数字电子技术课程设计篮球比赛s计时器样本.doc

一、设计目1．培养理论联系实际对的设计思想，训练综合运用已经学过理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题能力2．学习较复杂电子系统设计普通办法，理解和掌握模仿、数字电路等知识解决电子信息方面常用实际问题能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3．运营基本技术训练，如基本仪器仪表使用，产业元器件辨认、测量、纯熟运用能力，掌握设计资料、手册、原则和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据解决等。4．培养学生创新能力。二、设计规定1．30秒计时器具备显示30秒计时功能。2．系统设立外部操作开关，控制计时器直接置数、清零、启动、和暂停功能。3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为1秒。4．当计时器递减计时到零时，数码显示屏不能灭灯，LED变亮报警。三、总体设计本实验核心某些是要设计一种30s计数器，并且对计数成果进行实时显示，同步要实现设计任务中提到各种控制规定，因而该系统涉及秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个某些构成。其中，计数器和控制电路是系统重要某些。计数器完毕30s计时功能，而控制电路具备直接控制计数器启动计数、暂停、持续计数、译码显示电路显示和灭灯功能。为了满足系统设计规定，在设计控制电路时，应对的解决各个信号之间时序关系。在操作直接清零开关时，规定计数器清零，数码显示屏显示零。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同步计数器完毕置数功能，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、持续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处在保持状态；当暂停、持续开关拨在持续时，计数器继续递减计数。系统设计框图如图下图所示。暂停/继续脉冲发射器译码器计时器LED显示置数清零图1四、单元电路设计1、译码显示电路用发光二极管（LED）构成字型来来显示数字。这种数码管每个线段都是一种发光二极管，因而也称LED数码管或LED七段显示屏。由于计算机输出是BCD码，要想在数码管上显示十进制数，就必要先把BCD码转换成7段字型数码管所规定代码。咱们把可以将计算机输出BCD码换成7段字型代码，并使数码管显示出十进制数电路称为“七段字型译码器”因而在本次设计中咱们采用了惯用74LS48。在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算成果；另一方面用于监视数字系统工作状况。因而，数字显示电路是许多数字设备不可缺少某些。数字显示电路普通由译码器、驱动器和显示屏等某些构成，如下图所示。下面对显示屏和译码驱动器分别进行简介。驱动器显示屏译码器计数器图2数码显示屏是用来显示数字、文字或符号器件，当前已有各种不同类型产品，广泛应用于各种数字设备中，当前数码显示屏件正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。数码显示方式普通有三种：第一种是字形重叠式，它是将不同字符电极重叠起来，要显示某字符，只须使相应电极发亮即可，如辉光放电管、边光显示管等。第二种是分段式，数码是由分布在同一平面上若干段发光笔划构成，如荧光数码管等。第三种是点阵式，它由某些按一定规律排列可发光点阵所构成，运用光点不同组合便可显示不同数码，如场致发光记分牌。数字显示方式当前以分段式应用最普遍，下图表达七段式数字显示屏运用不同发光段组合方式，显示0～15等阿拉伯数字。在实际应用中，10～15并不采用，而是用2位数字显示屏进行显示。图3显示屏如前所述，分段式数码管是运用不同发光段组合方式显示不同数码。因而，为了使数码管能将数码所代表数显示出来，必要将数码经译码器译出，然后经驱动器点亮相应段。例如，对于8421码0011状态，相应十进制数为3，则译码驱动器应使a、b、c、d、g各段点亮。即相应于某一组数码，译码器应有拟定几种输出端有信号输出，这是分段式数码管电路重要特点。74LS48为4线－七段译码器/驱动器（BCD输入，有上拉电阻），其输出端（Ya－Yg）为高电平有效，可驱动灯缓冲器或共阴极VLED。当规定输出0－15时，消隐输入（BI）应为高电平或开路，对于输出为0时还规定脉冲消隐输入（RBI）为高电平或者开路。当BI为低电平时，不论其他输入端状态如何，Ya－Yg均为低电平。当RBI和地址端（A0－A3）均为低电平，并且灯测试输入端（LT）为高电平时，Ya－Yg为低电平，脉冲消隐输出（RBO）也变为低电平。当BI为高电平或开路时，LT为低电平可使Ya－Yg均为高电平。48与248引出端排列、功能和电特性均相似，差别仅在显示6和9,248所显示6和9比48多余上杠和下杠。引出端符号：A-D译码地址输入端BI/RBO消隐输入（低电平有效）/脉冲消隐输出（低电平有效）LT灯测试输入端（低电平有效）RBI脉冲消隐输入端（低电平有效）a-g段输出图474LS482、脉冲产生电路（555