电子技术课程设计篮球竞赛28秒计时器学院：华科学院专业：电气工程及其自动化姓名：刘楠楠学号：200622050320指导教师：黄庆彩2008年12月18日篮球竞赛28秒计时器=1\*CHINESENUM3一、设计任务与要求设计一个28秒计时器，具体的技术要求如下：=1\*GB3①具有28秒计时功能，并且能够实时显示计数结果。=2\*GB3②设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停／连续工作等操作。=3\*GB3③计时器为28秒递减计时，计时间隔为1秒。=4\*GB3④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。=2\*CHINESENUM3二、总体框图=1\*GB2⑴篮球竞赛28秒计时器原理框图如图1.图1=2\*GB2⑵设计思路设计一个28秒计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此系统可以采用以上所示的技术方案。其中28秒计数器和控制电路是整个系统的核心部分，28秒计数器为递减计数器，控制电路实现计数、外部清零、启动计数、暂停／连续、译码／显示、报警等控制。秒脉冲发生器产生频率为1秒的脉冲信号，作为计数器的计时脉冲。=3\*GB2⑶每一模块的功能及设计思路=1\*GB3①、秒脉冲信号发生器秒脉冲信号发生器需要产生一定精度和幅度的矩形波信号。实现这样矩形波的方法很多，可以由非门和石英振荡器构成，可以由单稳态电路构成，可以由施密特触发器构成，也可以由555电路构成等等。不同的电路对矩形波频率的精度要求不同，由此可以选用不同电路结构的脉冲信号发生器。本实验中由于秒脉冲信号作为计数器的计时脉冲，其精度直接影响计数器的精度，因此要求秒脉冲信号有比较高的精度。一般情况下，要做出一个精度比较高、频率很低的振荡器有一定的难度，工程上解决这一问题的办法是先做一个频率比较高的矩形波振荡器，然后将其输出信号通过计数器进行多级分频，就可以得到频率比较低、精度比较高的脉冲信号发生器，其精度取决于振荡器的精度和分频级数。按此思路可设计如下秒脉冲信号发生器:=1\*romani:图2上图中陶瓷振荡器、电阻、电容和4060内含的振荡电路共同构成32768HZ振荡器，产生频率为32768HZ的矩形波，经4060内部的14级计数器分频，得到频率为2HZ的矩形波，然后由74LS160的Ｑ。端得到频率为1HZ的秒脉冲信号，用该脉冲作为二十八进制减法计数器的计数脉冲。=2\*romanii：图3上图中555定时器、电阻、电容和电源将555定时器接成多谐振荡器，如上图所示，由3端输出秒脉冲信号，用该脉冲作为二十八进制减法计数器的计数脉冲。=2\*GB3②、28秒减法计数器28秒减法计数器采用74LS192设计，74LS192是同步加法／减法计数器，采用8421BCD码编码，具有直接清零、异步置数功能。图4=3\*GB3③、控制电路按照系统的要求，电路应该完成以下4个功能：=1\*romani：当操作直接清零按键时，要求计数器清零。=2\*romanii:当启动按键闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，显示器显示28s字样。当启动按键释放时，计数器开始减法计数。=3\*romaniii：当暂停／连续开关处于暂停状态时，控制电路封锁计数脉冲，计数器停止计数,显示器显示原来的数，而且保持不变，当暂停／连续开关处于连续状态时，计数器正常计数，另外，外部操作开关都应采取消抖措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。=4\*romaniv：当计数器递减到零时，控制电路输出报警信号，计数器保持状态不变。=3\*CHINESENUM3三.选择器件表1序号器件名称所需个数1555定时器1件274LS1922件374LS001件474LS041件574LS101件6DCD-HEX显示器1件7发光二极管1件8单刀单掷开关1件9双刀双掷开关2件10电阻若干11电容若干12+5VCC若干1、555定时器555定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555，用CMOS工艺制作的称为7555，除单定时器外，害有对应的双定时器556/7556。555定时器的电源电压范围宽，可在4.5V～16V工作，7555可在3～18V工作，输出驱动电流约为200mA，因而其输出可与TTL、CMOS或者模拟电路电平兼容。555定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定