1、 数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告 篮球竞赛篮球竞赛3030秒计时器秒计时器 系别：电器及其自动化工程系系别：电器及其自动化工程系 班级：班级： 姓名：姓名： 学号：学号： 课程设计日期：课程设计日期：20132013年年1212月月 电子技术课程设计电子技术课程设计 题目：题目：具有数字显示的篮球竞赛具有数字显示的篮球竞赛 30S30S 计时器计时器 设计要求设计要求 1. 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 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，同时
2、发出光电报警信号。 一一 电路设计原理与设计电路电路设计原理与设计电路 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 经过初步的设计，可以确定该系统应包括秒脉冲发生器、
3、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 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
4、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。 系统设计框图如图 1.1 所示。 图 1.1 系统设计框图 在此，提出两种方案，主要是针对脉冲发生电路。方案一是采用 555 构成 的多谐振荡电路（即脉冲产生电路） ，其电路原理图如图.。另一种方案是用 555 构成的多谐振荡器直接产生频率为 10Hz 的秒脉冲，原理图如图.5。相比 较之下方案一的秒脉冲会稳定些， 但因为电路加入了 74LS161 用于异步清零法分 频而使电路变得复杂许多， 而本次课设都是采用软件仿真的方式来验证最后结果 的，因此不会存在因为元器件的误差而使结果受到影响的情况，因此没有必要用 复杂的电路来替代简单电路就可以完成的功能的电路。 所以本次课设采用第二种 方案来产生 10Hz 的秒脉冲。 脉冲发生器脉冲发生器 计数计数器器 计数器计数器 十位显示十位显示 个位显示个位显示 1/10 位显示位显示 译码器译码器 译码器译码器 译码器译码器 计数计数器器 报警电路报警电
