30s倒计时课程设计.doc

电子技术课程设计报告 设计题目：篮球竞赛30S计时器 专业班级：08电气4班 学生姓名： 指导教师： 设计时间： 2010年12月22日 机械电气工程学院电气工程系 摘要 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制，但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。有需要就会有市场，因此设计一款30秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30秒制。该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。 本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；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，数码管显示器全部显示为“0”；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 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 目录 摘要 .....................................1 一、设计要求 ....................................3 1．设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。 ..........................3 三、电路设计原理与设计电路 .. ................4 3.1.脉冲发生电路 ..........................4 3.2.用555定时器构成多谐振荡器 .......................4 3.3.计数器电路 ...................................6 3.4.译码显示电路 ............................... 7 3.5.控制电路 ...................................10 3.6.仿真原理图 ...................................12 四、 所需电气元件 ................................14 五、 课程设计总结 .................................15 六、 参考文献 ...................................16 一、设计要求 1．设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。根据功能要求，绘制原理如图2.1所示。  图2.1 原理结构框图 原理框图包括秒脉冲发生器、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。其中，计数器和控制电路时系统的主要部分。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。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，数码显示器灭灯。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；当暂停/继续拨在暂停的位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/继续拨在继续时，计数器继续递减计数。 三、电路设计原理与设计电路 图3.1 555管脚图 3.2用555定时器构成多谐振荡器 用555定时器构成多谐振荡器电路如图3.2所示。电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐