DOC《电子课程设计报告》

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. 整个电路的设计借助于Multisim 2001仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识,并在Multisim 2001下设计和进行仿真,得到了预期的结果.

第一章 设计任务及要求 篮球竞赛30秒计时器(基本要求): 1)具有显示30S计时功能;

2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能;

3)在直接清零时,要求数码显示器灭灯;

4)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S;

5)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.

二、设计任务及目标: 根据给出的电路原理图分析各单元电路的功能;

熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;

进行电路的安装、调试,直到电路能达到规定的设计目标;

写出完整、详细的课程设计报告.

第二章 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、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路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30秒倒计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的清零,启动和暂停/连续功能、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能.为满足设计要求,设计控制电路及控制开关时,应该正确处理各个信号之间的时序关系.在操作直接清零时,要求计数器清零,数码显示器灭灯.当启动开关J2闭合时,辅助控制电路应该封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30s字样,计数器开始进行递减计数;

当暂停/连续开关J1闭合(即拨到暂停位置)时,计数器停止计数,处于保持状态;

当J1断开时,计数器继续递减计数.当开关J3闭合与地连接时,计数器直接清零,同时数码显示器灯灭.当开关J3闭合与高位那片74LS192的借位端连接时,计数器正常计数.且当计数器递减计数到零时(即定时时间到),控制电路发出报警信号. 30s计时器的方框图如下图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、辅助时序控制电路(简称控制电路)五部分组成.该设计中用发光二极管来代替报警电路,二极管发光即代表报警. 整体原理框图如下所示: 2.2 设计方案 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74LS161构即周期为1秒,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74LS248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,然后直接推成的十分频器上,这样由74LS161后输出的脉冲频率为1Hz,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.这是方案一,电路图见图2.也可以用555构成的多谐振荡器直接产生频率为1Hz的秒脉冲,这是方案二.由于两个方案的原理基本相同,且实现的功能也相同,为了确保输出的脉冲的稳定,这里采用第一种方案.以下所述均针对方案一. 篮球30秒倒计时计时器电路图 图2 2.3 单元模块 2.3.1 时钟模块 本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其内部管脚图如下图3.通过计算可以确定参数的取值:R1=51KΩ,R2=47KΩ,C2=1.0uF,C1=10nF.因此产生的脉冲周期为:T=0.7(R1+2R2)C2=0.1s,之后经过74LS161用异步清零法十分频,使得74LS161输出........