课程设计报告前言电子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、还可以用来做为各种药丸，药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课设计的“篮球竞赛24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24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24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，数码管显示器灭灯；计时器为24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。电子课程设计任务书一、课程设计的目的及设计内容电子课程设计是学生在修完“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”和“电子技术基础实验”后开设的设计课程。目的是锻炼学生综合运用电子技术基础知识以及动手的能力，提高学生使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力，同时了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用，为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。通过课程设计，使学生加强对数字及模拟电子技术的理解，学会查阅资料、方案比较、方案选择以及原理图设计、计算、制作、调试等基本技能，增强分析、解决实际问题的能力。本设计内容是完成一个篮球比赛24秒倒计时器的设计与制作的全过程，包括方案选择、原理图设计、元器件选择、EDA原理图绘制、电路的安装调试与制作、撰写完整的设计报告等。二、主要功能与指标1电路具有24.0秒时间显示功能；2系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；3计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始。4计时器为递减计时，其计时间隔为0.1秒；5当计时器递减计时到零时，显示器显示0，同时发出CP同步闪烁报警信号。6该电路可应用于篮球比赛 三、主要元器件及仪器设备可逆十进制计数器74LS192三片、三输入或非门74LS27一片、七段译码器74LS48（内有驱动）三片、七段译码器CD4511（不含驱动）、共阴极数码管SM120501K三个、二输入与非门74LS00一片、四输入与非门74LS20一片、六反相器74LS04一片、555定时器一片，二输入与门74LS08一片。开关3个，电容0.01、0.51、1微法各1，电阻10K、470欧姆若干，LED4个等，实验板，稳压电源，万用表。四、设计成品要求1课程设计报告1份；2制作成品1套。五、参考资料1康华光.电子技术基础(数字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2000221IC中国电子网（http:/www.21ic.com）3阎石数字电子技术基础第四版北京：高等教育出版社，19984自己补充资料六、进度安排进行时间：一周星期一：下达设计任务；查资料、方案设计、原理图设计、元器件选择；星期二：各小组讲解设计方案，检查通过后领元器件及工具；星期三、四：安装、调试，实现各项功能要求；星期五：撰写设计报告，答辩。目录一、设计任务及要求。二、原理框图：说明各框图的功能及各框图的联系。三、选取元件、参数，列出材料清单，列出集成芯片外管脚图，型号、功能表、部分参数的计算过程。四、所用仪器、设备。五、绘制EDA电路原理图，分析电路工作原理。六、布线、安装、调试：记录过程，出现的问题，解决的方法。七、总结心得体会：感受、想法、新的设想、改进等。八、参考资料 一 设计任务及要求1.1电路具有24.0秒时间显示功能；1.2系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；1.3计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始。1.4计时器为递减计时，其计时间隔为0.1秒；1.5当计时器递减计时到零时，显示器显示0，同时发出CP同步闪烁报警信号。1.6该电路可应用于篮球比赛二、原理框图：说明各框图的功能及各框图的联系。数码管显示电路数码管驱动电路报警电路计数电路控制电路脉冲产生电路三、 元件、参数原件列表可逆十进制计数器74LS192三片三输入或非门74LS27一片七段译码器74LS48（内有驱动）三片七段译码器CD4511（不含驱动）共阴极数码管SM120501K三个二输入与非门74LS00一片四输入与非门74LS20一片六反相器74LS04一片、555定时器一片电容1uF ，0.01uF电阻100k 20k 470欧姆部分参数计算过程555定时器组成多谐振荡器，产生脉冲，使脉冲周期为100毫秒，计算如下(555定时器说明见后) 74LS48引脚图及功能表 74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和单片机系统的显示系统中， 74ls48引脚功能表七段译码驱动器功能表十进数或功能输入BI/RBO输出备注 LTRBID C B A abcdefg0HH0 0 0 0H111111011Hx0 0 0 1H01100002Hx0 0 1 0H11011013Hx0 0 1 1H11110014Hx0 1 0 0H01100115Hx0 1 0 1H10110116Hx0 1 1 0H00111117Hx0 1 1 1H11100008Hx1 0 0 0H11111119Hx1 0 0 1H111001110Hx1 0 1 0H000110111Hx1 0 1 1H001100112Hx1 1 0 0H010001113Hx1 1 0 1H100101114Hx1 1 1 0H000111115Hx1 1 1 1H0000000BIxxx x x xL00000002RBIHL0 0 0 0L00000003LTLxx x x xH1111111474LS192引脚图及功能表74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。 CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。LD为预置输入控制端，异步预置。CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。共阴极数码管数码显示器可显示系统的运行状态及工作数据，我们所选用的是发光二极管（LED）显示器，它分为两种，共阴极、（BS201/202）与共阳极（BS211/212），我们所选的是共阴极，它是将发光二极管的阴极短接后作为公共极，当驱动信号为高电平时，阴极必须接低电平，才能够发光显示。共阴极数码管的外引脚及内部电路如图555定时器74LS04引脚图74LS00引脚图74LS27引脚图74LS20引脚图功能表四、所用仪器、设备实验板，稳压电源，万用表，共三件。五、绘制EDA电路原理图，分析电路工作原理。原理图原理图分析： 当按下开关s1时，电路中192芯片置数端有效，数码管显示24.0.当按下开关s2时，计数器在555定时器的脉冲作用下开始计数，当计数到00.0时，192的计数端被置为高电平，此时计数会保持。同时控制电路和555脉冲的作用下LED的闪烁。六、布线、安装、调试1.布线时先做好芯片布局，然后连线；2.安装按照原理图，布线要规则有序；3.调试过程中可先看计数电路，看计数是否达到要求，然后调试控制电路，在调试过程中，最好先置数为4.秒减少调试等待时间，控制电路出现问题时可置数位0秒，用万用表测量相应引脚电压，看是否与仿真吻合，依次进行修改。七、总结心得体会本人到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次实习。身为自动化系的学生，设计是我们将来必需的技能。而这次课设恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台。从通过理论设计，到仿真软件仿真，再到确定具体方案，再到安装实际电路，最后到调试电路、成型。整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。可以说，本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。总的来说，这次课设虽然累，但非常充实。 在这次实习中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，那你的设计才有可能成功。因此我们在设计前必须做好充分的准备，认真查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。 如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事，那么安装、焊接过程则是一个考验人耐心的过程，对电路的安装、焊接、分析、调试要一步一步来，不能急躁。因为是在仿真软件上较理论上还是存在一定的差距，仿真能出来结果的在实际电路不一定就能出来，这就需要我们有耐心，寻找一个比较正确的调试方法。要做好本次的课程设计，熟练地掌握课本上的理论知识是前提。这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。八、参考资料1康华光.电子技术基础(数字部分).第四版.北京:高等教育出版社,2000221IC中国电子网3阎石数字电子技术基础第四版北京：高等教育出版社，19984 .百科文库14