24秒倒计时设计报告
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单片机设计24秒倒计时1.引言倒计时器是一种常见的电子设备,被广泛应用于体育比赛、倒计时游戏、厨房计时等场景中。
本文介绍了使用单片机设计一个24秒倒计时器的方法和过程。
2.设计原理本设计使用的单片机为51系列单片机,采用倒计时的方式进行计时,显示剩余时间,并发出声音提示时间结束。
具体实现主要包括以下几个步骤:-初始化单片机的定时器和功能引脚;-设置定时器的工作模式和计时时间;-编写程序控制定时器开始计时;-显示剩余时间并发出声音提示;-定时器到达设定时间后,停止计时并显示时间结束。
3.硬件设计硬件设计主要包括51系列单片机、LED数码管和蜂鸣器。
-单片机需要通过引脚连接LED数码管,用于显示剩余时间;-单片机通过一个GPIO引脚连接蜂鸣器,用于发出时间结束的提示声音。
4.软件设计软件设计主要包括初始化、计时、显示和提示等功能。
-初始化函数主要用于设置单片机的定时器和GPIO引脚;-计时函数用于设定倒计时的时间,并开始计时;-显示函数用于将剩余时间显示在LED数码管上;-提示函数用于判断是否到达设定时间,如果是则停止计时并发出提示声音。
5.实验结果经过调试和测试,实验结果表明该24秒倒计时器可以正常工作。
在开始计时后,数码管上会显示剩余时间,同时蜂鸣器会发出定时器结束的提示音。
6.结论本文介绍了使用单片机设计24秒倒计时器的方法和过程。
该设计通过初始化、计时、显示和提示等功能,实现了24秒倒计时的功能要求。
同时,该设计可以在实际中进行必要的优化和改进,以满足具体的应用需求。
7.致谢感谢本文参考的相关文献和资料,以及为本文提供实验设备和技术支持的相关人员。
[1]《51单片机原理与应用》[2]《C语言微机原理与接口技术》总结:本文主要介绍了使用单片机设计24秒倒计时器的方法和过程。
通过初始化、计时、显示和提示等功能,实现了24秒倒计时的功能要求。
同时,该设计可以在实际中进行必要的优化和改进,以满足具体的应用需求。
1设计内容及功能本课程设计是可编程控制器的简单应用,设计了篮球竞赛24s计时器。
此计时器功能齐全,可以直接复位、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、暂停和连续的功能,可以方便的实现断点计时功能,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,实现了在许多特定的场合进行时间追踪的功能,在社会生活中也具有广泛的实用价值。
设计创作来源:篮球NBA竞赛倒计时秒表。
外观设计成小屋的样式,是考虑到我们即将毕业,面临到房价上涨我们必须面对。
倒计时数码管设计成挂历的样式,是觉得大学时光流逝的太快,已经不能用分钟来计算,只能以秒来计算,要学会珍惜大学时光。
篮球竞赛计时系统的主要功能包括:进攻方24秒倒计时和计时结束警报提示。
攻方24秒倒计时,当比赛准备开始,屏幕上显示24秒字样,当比赛开始后,倒计时从24.秒逐渐倒数到00。
这一模块主要是利用可编程控制器和74LS48来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。
2设计原理及系统方案设计2.1 设计原理24秒计时器包括计数器、译码显示电路、光电报警电路、彩灯闪烁、控制电路部分组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接复位、启动计数、暂停/连续计数及彩灯的闪烁,译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
译码显示电路由74LS48、共阴极七段数码管、LED显示器组成。
报警电路可用发光二极管和蜂鸣器代替。
2.2 计时部分用可编程控制器的加减计时器完成计时器的倒计时功能,减使能端有效时开始键计数,开始时为24s,然后从23.9s开始倒计时,直到时间减到零;开关控制计数器使能端无效时,计数暂停,从而计数器的加使能端有效,实现计数的连续。
2.3 译码电路用PLC的三个输出口去选通芯片74LS48,四个输出口输出作为74LS48的输入,经74LS48译码输出送给三个七段数码管,显示24s的倒计时。
24秒计时器设计报告概述本文将介绍一个基于硬件电路的24秒计时器的设计过程。
该计时器可用于篮球比赛等需要精确计时的场合。
我们将逐步讨论设计思路和实施步骤。
设计思路我们的目标是设计一个简单而可靠的24秒计时器。
基于硬件电路的设计通常比软件实现更加稳定和精确。
我们将采用数字集成电路和准确的时钟源来实现计时功能。
步骤一:选择计时器芯片首先,我们需要选择一个合适的计时器芯片。
为了满足精确计时的要求,我们选择了XX型号的计时器芯片。
该芯片具有高精度的时钟源和适配器接口。
步骤二:设计电路原理图在这一步中,我们将根据计时器芯片的规格书设计电路原理图。
根据芯片的引脚定义,我们将确定输入按钮、显示器和报警器的连接方式。
同时,我们需要为芯片提供稳定的电源电压。
步骤三:制作电路板基于电路原理图,我们将制作一个电路板来实现计时器的电路部分。
我们可以使用PCB设计软件来绘制电路板图纸。
然后,我们可以通过特殊的设备将电路图纸转换为实际的电路板。
步骤四:组装计时器外壳当电路板制作完成后,我们将把它安装在一个适当的外壳内。
外壳可以保护电路板免受损坏,并提供按钮和显示器的合适位置。
步骤五:测试和调试在计时器完成组装后,我们将进行测试和调试。
我们将检查所有的功能是否正常工作,包括按钮操作、计时显示和报警器响铃。
如果发现问题,我们将修改电路或芯片的设置。
结论通过以上步骤,我们成功地设计和制作了一个24秒计时器。
这个计时器具有高精度、可靠性和易操作性的优点。
通过硬件电路的实现,我们可以确保计时的准确性,从而满足各种场合的计时需求。
注意:本文中的计时器设计仅为示例,实际设计可能需要根据具体要求进行调整和改进。
篮球比赛24秒计时器设计报告篮球比赛中的24秒计时器是指用于计时进攻方在进攻时所剩时间的设备。
它是篮球比赛中重要的计时工具之一,对比赛的进行起着关键的作用。
本设计报告将对篮球比赛24秒计时器的设计进行详细介绍。
1.设计目标:本设计的目标是设计一款功能完善、易于操作、准确可靠的篮球比赛24秒计时器。
它应具备以下特点:(1)界面简洁直观,便于比赛工作人员和观众使用;(2)计时准确可靠,能够精确显示剩余时间;(3)操作简便,能够方便地启动、暂停和重置计时器;(4)耐用性强,能够长时间稳定工作。
2.系统组成:本设计的篮球比赛24秒计时器由以下几个主要部分组成:(1)显示屏幕:采用LED或LCD显示屏,能够清晰、直观地显示剩余时间;(2)控制面板:包括启动按钮、暂停按钮、重置按钮等,用于控制计时器的启动、暂停和重置操作;(3)倒计时控制模块:用于计时功能的实现,能够按照设定的时间进行倒计时,并在倒计时结束后发出警示信号;(4)供电模块:提供计时器所需的电源。
3.设计原理:(1)启动和暂停功能:通过控制面板上的启动按钮和暂停按钮实现。
(2)重置功能:通过控制面板上的重置按钮实现,将计时器恢复到初始状态。
(3)倒计时功能:倒计时控制模块根据设定的时间进行倒计时,每秒更新显示屏上的剩余时间,并在倒计时结束时发出警示信号。
(4)警示信号:在倒计时结束后,发出蜂鸣器声音或闪烁的警示灯,提醒比赛工作人员和观众时间已经用完。
4.设计细节:(1)显示屏幕的设计:选择合适的LED或LCD显示屏,确保显示效果清晰、亮度适中。
(2)控制面板的设计:控制面板上的按钮应具备良好的触感,操作简便、可靠。
(3)倒计时控制模块的设计:采用微控制器或计时芯片实现倒计时功能,并与显示屏和控制面板进行适配。
(4)供电模块的设计:选择合适的电源适配器或电池供电,确保供电稳定可靠。
5.总结与展望:通过对篮球比赛24秒计时器的设计,实现了上述目标,并对各个部分的设计细节进行了详细阐述。
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名:班级:学号:时间:图1 总原理框图1.1 555定时器555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路,用它可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
本设计用LM555CM定时器设计一个多谐振荡器给电路提供脉冲信号,产生的脉冲信号用由74LS192进行计数,且设置周期为1秒。
1.1.1555定时器管脚名称和功能图2 555的管脚名称1脚为接地端,也是芯片的公共端。
2脚为C2比较器的信号输入端V2l又称为触发端。
它们输入的信号可以图3 555定时器的内部结构1.1.3 555定时器的功能表输入各级输出T 1状态D RV 1l V 2L V 1C V 2C触发器输出Q 1+n输出V OT 1状态0 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 1 0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 0 1 高电平 截止 1 (32)V CC (31V CC ) 1 0 0 高电平 截止 1(32)V CC (31V CC ) 11Q不变不变表1 555定时器的功能表1.274LS192十进制同步加减计数器图5 74LS192的内部结构图1.2.374LS192的功能表表2 74LS192的功能表1.374LS48七段译码器本设计中用共阴极七段显示数码管,为使七段显示数码管能正常工作,将74LS190连接到74LS48,74LS48将高低电平信号译成数码管可读信号,从而实现数字的显示。
1.3.174LS48的引脚排列图6 74LS48的引脚排列1.3.274LS48的真值表表3 74LS48的逻辑功能真值表1.4共阴极数码管数码管有共阴和共阳之分,本设计使用共阴数码管,因为译码器使用为74LS48,相应的数码管要用相应的译码器才能实现译码和显示数字。
1.4.1共阴数码管的引脚排列和简易符号图7 八段共阴数码管图8 数码管简易图1.4.2 共阴数码管的内部结构图9 共阴数码管内部结构2电路分析和仿真结果由上对各个元件进行的简介以及相关的原理图,下面对电路进行分部分析。
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计1.2电路设计方案:24秒倒计时的总体方案框图如图所示,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等五个模块组成。
其中计数器和控制电路使系统的主要模块。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动技术、暂停和连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
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高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由自带译码器的数码管组成。
报警电路在试验中可用发光二极管和蜂鸣器代替。
主体电路:24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共有一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器倒数计时开始进行倒计时,逐秒倒计时到零。
选取00这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
2.各芯片的用法与功能2.174LS19274LS192是十进制计数器,具有异步清零和异步置数功能,且有进位和借位输出端。
当需要进行多级扩展连接时,只要将前级接到下一级的CP端,端接到下一级的CP端即可。
74LS192功能表: 2.2555定时器555定时器应用为多谐振荡电路时,当电源接通Vcc通过电阻R1,R2向电容C充电,其上电压按指数规律上升,当u上升至2/3Vcc,会使比较器C1输出翻转,输出电压为零,同时放电管T导通,电容C通过R2放电;当电容电压下降到1/3Vcc,比较器C2工作输出电压变为高电平,C放电终止,Vcc通过R1,R2又开始充电;周而复始,形成振荡。
则其振荡周期与充放电时间有关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。
输出波形的振荡周期可用过度过程公式计算: 3.各部分电路设计3.1信号发生部分:秒脉冲的产生由555定时器组成的多谐振荡电路完成。
24秒倒计时器的设计和制作一、计时器概述1、计时器的特点及应用24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
2、设计任务及要求1、用小规模集成电路设计24秒倒计时电路;2、用555定时器产生1Hz的标准脉冲信号;3、当计时器显示00,同时报警;4、计时器应具有清零、启动、暂停/继续计时等控制功能。
二、电路设计原理及单元模块1、设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图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。
图1—方案框图其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成24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。
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,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48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和鸣蜂器代替。
2、设计方案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。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
3、单元模块3.1各个元器件功能3.1.1、555定时器555 定时器的内部电路框图如图3-1-1所示。
图3-1-1 555内部电路框它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个RS 触发器,一个放电管T 及功率输出级。
篮球竞赛24秒倒计时器1 设计目的(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的仿真、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)掌握稳压电源,计数器的设计方法。
2 设计步骤(1)分析要求,画出电路原理图;(2)阐述工作原理(包括各元器件的功能、作用等);(3)电路仿真、测试、验证、做出结论、进行总结。
3 设计过程3.1设计思路及原理图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、报警电路和控制电路(辅助时序控制电路)等五个部分组成。
计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1。
其中计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯等功能。
当计时器递减计时到零(既定时时间到)时,显示器上显示00,同时二极管闪亮。
设计思路:秒脉冲信号经过递减计数器,然后从带译码的显示器上显示,中间包括控制电路。
3.2基本元件分析及其在设计电路中的作用3.2.1 芯片74 LS192计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计较为简便。
74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二-十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。
其中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)。
LD 是异步并行置数控制端 (低电平有效), CO 、BO 分别是进位、借位输出端 (低电平有效),CR 是异步清除端,D 0~D 3是并\行数据输入端,Q3~Q0是输出端。
我们将用到的是它的减计数功能。
下图是74LS192外引线排列图与功能表:74LS192 的工作原理是:当/LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到CP U 端,且CP 置数= 1, 则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,/CO 端发出进位下跳变脉冲;若时钟脉冲加入到CP D 端,且CP U =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,/BO 端发出借位下跳变脉冲。
篮球24秒倒计时器课程设计报告篮球24秒倒计时器课程设计报告一、引言篮球24秒倒计时器是一种用于控制比赛时间的装置,它在篮球比赛中起着至关重要的作用。
本课程设计旨在让学生了解并掌握篮球比赛中倒计时器的原理、构造和使用方法,培养学生的实践能力和团队合作能力。
二、课程目标1. 理解篮球比赛中倒计时器的作用和原理;2. 掌握篮球倒计时器的构造和基本原理;3. 学会使用篮球倒计时器进行比赛时间的控制;4. 培养学生的实践动手能力和团队合作能力;5. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、课程内容1. 倒计时器的作用和原理1.1 球场上的时间控制需求1.2 倒计时器的基本原理和工作原理2. 倒计时器的构造与组成2.1 电路设计原理2.2 显示屏和控制按钮的安装与连接2.3 电源供应和保护措施3. 篮球倒计时器的使用方法3.1 倒计时器的开机和设置3.2 倒计时、暂停和复位功能的操作3.3 倒计时结束后的提示和处理4. 实践操作与应用4.1 学生分组进行倒计时器的组装和调试4.2 学生进行实际比赛时的倒计时器操作4.3 学生团队合作,解决倒计时器故障和问题四、教学方法1. 理论与实践相结合的教学方法,讲解篮球倒计时器的原理和构造,并进行实际组装和操作演示;2. 学生分组进行实践操作,培养学生的实践动手能力和团队合作意识;3. 开展小组讨论和展示,让学生分享倒计时器使用的心得和体会;4. 引导学生运用所学知识解决倒计时器故障和问题,培养学生的问题解决能力。
五、教学评估与考核1. 实践操作评估:对学生进行倒计时器的组装和调试评估;2. 操作演示评分:对学生进行倒计时器的操作演示,评估其操作技巧和熟练程度;3. 问题解决评估:对学生解决倒计时器故障和问题的能力进行评估;4. 课程设计报告评分:对学生提交的课程设计报告进行评分。
六、总结通过本课程设计,学生将能够全面了解篮球24秒倒计时器的作用和原理,掌握其构造和基本原理,并能够熟练使用倒计时器进行比赛时间的控制。
课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:篮球比赛24秒倒计时器专业:电气工程及其自动化班级:一班学号: 20100240117 学生姓名:李卫哲时间: 2012 年 9 月17 日~ 10 月8日―――――――以下指导教师填写――――― - - 分项成绩:出勤成品答辩及考核总成绩:总分成绩指导教师:苏士美前言电子课程设计是我们学习电子课程系列中的一门设计课程,其目的是锻炼我们综合运用电子技术基础知识以及动手的能力,提高我们使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力,同时了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用,为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。
本次我们的课程设计题目是“篮球比赛24秒计时器”,其作用是用于对球员的持球事件进行限制,当一方持球超时,警报器会报警提示持球方犯规。
通过对这个课程设计的完成,我们不仅加强了对数电及模电技术的理解,也学会了查阅资料、方案比较、方案选择以及原理图设计、计算、制作、调试等基本的技能,增强了分析、解决实际问题的能力,真正的做到了将所学的知识实践化。
目录前言,目录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11.电子课程设计任务及要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22.总体设计思路,框图和选用的元件,仪器 . . . . . . . . . . . . . . .33.主要芯片的介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44.总设计(总设计图) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75.安装、调试步骤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86.心得体会总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87.参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91.电子课程设计任务及要求.一、课程设计的目的电子课程设计是学生在修完“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”和“电子技术基础实验”后开设的设计课程。
《数字电子技术》课程设计报告姓名学号专业通信技术指导教师实验时间11月28号电子信息工程系2011-2012学年第一学期24s倒计时电路板的设计与制作一设计要求:具有显示24S计时功能;✓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;✓计时器为24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;二设计要求✓画出电路原理图(或仿真电路图);✓元器件及参数选择;✓电路仿真与调试;元件清单:七段显示数码管两个 74ls192芯片两个 74ls48芯片两个 74ls00 一个74ls32芯片一个 555芯片一个电阻六个电容两个三制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
四编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
五原理框图1.设计原理它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示、控制电路。
其中计数器与与控制电路是主要功能模块。
计数器完成24s计时功能,而控制电路完成系统的清零、启动、暂停、连续计数、译码显示电路的显示与灭灯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,故电路可采用555集成电路或由TTL与非站组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48和共阴极七段显示器组成2.设计方案分析设计任务,计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成24s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动、暂停/连续计数、译码显示电路的显示功能。
为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,数码显示器灭灯。
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“24”字样当启动开关断开时,计数器开始计数iv暂停/连续开关打在暂停位置上时,计数器停下计数,处于保持状态;当暂停/连续开关打在令人连续进,计数器继续递减计数。
六各功能块电路图1. 74LS192码递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便,74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二—十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。
24秒倒计时器的设计和制作一、计时器概述1、计时器的特点及应用24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
2、设计任务及要求1、用小规模集成电路设计24秒倒计时电路;2、用555定时器产生1Hz的标准脉冲信号;3、当计时器显示00,同时报警;4、计时器应具有清零、启动、暂停/继续计时等控制功能。
二、电路设计原理及单元模块1、设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图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。
图1—方案框图其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
计数器完成24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。
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,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48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和鸣蜂器代替。
2、设计方案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。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
3、单元模块3.1各个元器件功能3.1.1、555定时器555 定时器的内部电路框图如图3-1-1所示。
图3-1-1 555内部电路框它内部包括两个电压比较器,三个等值串联电阻,一个 RS 触发器,一个放电管 T 及功率输出级。
数字逻辑开放性试验报告题目名称:篮球竞赛24秒倒计时器姓名:杨带稳、吴土华、钟水安专业:应用电子技术班级: 09应电2班指导老师: 王志辉老师二零一零年十一月目录第1章设计任务及要求 (1)第2章电路设计原理与设计电路 (2)2.1设计原理 (2)2.2设计方案 (3)2.3单元模块 (3)2.3.1 时钟模块 (3)2.3.2 8421BCD码递减计数器模块 (7)2.3.3 辅助时序控制模块 (8)2.3.4 译码显示模块 (9)2.4 电路的改进 (13)第3章电路仿真、安装与调试案 (15)3.1 电路仿真 (15)3.2 电路焊接.......................................... 错误!未定义书签。
3.3电路安装 (15)3.4 电路调试......................................... 错误!未定义书签。
第四章总结 .. (18)参考文献 ................................................. 错误!未定义书签。
附录一: . (19)附录二: (20)第1章设计任务及要求篮球赛计时器一、任务设计、制作一个篮球竞赛24秒计时器。
可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有声光报警功能,同时应用七段数码管来显示时间。
当计时器递减到零时,会发出声光报警信号。
原理框图如下:二、要求1.基本要求(1)具有显示24秒的倒计时功能,计时间隔为1秒。
(2)系统设置外部操作开关,控制计数器的清零、启动。
2.发挥部分(1)计时器具有暂停/继续功能。
(2)计时到零时数码显示器不能灭灯,同时发出声光报警信号。
三、说明1.电源可用成品,必须自备,亦可自制。
2.设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。
完整的电路原理图、和完整的测试结果用附件给出。
3.提示:七段字形译码器:74LS194计数器:CC40161或74LS192计时脉冲提供:555定时器第2章电路设计原理与设计电路2.1设计原理分析设计任务,该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、扩展控制报警电路4个部分构成。
《EDA实训报告》课程设计报告题目:24秒倒计时器设计与仿真分析姓名:叶正苗1371094张苏军1371103王能1371073张鲁然1371102专业班级:13电子2班指导教师:蔺玉柱日期:2015年6月22日目录一、设计目的与要求...................................................................................................................- 2 -1、目的:.............................................................................................................................- 2 -2、要求:.............................................................................................................................- 2 -二、元器件清单...........................................................................................................................- 3 -1、附录(元件清单).........................................................................................................- 3 -555定时器功能介绍:........................................................................................................- 3 - 蜂鸣器的介绍:...................................................................................................................- 4 -三、设计原理...............................................................................................................................- 4 -1、电路组成.........................................................................................................................- 4 -2、Protel原理图:..............................................................................................................- 5 -3、倒计时器工作原理.........................................................................................................- 6 -四、电路设计...............................................................................................................................- 6 -1、秒脉冲发生器设计.........................................................................................................- 6 -2、显示电路的设计.............................................................................................................- 6 -3、报警电路的设计.............................................................................................................- 7 -4、总电路设计.....................................................................................................................- 7 -五、调试及结果...........................................................................................................................- 8 -1、调试结果:.....................................................................................................................- 8 -2、改进:.............................................................................................................................- 9 -六、总结.......................................................................................................................................- 9 -七、参考文献............................................................................................................................ - 10 -24秒倒计时器设计与仿真分析一、设计目的与要求1、目的:本课程设计主要针对模拟电子技术和数字电子技术课程要求,培养学生在查阅资料的基础上,进行使用电路设计、计算、仿真、调试等多个环节的综合能力,同时培养学生用课程的理论独立的解决实际问题的能力,另外还培养学生用专业的、简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。
24秒倒计时一.实验目的(1)掌握24秒倒计时的设计原理及设计方法(2)熟悉常用数字集成电路的使用方法(3)应用PROTEUS软件进行仿真二、实验任务和要求(1)设计一个24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)要求计时器递减时,每隔1秒钟,计时器减1。
三.实验原理原理方框图图:包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路和控制电路(辅助时序控制电路)等五个部分组成。
计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1其中计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲,但本设计对此信号要求并不太严格,电路可采用555集成电路或TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路用7SEG-BCD显示器组成。
四、需用的仪器集成电路:74LS192 、SW-SPDT-MOM , NOT , NAND , 555 ,电阻若干,电容若干等五、实验步骤或环节倒计时整体设计电路图如下所示(1)递减计数器模块设计第一片芯片74192的引脚D1,第二片芯片74192的引脚D1 ,D0都接在高电平,UP 引脚在高电平时实现减计数。
当开关SW2掷向下时,PL端接的是低电平,实现了置数,在显示器显示24.将SW2掷上,实现减计数。
TCD为借位端,当个位数减到0时就必须向实现十位芯片借位,最后十位数也减到0时不能在借位,两个清零端MR都实现清零,最后显示器上显示00当开关WS3掷下时,与地接通,脉冲与低电平经一与非门输出为高电平,实现计数暂停。
当WS3掷上时,与电源接通,脉冲与高电平经一与非门输出为低电平,又可实现启动计数。
(2)555振荡模块设计图(a)为555集成定时器组成的多谐振荡器。
改变电阻或电容可以调整振荡器输出信号的频率。
RC(a)555集成定时器组成的秒信号发生器六.设计心得和体会这次设计让我最头痛了,因为我不太熟悉它所需要的芯片,因此我必须去请教他人。
目录摘要第一章计时器概述24秒计时器功能设计任务及要求大体要求设计任务及目标要紧参考器件:第二章电路设计原理与单元模块2.1 设计原理2.2 设计方案2.3 单元模块8421BCD码递减计数器模块时钟模块辅助时序操纵模块第三章实验仿真第四章实验体会致谢参考文献附录摘要:本课程设计,设计了24秒计时器。
此计时器功能齐全,能够直接循环、启动、暂停和持续和具有光电报警功能,同时应用了四段数码管来显示时刻。
此计时器有了循环、启动、暂停和持续功能,能够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。
第一章计时器概述24秒计时器功能本设计要紧能完成:显示24秒倒计时功能;系统设置外部操作开关,操纵计时器的直接循环、启动和暂停/持续功能;在直接循环时,数码管显示器灭灯;计时器为24秒递减计时其计时刻隔为1秒;在直接启动时,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。
设计任务及要求本次课程设计应达到的目的(1) 综合运用相关课程中所学到的理论知识去独立完成某一设计课题;(2) 通过查阅手册和相关文献资料,培育学生独立分析和解决问题的能力;(3) 进一步熟悉经常使用芯片和电子器件的类型及特性,并把握合理选用器件的原那么;(4) 学会电路的设计与仿真;(5) 培育严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
设计任务及目标(1) 具有24秒计时功能;(2) 设置外部操作开关,操纵计数器的直接循环/启动和暂停/持续功能;(3) 计时器为24秒递减计时,计时刻隔为1秒;(4) 计时到零时数码管不能灭灯,同时发出光电报警。
(5) 并用相关仿真软件对电路进行仿真。
要紧参考器件:555 7474(1) 74192(2)第二章电路设计原理与单元模块2.1 设计原理24秒计时器的整体参考方案框图如图2-1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操纵电路(简称操纵电路)等五个模块组成。
24秒倒计时器课程设计报告(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--物理与信息技术学院课程设计报告学生姓名:学号: 21 指导教师:赵飞燕课程设计时间: 2013年 6月 28日— 2013年 7月 3日课程设计标题篮球比赛24秒倒计时器一、课程设计目的1、在本次设计中,主要对74LS00、74LS192、555等芯片加深了解,和巩固了对它们的使用,以及对于数字电路的综合运用有更深一步的理解,为以后的电路分析和设计奠定一定的基础。
2、提高实践动手能力。
大学中许多的时间都是在学习理论知识,很少参与到实践中去,课程设计给我们提供了一个宝贵的机会,理论用于实践,从设计、仿真、调试,每一步的进行,都会带来受益非浅的实际操作训练,许多的实践经验是我们在课本上学不到的,必须经过这样严格的自己动手,才会从中体会出设计成果的喜悦。
理论知识总是要用于实践中才得以升华,我们应该更多的参与实践,以增强我们对电子专业的兴趣。
同时,从开发设计一些小规模产品去体会学习开发设计电子产品的设计思路,为以后的工作打下基础。
二、课程设计任务设计一个篮球比赛24秒倒计时器的电路,此电路能完成数次篮球进攻的24秒倒计时功能,当计时结束后自动恢复为24秒计时的初始状态。
另外,此倒计时器能够手动复位,即当运动员投篮不进或者进球后进行手动复位,使比赛时间重新回到24秒继续进行计时;在比赛开始时可启动计数,当有运动员犯规或者叫暂停等原因时可手动暂停比赛时间,结束暂停后能继续从暂停时刻的显示时间计数;当有运动员持球过多或其他原因,在24秒结束后仍没有投篮,即计数器计到00时刻灯会被点亮,以提醒运动员及裁判24秒违例,从而实现报警等功能。
要求:1、能完成精确的24秒倒计时功能。
2、完成计数器的复位、启动计数、暂停并继续计数、光报警等功能。
3、能显示任意时刻的剩余时间。
三、篮球比赛24秒倒计时器的设计与实现经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成。
篮球比赛24秒倒计时论文电子线路设计报告题目: 篮球比赛24秒倒计时院(系):机械与电子工程学院班级: 09应用电子技术2班学生姓名:时间:I篮球比赛24秒倒计时论文摘要本电路主要有五个模块构成:秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、控制电路和报警电路,主要采用555 作为振荡电路, 由74LS192、74LS48、74LS90 和七段共阴LED 数码管构成计时电路, 具有计时器直控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。
当控制电路的置数开关闭合时,在数码管上显示数字24,每当一个秒脉信号输入到计数器时,数码管上的数字就会自动减1,当计时器递减到零时,报警电路发出光电报警与蜂鸣信号。
关键词:计数器;24秒倒计;译码显示电路;控制电路;光电报警电路AbstractThe circuit has five main modules: pulse generator, counters, display decoder circuit, control circuit and alarm circuit is mainly used as an oscillator circuit 555 by the 74LS192, 74LS48,74LS90and a total of Seven-Segment LED digital tube Yam constitute a time circuit, Direct control circuit has a timer counter to start counting direct control, pause / row count, the display of display circuit decoding functions. When the control circuit to open the closure of the home several time, digital tube display in figure 24, every time 1 seconds pulse signal input to the counter, the digital tube will automatically reduce the number of 1, decreasing to zero when the timer and alarm circuit issued photoelectric alarm signal and the buzz.Key words: counter; 24 seconds counter; decoding display circuit; control circuit; alarm circuII篮球比赛24秒倒计时论文目录前言 (1)1、总体设计要求、思路、基本原理和框图 (2)1.1设计要求 (2)1. 2设计思路 (2)1. 3基本原理 (3)1. 4总体设计框图 (3)1.5设计方案 (4)1.5.1方案的比较 (4)2、单元电路设计与论证、理论分析与计算(各单元电路图) (5)2 .1主要芯片的用法和功能 (5)2.1.1 555定时器 (5)2.1.2 芯片74LS192 (6)2.1.3 芯片74LS90 (8)2.1.4 芯片74LS48 (9)2 .2单元模块 (11)2 .2 .1 信号发生电路 (11)2 .2 .2 倒计时电路 (12)2 .2 .3停止控制电路 (14)2 .2 .4 警报提示装置 (14)3.总设计(总电路图) (15)4、电路仿真、安装、及测试方法与仪器 (16)4.1 电路仿真 (16)4.2 电路安装 (17)4.3 电路的测试方法 (17)4.3.1数字电路逻辑电平的测量 (17)4.3.2测量电路重要波形 (17)4.3.3整机性能测试 (18)5、电路改进 (18)6、总结 (19)8、元件清单 (19)参考文献 (20)I篮球比赛24秒倒计时论文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的应用是相当普遍的。
在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就违例了。
本课程设计“智能篮球比赛倒计时器的设计”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24秒,它自动的报警从而判定此球员的违例。
本设计主要能完成:显示24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;计时器为24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。
整个电路的设计借助于Multisim、Proteus 7 Professional仿真软件以及数字电路相关理论知识,并在Multisim、Proteus 7 Professional下设计和进行仿真,得到了预期的结果。
1篮球比赛24秒倒计时论文1、总体设计要求、思路、基本原理和框图1.1设计要求1.24秒计时器具有显示24秒的计时功能。
2. 七段数码管显示时间3.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动、暂停/连续功能。
4.设计器为24秒递减时时,其计时间隔为1秒。
5.当计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。
1. 2设计思路本设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛24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实用价值。
篮球竞赛记时系统的主要功能包括:进攻方24秒倒计时和计时结束警报提示。
攻方24秒倒计时,当比赛准备开始时,屏幕上显示24秒字样,当比赛开始后,倒计时从24逐秒倒数到00。
这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。
这部分电路主要通过移位寄存器和一些门电路来实现。
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。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
2篮球比赛24秒倒计时论文1. 3基本原理24秒计时器的总体参考方案框图如图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是系统的主要模块。
计数器完成24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。
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,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48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和鸣蜂器代替。
主体电路: 24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
1. 4总体设计框图图1 倒计时设计总体框图3篮球比赛24秒倒计时论文总体设计说明:倒计时功能主要是利用192计数芯片来实现,同时利用反馈和置数实现进制的转换,以适合分和秒的不同需要。
由于该系统特殊的需要,到计时器到零时,通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。
1.5设计方案1.5.1方案的比较方案一: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,再将该脉冲信号加到由74LS90经过十分频即构成周期为1秒的方波,接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部整和电路“翻译”成七段数码管的(a,b,c,d,e,f,g)输出,然后直接在十分频器的输出上,这样由74LS90后输出的脉冲频率为1Hz,驱动LED,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,光电报警用发光二极管来代替,灯亮代表报警。
方案二:用555构成的多谐振荡器直接产生频率为1Hz的脉冲,即直接输出周期为的1s方波信号,再将产生的秒脉冲输到计数器74LS192的CP减计数段上,在通过译码器74LS48把信号“翻译”成七段数码管(a,b,c,d,e,f,g)的输出,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,光电报警用发光二极管来代替,灯亮代表报警。
两方案的比较:由于两个方案的原理基本相同,且实现的功能也相同,但方案二由555直接产生的秒脉冲信号不稳定,且难以在实际的电路中准确的产生秒脉冲,虽然方案一比方案二的线路与元件复杂得多,但产生的方波信号比较稳定且易于控制与调式,所以经过比较、计算与讨论,我们小组选用方案一。
4篮球比赛24秒倒计时论文2、单元电路设计与论证、理论分析与计算(各单元电路图)2 .1主要芯片的用法和功能2.1.1 555定时器集成时基电路又称为集成定时器或555电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。
其电路类型有双极型和CMOS型两大类,二者的结构与工作原理类似。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。
555和7555是单定时器。
556和7556是双定时器。
双极型的电源电压VCC=+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS型的电源电压为+3~+18V。