篮球30秒倒数计时器

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1、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：自动化一班学生姓名：学号：指导教师：马志钢设计周数：两周课设成绩：2009年6月25日第１７页目录一、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、参考文献五

2、、附录（PCB图）第１７页一、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，

3、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、课程设计正文一、课程设计的内容及要求：（1）设计一个30秒倒计时电路，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）要求计时电路递减时，每隔1秒钟，计时器减1；（4）当计时器递减计时到零时，显示器上显示00，同时发出声光报警信号。（5）根据任务和主要

4、技术指标，进行总体方案设计（6）实现功能所用的器件的成本低,数量少为最佳（7）设计电路要优化设计,其中包括原理图和PCB图设计（8）自觉遵守实验室各项规章制度2、方案设计（系统控制电路框图及说明）设计原理框图：30秒定时器电路的原理框图如图所示。第１７页30秒定时器原理框图由图2.1可知，30秒定时电路主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成。其中，秒脉冲发生器和计数器是系统的主要组成部分。秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，是整个定时电路的动力基础，采用555集成电路组成的

5、多谐振荡器构成。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/连续计数功能，译码显示电路完成计时显示功能、报警电路完成定时时间到报警功能。本设计的秒脉冲发生器采用555集成电路，计数器采用两片74LS192芯片组成30进制递减计数器，译码显示电路用CD4511进行译码和共阴极七段数码管显示器组成，报警电路在设计中用发光二极管和蜂鸣器组成。3、元器件介绍元器件详单元件名型号数量555定时器5551计数器74LS1922译码器CD45112七段共阴极数码管2发光二极管1蜂鸣器1开关2电容2电阻20第

6、１７页4、系统原理图、印制板图及其说明一、单元电路分析根据设计思路和原理框图，对各个单元电路进行分析，逐次设计出各个单元电路。1、秒脉冲发生器（1）555定时器电路的基本原理555定时器内部结构图如图所示。555定时器内部结构图由图可以看出，555内部结构包括两个电压比较器C1和C2，一个基本RS触发器和一个集电极开路的放电三极管TD三部分构成。VI1是比较器C1的反相输入端，也称阈值端，用TH表示。VI2是比较器C2的同相输入端，也称触发端，用TR表示。VR1和VR2是C1和C2的基准电压，VCO是控制电压输入端，当VC

7、O悬空时，VR1=2/3VCC，VR2=1/3VCC。若VCO接固定电压时，VR1=VCO，VR2=1/2VCO。/RD是清零端，当/RD=0时，VO=0；当/RD=1时，电路处于工作状态。555定时器的逻辑功能主要取决于比较器C1、C2的工作状态，分析如下，在无外加控制电压VCO的情况下：1、当VI1>VR1，VI2>VR2时，比较器输出VCl=0，VC2=1，触发器置0，使得定时器输出VO=0，同时TD导通。2、当VI1

8、=1，同时TD截止。3、当VI1VR2时，比较器输出VCl=1，VC2=1，触发器维持原状态不变。555集成定时器功能真值表（2）秒脉冲发生器电路设计图中OUT引脚为输出端，即由555产生的1HZ脉冲又此输出至CD4511输入端。接通电源后，电容C被充电，当VC上升到2VCC／3时，使