象棋竞赛计时器设计---数电课程设计报告

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1、 1 目目 录录 1.1. 总电路设计思路和总体框架总电路设计思路和总体框架2 1.1.1.1.总设计思路总设计思路2 1.2.1.2.总体框架图总体框架图3 2.2. 模块设计思路、电路图及其仿真图模块设计思路、电路图及其仿真图. .4 2.1.2.1.译码驱动电路、译码驱动电路、显示电路模显示电路模块块4 2.2.2.2.计时电路模块计时电路模块 .5 2.2.1.2.2.1. 2 2 小时计时电路模块小时计时电路模块5 2.2.2.2.2.2. 3 30 0 秒倒计时电路模块秒倒计时电路模块7 2.3.2.3.控制电路模块控制电路模块8 2.3.1.2.3.1. 控制电路的设计思路控制电

2、路的设计思路 8 2.3.2.2.3.2. 控制电路电路图控制电路电路图9 2.4.2.4.秒信号发生电路模块秒信号发生电路模块. .9 2.4.1.2.4.1. 秒信号发生电路模块设计思路秒信号发生电路模块设计思路. .9 2.4.2.2.4.2. 秒信号发生电秒信号发生电路路图图10 3.3. 总电路图及仿真图总电路图及仿真图11 3.1.3.1.总电路图总电路图11 3.2.3.2. 仿真图仿真图. .12 4. 总电路图的安装总电路图的安装与与调试调试步骤步骤. .14 5. 故障检查和分析故障检查和分析以及解决方案以及解决方案16 6. 设计总结和心得设计总结和心得17 7. 附录附

3、录18 2 1 1总电路设总电路设计思路和总体框架计思路和总体框架 1.1 1.1 总设计思路总设计思路 象棋竞赛计时器采用7个数码显示器分别显示2小时顺计时和30秒倒计时， 由于顺计时与倒计时同时存在，故考虑用 74LS192（十进制加/减计数器）来实 现两个计数模块的计数功能。 2 小时计数模块电路中包括两个十进制（秒钟的个位与十位、分钟的个位与 十位）与两个六进制（秒钟十位与分钟个位、分钟十位与时钟个位）两个基本进 制。设计十进制时，可利用 74LS192 本身所具有的进位信号来对上位进行信号输 入；设计六进制的时候需要捕捉信号，这里采用 74LS20（二四输入与非门） 和 74LS04

4、（六输入反向器）同时完成下位信号捕捉与对上位信号输功能。利用 5 片 74LS192 构成十进制与六进制，再构造两个六十进制，最后两个六十进制构成 三千六百进制功能的 2 小时计时模块电路。30 秒倒计时模块电路与 2 小时顺计 时模块电路设计思路类似。 设计要求在 2 小时顺计时完后报警，并启动 30 秒倒计时。这里首先捕捉 2 小时顺计时完的特征输出信号作为 30 秒倒计时电路启动的大前提。由于要实现 甲 30 秒用时完后， 能自动停下， 并可以通过开关切换到乙， 这里利用两个 74LS32 （四二输入或门）来捕捉 30 秒倒计时用完信号，再通过 74LS112（二JK 触 发器）和开关一同构成控制电路，实现甲乙用时切换功能。利用开关将各芯片清 零端相串接至高电平，低电平有效的另接至 74LS04（六输入反向器） ，实现清零 功能。利用零界时刻的特征信号产生报警器信号，实现 2 小时用时以及 30 秒倒 计时报警功能。 最后利用 555 芯片构造振荡器产生秒信号，为整个电路提供方波信号。将各 功能相互有机联结起来，实现象棋竞赛计时