计数器电路
减计数电路如图三，计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当S3接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当
S3接地时，CR为低电平、LD为低电平，D0~D3端输入的数据d0~d3被置入计数器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0。当CR为低电平、LD为高电平时，如果CP D为高电平，由CP U端输入计数脉冲，进行加计数；如果CP U为高电平，由CP D端输入计数脉冲，则进行减计数；如果CP D和CP U端都为高电平，计数器保持状态不变。
图3：30进制减计数器
用两片74HC192实现30秒定时器的计数，如图三。当S3接地（即CR=0），同时启动开关S1合上时，两片74HC192的LD=0，计数器置30秒。当S1断开时，LD=1，计数器工作，端CP D输入秒脉冲时，进行减计数。当计数器减计数到0时，BO1和BO2同时输出低电平0。
3、译码和数码显示电路
译码器将各级十进制计数器的计数结果进行二—十进制译码，并驱动数码管用十进制符号显示出来。如图四：
图4：译码和数码显示电路
在图四中，4511为BCD七段锁存数码驱动器，其输入端A、B、C、D分别接计数器的输出端Q0、Q1、Q2、Q3；输出端a~g分别接数码显示器的七段a~g。数码显示器选用七段共阴极数码管，显示器的接地线与地线之间串人一个限流电阻，以防止电流过大而烧坏数码管。
4、时序控制电路
图5：时序控制电路
减计数器电路如图五，BO1和BO2是个位和十位计数器的借位输出端，S2是暂停/连续开关，开关S2打向2时，G3输出高电平，控制门G4打开，秒脉冲
信号可以通过控制门G4使计数器进行减数计数；开关S2打向1时，G3输出低电平，G4门关闭，秒脉冲信号被封锁，计数器处于锁存状态。计数器进行30秒倒计时后，十位计数器和个位计数器同时借位，BO1和BO2均为低电平，控制门G1输出低电平，二极管发光，同时G5门关闭，计数器不再进行计数，并显示00.
5、整机框图
整机电路如图六所示，当开关S3打到2处，计数器74HC192（1）和74HC192（2）清零；当S3打到1处，计数器处于工作状态。当S1接下时，计数器置30秒。这时如将开关S2打到2处，G3输出高电平，计数器进行减计数。如将S2打到1处，G3输出低电平，减计数器停止计数，显示的数字不变。如再将S2打到2处，则计数器继续进行减计数。当计数器减计数到00时，BO1和BO2同时输出低电平，控制门G1输出低电平，发光二极管发亮，同时G5被封锁，停止减计数。
图六整机框图
6、元件清单
元件名称型号数量电阻720欧姆15
10K欧姆 5
47K欧姆 2 电容0.1uF 1
10uF 1 定时器555 1
显示器共阴数码管 2
计数器74HC192 2
译码器CD4511 2
非门74HC04 1 二输入与非门74HC00 1
发光二极管 1
开关 3
五、调试要点
1、用示波器观察555定时器经分频后得到的一个秒脉冲。
2、时序控制电路调试：将开关S2打向2侧，秒脉冲信号加入到控制门G4输入端，用示波器观察G5输出端是否有秒脉冲输出。
3、30秒减计数器的调试
将开关S2和S3打到1侧。按一下启动开关S1时，计数器值30，显示器应显示30秒。BO1和BO2端输出高电平，G1输出高电平，发光二极管不发光。秒脉冲信号加入到计数器的端，看计数器能否正确进行减计数。开关S2打向2侧，减计数器是否清零。
4、整机调试
连接好整机电路，进行整个电路调试，直到定时器能够实现30秒正计时和倒计时。
六、性能测试与分析
性能测试
在面包板上焊接定时器，焊接时应严格按图连接引脚，注意走线整齐，布局合理，器件的悬空端、清零端、置1端要正确处理。调试步骤和方法如下：
1、用示波器检测秒脉冲电路输出频率为1Hz。
2、接通电路：S3打向1端，S2打向2端，S1合上。此时观察，显示器示数为30；S3打向2时，计数器开始计数。
3、当30秒计数完成后，二极管发光，显示器示数为0-0。说明此电路功能完好。
性能分析：
秒脉冲电路输出1Hz脉冲信号到时序控制电路。S2打向2时，G3输出高电平，控制门G4打开，秒脉冲信号可以通过控制门G4使计数器进行减计数；开关S2打向1时，G3输出低电平，G4门关闭，秒脉冲信号被封锁，计数器处于锁存状态。计数器进行30秒倒计时后，十位计数器和个位计数器同时借位，BO1和BO2均为低电平，控制门G1输出低电平，二极管发光，同时G5门关闭，计数器不再进行计数，并显示00。
当秒脉冲信号通过时序控制电路进入计数器输入端时，CP u置高电位，此时用两片74HC192实现30秒定时器的计数。当S3接地（即CR=0），同时启动开关S1合上时，两片74HC192的LD=0，计数器置30秒。当S1断开时，LD=1，计数器工作，CP D端输入秒脉冲时，进行减计数。当计数器计数到零时，BO1和BO2同时输出低电平0。当CP u和CP D都为高电平时，计数器保持状态不变。
译码输出控制显示器示数，当计数器置数端均为零时，计数器置数为30秒，此时计数器输出端分别为0011-0000；相对应显示器显示为3-0，计数器处于计数状态时，显示器从3-0减计数至0-0。
设计题目：30秒定时器设计 一、设计目的 掌握计数器、译码器、锁存器、定时器等模块电路的逻辑功能和工作原理，设计可预置时间的定时电路；分析与设计时序控制电路。画出30秒定时器的所有组成电路模块和整机逻辑电路图，掌握定时器的工作原理及其设计方法，并对各电路模块和元件的应用有所了解。 二、设计任务 1、设计一个30秒定时器，具有数码显示30秒计时功能。 2.、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动\连续功能。 3、计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯, 显示器显示00，并发出光电报警。 三、整机框图 30秒定时器的原理框图如图1： 图1：30秒定时原理框图 30秒定时器主要由秒脉冲发生器、控制电路、计数器、译码显示器电路和报警电路五部分组成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是直接控制计数 器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。操作直接清零开关 时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00，当启动开关闭合时， 控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成计数功能，译码显示 电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数：当暂停/连续开关闭合时， 控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/
连续断开时，计数器连续累计计数。 四、各部分电路设计 1、秒脉冲电路 图2：秒脉冲电路 秒脉冲产生电路采用555定时器来实现。555定时器是一种多用途集成电路，应用相当广泛，通常只需外接几个阻容元件就可以很方便的构成施密特触发器和多谐振荡器。利用555定时器构成多谐振荡器的方法是把它的阀值输入端TH和触发输入端TR相连并对地接电容C，对电源VDD接电阻R1和R2，然后再将R1和R2接DIS端就可以了。由555定时器构成的秒脉冲产生电路如图二所示。 多谐振荡器的振荡周期为： T=0.7（R1+R2）C=0.7（47+2*47）*1000*10*0.000001=987ms=1s 2、减计数器电路 减计数电路如图三，计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当S3接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当
一、设计目的 1．培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 2．学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3．运行基本技术训练，如基本仪器仪表的使用，产业元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4．培养学生的创新能力。 二、设计要求 1．30秒计时器具有显示30秒的计时功能。 2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为1秒。 4．当计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，LED变亮报警。 三、总体设计 本实验的核心部分是要设计一个30s计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开
时，计数器开始计数；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。系统设计框图如图下图所示。 图1 四、单元电路设计 1、译码显示电路 用发光二极管（LED ）组成字型来来显示数字。这种数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称LED 数码管或LED 七段显示器。因为计算机输出的是BCD 码，要想在数码管上显示十进制数，就必须先把BCD 码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。我们把能够将计算机输出的BCD 码换成 7 段字型代码，并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中我们采用了常用的74LS48。 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方 面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动 器和显示器等部分组成，如下图所示。下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。
信息工程课程设计报告书 课程名称电工电子技术 课程设计总评成绩 学生姓名、学号 学生专业班级物联网1141 指导教师姓名 课程设计起止日期2015.6.22~2015.7.3 课程设计基本要求
课程设计是工科学生十分重要的实践教学环节，通过课程设计，培养学生综合运用先修课程的理论知识和专业技能，解决工程领域某一方面实际问题的能力。课程设计报告是科学论文写作的基础，不仅可以培养和训练学生的逻辑归纳能力、综合分析能力和文字表达能力，也是规范课程设计教学要求、反映课程设计教学水平的重要依据。为了加强课程设计教学管理，提高课程设计教学质量，特拟定如下基本要求。 1. 课程设计教学一般可分为设计项目的选题、项目设计方案论证、项目设计结果分析、答辩等4个环节，每个环节都应有一定的考核要求和考核成绩。 2. 课程设计项目的选题要符合本课程设计教学大纲的要求，该项目应能突出学生实践能力、设计能力和创新能力的培养；该项目有一定的实用性，且学生通过努力在规定的时间内是可以完成的。课程设计项目名称、目的及技术要求记录于课程设计报告书一、二项中，课程设计项目的选题考核成绩占10%左右。 3. 项目设计方案论证主要包括可行性设计方案论证、从可行性方案中确定最佳方案，实施最佳方案的软件程序、硬件电路原理图和PCB图。项目设计方案论证内容记录于课程设计报告书第三项中，项目设计方案论证主要考核设计方案的正确性、可行性和创新性，考核成绩占30%左右。 4. 项目设计结果分析主要包括项目设计与制作结果的工艺水平，项目测试性能指标的正确性和完整性，项目测试中出现故障或错误原因的分析和处理方法。项目设计结果分析记录于课程设计报告书第四项中，考核成绩占25%左右。 5. 学生在课程设计过程中应认真阅读与本课程设计项目相关的文献，培养自己的阅读兴趣和习惯，借以启发自己的思维，提高综合分和理解能力。文献阅读摘要记录于课程设计报告书第五项中，考核成绩占10%左右。 6. 答辩是课程设计中十分重要的环节，由课程设计指导教师向答辩学生提出2～3个问题，通过答辩可进一步了解学生对课程设计中理论知识和实际技能掌握的程度，以及对问题的理解、分析和判断能力。答辩考核成绩占25%左右。 7.学生应在课程设计周内认真参加项目设计的各个环节，按时完成课程设计报告书交给课程设计指导教师评阅。课程设计指导教师应认真指导学生课程设计全过程，认真评阅学生的每一份课程设计报告，给出课程设计综合评阅意见和每一个环节的评分成绩（百分制），最后将百分制评分成绩转换为五级分制（优秀、良好、中等、及格、不及格）总评成绩。 8. 课程设计报告书是实践教学水平评估的重要资料，应按课程、班级集成存档交实验室统一管理。
目录 一、篮球计时器作用 (1) 二、设计的具体实现 (1) 1.系统概述 (1) 1.1总体设计思路及方案 (1) 1.2流程图 (3) 1.3计数原理 (3) 1.4定时器工作方式 (4) 2.单元电路设计 (6) 2.1 8051单片机 (6) 2.2两个基本电路 (8) 2.3八段数码管的驱动方式.......................错误!未定义书签。 3.软件程序设计 (9)
单片机的定时器设计 一、篮球计时器的作用 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛24秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作24秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了24秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 二、设计的具体实现 1.系统概述 1.1总体设计思路及方案 图1.1.1 总设计图
流程图：
最小系统，就是最简单的输出/输入构成，并且能实现最基本的运行条件，如应有供电、时钟附属电路等。单片机的最小系统包括晶振电路复位电路和电源，这时最小系统基本组成当然还可以添加矩阵键盘数码管等。 此实验的原理是，利用单片机的最小系统，通过锁存器74HC573控制数码管，来实现30秒定时器的功能。 图1.1.2最小系统 1.2计数原理 80C51单片机部设有两个16位的可编程定时器/计数器。在定时器/计数器中除了有两个16位的计数器之外，还有两个特殊功能寄存器（控制寄存器和方式寄存器）。 1.2.1定时器/计数器的结构 16位的定时/计数器分别由两个8位专用寄存器组成，即：T0由TH0和TL0构成；T1由TH1和TL1构成。每个寄存器均可单独访问。这些寄存器是用于存放定时或计数初值的。此外，其部还有一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时控制寄存器TCON。这些寄存器之间是通过部总线和控制逻辑电路
课程设计报告-篮球30秒倒数计时器
信电学院 课程设计说明书（2011 /2012学年第二学期） 课程名称：电子技术课程设计 题目：篮球30秒倒数计时器 专业班级：自动化3班 学生姓名：程江峰 学号：100410317 指导教师：马志钢 设计周数：两周 课设成绩： 2012年7月5日
目录 一、课程设计摘要-------------------------------------------- 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求 2、方案设计（系统控制电路框图及说明） 3、元器件详细介绍 4、系统原理图、印制板图及其说明 5、安装、调试及性能测试与分析 6、课程设计总结及心得 三、课程设计总结 四、附录（PCB图）
五、参考文献 一、课程设计摘要 通过电子技术课程设计的综合训练，培养独立思考、分析问题、解决问题的能力，培养工程实践能力、创新能力和综合设计能力。根据所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路以及模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。 定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。定时电路主要利用分立元件，中规模集成器件555定时器。用555定时器实现的定时电路主要应用单稳态触发器原理，实现定时器的功能。在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。 篮球竞赛30秒定时器电路主要利用555定时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒。完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时结束后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使定时器直接复位，并具有启动计时、暂停/连续计时功
目录 1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1) 1.1 设计课题任务 (1) 1.2 功能要求说明 (1) 1.3 总体方案介绍 (1) 2 单元电路的设计 (2) 2.1 秒脉冲发生器 (2) 2.2 计数器 (4) 2.3 译码显示 (4) 2.4 控制电路 (5) 2.5 报警电路 (5) 2.6 电路原理图和PCB图 (5) 3 芯片引脚及功能说明 (6) 3.1 555定时器 (6) 3.2 74LS161 (7) 3.3 74LS192 (7) 3.4 74LS48 (8) 4 仿真结果及分析 (10) 4.1 仿真总原理图 (10) 4.2 仿真结果 (11) 小结 (12) 元件清单 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录A：电路原理图 (15) 附录B：电路PCB图 (16)
1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 1.1 设计课题任务 设计并制作一个篮球竞赛计时器 1.2 功能要求说明 1.准确计时，具有显示30秒计时功能； 2.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停、连续功能； 3.计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s； 4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 1.3 总体方案介绍 篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。其中计数器和控制电路时系统的主要模块。计数器完成30秒技术功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示、定时完成报警等功能。 图1.1 30秒计时器的总体方案框图
课程设计名称：电子技术课程设计 题目：篮球竟赛30s计时器设计 专业：电气工程与自动化 班级：电气09-2 姓名：张瑞 学号：09005040229
摘要 本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。 此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是以时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。 关键字计时器 ; 光电报警 ; 模块化
前言 人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。随着工业水平的进步和人民生活水平的提高，在很多领域都需要几个甚至上百个定时电路去控制多项操作，从而实现工业生产的自动化，最终提高劳动生产率促进经济的发展。定时器在实际工作中用到的场合很多，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的电路之一，在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒，用于各种竞赛的计时器、竞赛用定时器、数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、各种智能医疗器械等，定时器是家用电器中的常用产品。 随着电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。电子设计自动化(EDA)是在电子产品向更复杂、更高级，向数字化、集成化、微型化和低耗能方向发展过程中逐渐产生并日趋完善的电子设计方法，在这种方法中，设计过程的大部分工作（特别是底层工作）均由计算机自动完成，是电子技术发展历程中产生的一种先进的设计方法，是当今电子设计的主流。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 定时器的应用范围极为广泛，其中首推由555构成的定时电路。集成器件555芯片是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路，其逻辑功能强，使用灵活，可方便组成多种逻辑功能电路，能够更加简单更加快捷的实现定时功能，满足在日常生产和生活中的要求，所以555定时器电路在各个领域的应用及其广泛，在数字电路中占有重要位置，受到人们的普遍重视。本设计的秒脉冲发生器就是用由555构成的定时电路。
课程设计报告 题目 30S定时器设计 院部名称 班级 学生姓名 学号 指导教师
目录 前言 一、电路设计原理与方案 (4) 1.1 设计原理 (4) 1.2 设计方案 (4) 二、各单元电路设计 (4) 2.1 脉冲发生电路 (4) 2.2 计数电路 (6) 2.3 译码显示电路 (8) 2.4 控制电路 (10) 三、仿真原理图 (11) 四、总结 (13) 附录、元件清单 (14)
前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为0.1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发光二极管LED点亮，停止减计数等。 整个电路的设计借助于Multisim 12.0仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 12.0下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
一、电路设计原理与设计方案 1.1 设计原理 我们可以用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲，即输出周期为0.1秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。 1.2 设计方案 该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)等几部分构成。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30s计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能以及工作时间的调节。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当按下十位调节开关时，计数器加1；当按下个位调节开关时，计数器同样加1；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。 二、各单元电路设计 2.1 脉冲发生电路 555定时器 555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这
目录 摘要 (2) 1 系统组成原理 (3) 2 元器件的选择 (4) 2.1 计时器电路元器件的选择 (4) 2.2 译码显示电路元器件的选择 (5) 2.2.1 74ls48 (5) 2.2.2七段发光二极管（LED）数码管 (7) 2.3 555定时器 (7) 3 各部分设计及其原理图 (10) 3.1 30秒循环计数器的原理图 (10) 3.2 开关控制电路 (11) 3.3 秒脉冲发生电路 (11) 3.4 译码显示电路 (12) 3.5 报警电路 (13) 4 总原理图 (14) 5 调试与结果分析 (14) 5.1调试 (14) 5.2 结果分析 (15) 6 课设小结 (17) 7 参考文献 (18)
摘要 计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用，古时候人们就开始用沙漏和水漏做计时工具，随着科技和社会的发展，人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为30秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。同时本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛30秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。
时钟仿真实验报告 一、任务及要求 用51单片机设计时、分、秒计时器，具体要求如下。 1、具有时、分、秒计时功能和8位数码管显示功能，显示格式为：“时－分－秒”； 2、用Proteus设计仿真电路进行结果仿真； 3、4人组成设计小组完成，小组成员有明确分工，1人负责总体方案设计及报告撰写，2人负责功能模块函数设计，1人负责仿真电路设计及调试。 4、完成程序设计、仿真电路设计、结果仿真，完成报告并上传空间课程栏目中的课程设计报告子栏目中。 二、设计方案： 1、总体方案构思：通过使用定时计数器以及中断溢出，50ms中断溢出一次，溢出20次为1S。所以当定时溢出计数变量temp自加20次时计数变量miao自加1，直到加到第60次时miao(秒)清零，并且计数变量fen自加1，直到fen加到第60次时，fen(分)清零且shi(时)
自加1，直到shi加到第24次时,shi(小时)清零。最后经译码后，通过扫描显示模块程序将得到的时钟结果以动态显示的方式显示在8位一体共阳数码管上。 2、程序功能模块说明：此时钟程序包括时钟中断计时、延时函数、显示函数等模块 3、仿真电路构成：此次时钟程序的仿真电路的设计较简单，硬件部分主要有AT89C52单片机芯片一块、八位一体LED共阳数码管一块、8个普通电阻以及8个逻辑非门。其中8个普通电阻用作P0口上拉电阻。另外，由于数码管是共阳的，而实际程序中的位码是以低电平有效的，所以八个逻辑非门用来取反单片机输出的位码。 4、时钟计时程序设计思想分析：采用定时计数器T0，工作方式1，定时50ms，再对定时溢出中断次数计数，若溢出了20次则时间为1秒！ 5、函数模块程序流程图：
沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 班级/ 学号 学生姓名 指导教师 沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学和技术 班级学号姓名 课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计时间: 2010 年07 月15 日至2010 年07 月24 日课程设计的内容及要求： 一、设计说明 在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。
秒脉冲发生器 译码 显示计数器 控制电路报警电路 外部操 作开关 { 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 二、技术指标 1．具有显示30秒的计时功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/ 连续功能。 3．计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4．计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2．朱定华主编.电子电路测试和实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 成绩
. 定时电路的设计 ——数字逻辑课程设计 学院：计算机学院 专业班级：计科13
时间：2015年1月4日 目录 设计要求 (3) 正文 一、倒计时器组成及原理 (3) 1.1倒计时计数器组成 (3) 1.2工作原理 (3) 二、拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真设计 (4) 2.2设计实现数码管显示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5) 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 三、功能说明总结 (9) 四、课程设计小结 (9) 参考文献 (10) 附录： 一、电路原理图 (11) 二、元器件明细表 (11)
设计要求： 设计30秒倒计时计数器。 30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1.具有30S减计时功能，计时时间到后发出声光报警信号（点亮LED，喇叭鸣叫）； 2.计时时间精确（用石英振荡器产生秒信号）； 3.用数码管显示剩余时间； 4.具有复位、启动、暂停、继续等操作按钮； 正文： 一、倒计时器组成及原理 1.1倒计时计数器组成 倒计时计数器选用TTL集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下： 图1 1.2工作原理 当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减
安康学院电子技术课程设计报告书 课题名称：30秒定时器 姓名： 学号： 院系：电子与信息工程系 专业： 指导教师： 时间：
课程设计项目成绩评定表设计项目成绩评定表
课程设计报告书目录 设计报告书目录 一、设计目的 (1) 二、设计思路 (1) 三、设计过程 (1) 3.1、系统方案论证 (1) 3.2、模块电路设计 (2) 四、系统调试与结果 (5) 4.1秒脉冲电路的测试 (5) 4.2减计数和译码电路的测试 (6) 4.3控制电路的测试 (7) 4.4整机电路的测试 (9) 五、主要元器件与设备 (10) 六、课程设计体会与建议 (10) 6.1、设计体会 (10) 6.2、设计建议 (10) 七、参考文献 (11)
一、设计目的 1、熟悉集成电路引脚安排。 2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。 3、学习用Multisim进行电路的仿真调试。 4、培养独立对电路进行分析和纠错的能力。 二、设计思路 1．设计秒脉冲电路 2．设计减计数电路 3．设计译码电路 4．设计控制电路 三、设计过程 3.1、系统方案论证 30秒定时器总体方框图如图1所示 图1 30秒定时器总体方框图 其工作原理为：计数器完成30秒计时功能，而控制电路时直接控制计数器
的清零，启动计数，暂停/连续计数，译码显示等功能。操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP(脉冲信号)，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数。 3.2、模块电路设计 秒脉冲电路 如图2，利用555定时器和外接原件构成多谐振荡器。THR和TRI直接相连，电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外加触发信号，利用电源通过R1和R2向C充电，以及C通过R2向DIS端放电，使电路产生振荡。最后接D触发器进行2分频，同时对波形进行整形。 图2 秒脉冲电路图 30秒减计数电路 计数器74HC192是具有异步清零、异步预置功能的双时钟十进制同步加\减计数器。当J1接5V时，CR为高电平，计数器清零。当J2接地时，LD为低电平，计数器置数30。 当CR为低电平，LD为高电平，UP为高电平，由DOWN输入计数脉冲，
篮球竞赛30秒定时器 年级专业： 指导老师: 所在学校： 2011年 3 月
摘要 (3) 篮球竞赛30秒定时器 (5) 1.设计要求 (5) 2．设计流程图 (5) 3.单元电路介绍 (5) 3.1操作开关 (5) 3.2秒脉冲发生器 (5) 3.3计数器 (7) 3.4译码显示 (8) 3.5由与非门组成的基本RS触发器 (10) 3.6报警电路 (11) 3.7整体电路 (11) 4.元件清单 (14) ５．调试 (15) 5.2 计数、译码、显示单元的测试 (15) 6. 电路测试及测试结果 (15) 6. 设计总结 (16) 7.参考文献 (17)
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本次设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。此定时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续，以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。 关键词： 篮球竞赛 30秒倒计时 光电报警数码显示
《篮球竞赛30秒定时器》课程设计 2010-11-12 14:42:15| 分类：课程设计| 标签：|字号大中小订阅 《数字电子技术》课程设计报告 课题：篮球竞赛30秒定时器 1．设计目的 2．设计要求 1、设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。 3、要求计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。 4、当计时器递减计时到零(即定时时间到)时，显示器上显示00，同时发出 光电报警信号。 3．总体设计 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球 员犯规。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。同时本课程设计是脉冲数字电路的简
单应用，设计了篮球竞赛30秒定时器。此定时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续，以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。 3.1 制作流程图 图1 设计总框图3.2 原理图 图2 篮球竞赛30秒定时器原理图 在操作S3到直接清零开关时，此时要求计时器清零，数码显示灭灯。当启动开关S1闭合时，控制电路应封锁始终信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完
篮球竞赛30秒定时电路 定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。 一、设计任务与要求 1．设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停／连续计时。 3．要求计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。 4．当计时器递减计时到零(即定时时间到)时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。 二、设计原理与参考电路 1．分析要求，画出原理框图 30秒定时器的总体参考方案框图如图11-1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停／连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 外部操 作开关 图11.1 30秒定时器的总体设计方案框图 秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。 译码显示电路用CD4048和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管代替。 2．单元电路设计 (1)8421BCD码递减计数器 计数器选用中规模集成电路CD40l92进行设计较为简便，CD40l92是十进制可编程同步加／减计数器，它采用8421码二—十进制编码，并具有直接清零、置数、加／减计数功能。图11-2是CD40l92的管脚排列图，图11-3是时序波形图。图中CP U、CP D分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端(上升沿有效)。PE
30秒倒计时计数器设计 ——数字电子计数基础课程设计 学院：计算机学院 专业班级：通信工程10-2班 时间：2013年1月7日
目录 设计要求 (3) 正文 一、倒计时器组成及原理 (3) 1.1倒计时计数器组成 (3) 1.2工作原理 (3) 二、拟定设计方案 (4) 2.1用Multisim进行仿真设计 (4) 2.2设计实现数码管显示 (4) 2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4) 2.4设计实现减法计数功能 (5) 2.5设计实现二位数减法计数功能 (5) 2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5) 2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5) 2.7.1清零/复位电路 (5) 2.7.2暂停/继续计数电路 (6) 2.7.3启动电路 (7) 2.8设计实现闪烁报警电路 (8) 三、功能说明总结 (9) 四、课程设计小结 (9)
参考文献 …………………………………………………………………………………10 附录： 一、电路原理图 .................................................................................11 二、元器件明细表 (11) 设计要求： 设计30秒倒计时计数器。 30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1、具有30秒倒计时功能； 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零/复位、开始和暂停/连续计数功能； 3、计时器计时间隔为1秒； 4、计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，保持并闪烁光电报警。 5、计时器暂停计数时，数码管闪烁提醒； 正文： 一、倒计时器组成及原理 1.1倒计时计数器组成 倒计时计数器选用TTL 集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下： 倒计时计数器原理组成框图 秒定时振荡 发生器 减法计数器 数码管译码器 七段数码管显示 控制电路 闪烁报警电路
一．实验目的 理解倒计时器工作原理，实现以中小规模集成电路设计计时器的方法，它是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。它是由时钟脉冲产生电路、计数电路、译码驱动及显示电路、报时电路及电源电路组成。时钟脉冲采用555定时器构成多谐振荡电路产生，通过EDA软件Multisim10绘制了电子电路仿真原理图，并进行仿真，同时用万能板焊接制作了硬件实现电路。 二．系统原理框图 图1系统原理框图 一．1秒脉冲发生器：秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。实现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555点哭构成等。 不同的电路队矩形波频率的精度要求不同，由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。本实验中由于脉冲信号作为计数器的计时脉冲，其精度直接影响计数器的精度，因此要求脉冲信号有比较高的精度。一般情况下，要做出一个精度比较高的频率很低的振荡器有一定的难度工程上解决这一问题的办法就是先做一个频率比较高的矩形波震荡器，然后将其输出信号通过计数器进行多级分项，就可以得到频率比较低精度比较高的脉冲信号发生器，其精度取决于振荡器的精度和分级项数。 2．30秒减法计数器： 30秒减法计数器采用74LS192设计，74LS192是十进制同步加法|减法计数器，采用8421BCD码编码，具有直接清零异步置数功能。
3.控制电路按照系统的要求，电路应该完成以下4个功能； 1）当操作直接清零按键时，要求计数器清零。 2）当启动按键闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，显示器显示30秒字样。当启动按键释放时，计数器开始减法计数。 3）当暂停连续开关处于暂停状态时，控制电路封锁计数脉冲，计数器停止计数，显示器显示原来的数，而且保持不变，当暂停连续开关处于连续状态时，计数器正常计数，另外，外部操作开关都应该采取消抖措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。 4）当计数器递减到零时，控制电路输出报警信号，计数器保持状态不变。 三．方案设计与论证 3.1时间脉冲产生电路 方案一：由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。 方案二:由14位二进制串行计数器/分频器和振荡器CD4060、BCD同步加法计数器CD4518构成的秒信号发生器。
课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学与技术 班级学号姓名 课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计时间: 2010 年 07 月 15 日至 2010 年 07 月 24 日
课程设计的内容及要求： 一、设计说明 在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。 秒脉冲发生器 译码 显示计数器 控制电路报警电路 外部操 作开关 { 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 二、技术指标 1．具有显示30秒的计时功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停 / 连续功能。 3．计时器为30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4．计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年 2．朱定华主编.电子电路测试与实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年 六、按照要求撰写课程设计报告
指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 一、概述 在篮球比赛中，规定了一方的持球时间不能超过30秒，否则就被判做犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，就可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒进行限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警。 这次课设设计了一个一个篮球竞赛30秒计时器电路。它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数，等递减到0时，发光二极管亮光报警。通过控制电路来
篮球竞赛30秒计时器设计 1．系统方案： （1）。设计要求：a.具有显示30秒计时功能； b.设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能； c.计时器为30秒递减计时器其计时间隔1s； d.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 （2）根据设计要求，绘制原理图 原理图如下图所示。该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分。其中，计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能，而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连接计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。 以上5个部分可实现本实验的功能。
2． 理论分析与计算 被实验中的CC40161是进行置数得到十进制计数器，可以达到实验要求输出秒脉冲。 82421BCD 码30进制数递减计数器是由74LS192构成的。30进制数递减计数器的预置数为N=（0011 0000）8421BCD=（30）D 。它的计数原理是，每当低位计数器的BO 端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计数。当高、低位计数器处于全0，同时在CP=0的期间，高位计数器BO=LD=0，计数器完成异步置数，之后BO=LD=1，计数器在CP 时钟脉冲作用下，进入下一轮减计数。 辅助时序控制电路，由与非门电路控制时钟信号CP 的放行与禁止。本实验设计要求计时间隔要为1s ，所以其脉冲频率要为10Hz 。则555时钟脉冲发生器输出的脉冲信号为10Hz ，令电容1C 为10uF ，由()1650243.1C R R f +≈可得Ω=?=+K uF Hz R R 3.14101043.1265,令Ω=K R 7.45,则Ω=K R 8.46,应用ΩK 1.5的电阻替代.10Hz 的脉冲信号经一个十进制的计数器后输出的频率为1Hz 。 3． 电路设计 由两块74LS192芯片组成计数器电路，由两个共阴极数码管和两个具有驱动共阴极数码管芯片74LS48组成显示电路，而555时钟脉冲发生器和具有可编程计数功能的芯片CC40161组成秒脉冲发生器，报警电路由门电路和发光二极管组成，控制电路由门电路和开关组成。具体的祥见附录。 4． 测试方案与测试结果