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2 課程設計目的 1、圍繞課程設計的內容,培養學生查詢相關資料以及文獻檢索的能力; 2、培養學生對以往所學知識的綜合運用能力;在理解透課堂所講知識的基礎上,提高學生 的自學能力; 3、培養學生了解並逐步熟悉科學研究的整個過程,養成良好的科學態度以及實事求是、嚴謹塌實的工作作風;培養學生獨立分析問題和解決問題的科學研究的能力; 課程設計內容 (1)設計要求: ① 設計一個籃球比賽24秒計時器,具備顯示24秒計時功能; ②計時器為遞減工作,時間間隔為1S : ③設置外部開關,控制計時器的啟動、暫停及清零; ④遞減到零時發出聲光報警 : ⑵原理方框圖圖:
2
課程設計目的
1
、圍繞課程設計的內容,培養學生查詢相關資料以及文獻檢索的能力;
2
、培養學生對以往所學知識的綜合運用能力;在理解透課堂所講知識的基礎上,提高學生
的自學能力;
3
、培養學生了解並逐步熟悉科學研究的整個過程,養成良好的科學態度以及實事求是、嚴
謹塌實的工作作風;培養學生獨立分析問題和解決問題的科學研究的能力;
課程設計內容
(1)
設計要求
:
①
設計一個籃球比賽
24
秒計時器,具備顯示
24
秒計時功能;
②計時器為遞減工作,時間間隔為
1S
:
③設置外部開關,控制計時器的啟動、暫停及清零;
④遞減到零時發出聲光報警
:
⑵原理方框圖圖:
包括秒脈沖發生器、計數器、解碼與顯示電路、報警電路和控制電路(輔助時序控制電路)
等五個部分組成。計時電路遞減計時,每隔
1
秒鍾,計時器減
1
其中計數器和控制電路是
系統的主要部分。計數器完成
24
秒計時功能,而控制電路完成計數器的直接清零、啟動計
數器、暫停
/
連續計數、解碼顯示電路的顯示與滅燈、定時時間到報警等功能。當計時器遞
減計時到零(即定時時間到)時,顯示器上顯示
00
,同時發出光電報警信號。
⑶實際電路圖:
秒脈沖
發生器
計數器
解碼
顯示
控制電路
報警
電路
3
⑷單元電路:
①
8421BCD
碼加法計數器模塊
計數器選用匯總規模集成電路
74LS192
進行設計較為簡便,
74LS192
是十進制可編程同
步加鎖計數器,它採用
8421
碼二
-
十進制編碼,並具有直接清零、置數、加鎖計數功能。
圖
1
是
74LS192
外引腳及時序波形圖。圖中
U
CP
、
D
CP
分別是加計數、減計數的時鍾
脈沖輸入端(上升沿有效)
。
LD
是非同步並行置數控制端(低電平有效)
,
CO
、
BO
分別
是進位、借位輸出端(低電平有效)
,
CR
是非同步清零端,
D3-D0
是並行數據輸入殿,
Q3-Q0
是輸出端。
圖
1 74LS192
外引腳及時序波形
74192
的功能表見下表
2
所示。
其工作原理是:
當
LD
=1
,
CR=0
時,
若時鍾脈沖加到
U
CP
端,且
D
CP
=1
則計數器在預置數的基礎上完成加計數功能,當加計數到
9
時,
CO
端發出
進位下跳變脈沖;若時鍾脈沖加到
U
CP
端,且
D
CP
=1
,則計數器在預置數的基礎上完成加
計數功能。
表
2 74LS192
功能表
4
由
74LS192
組成的二十四進制遞減計數器如圖
3
,其預置數為
N=
(
0010
0100
)
8421BCD=
(
24
)。它的計數原理是:只有當低位
1
端發出借位脈沖時,高位計數器才作
減計數。
當高、
低位計數器處於全零,
且
=0
時,
置數端
2=0
,
計數器完成並行置數,
在
端
的輸入時鍾脈沖作用下,計數器再次進入下一循環減計數。
圖
3
74LS192
構成的二十四進制遞減計數器
②時鍾模塊
為了給計數器
74LS192
提供一個時序脈沖信號
,
使其進行加計數
,
本設計採用
555
構成
的多諧振盪電路
(
即脈沖產生電路
),
其基本電路如圖
4
示
.
其中
555
管腳圖如下圖
2-5
示
.
由
555
工作特性和其輸出周期計算公式可知
,
其產生的脈沖周期
為
:
T=0.7(R
1
+2R
2
)C
。
因此
,
我們可以計算出各個參數通過計算確定了
R1
取
20k
歐姆
,R2
取
62k
歐姆
,
電容取
C1
為
10uF
、
C2
為
0.1uF,.
這樣我們得到了比較穩定的脈沖
,
且其輸出周期為
1
秒
.
圖
4 555
多諧振盪電路圖
③
輔助時序控制模塊
籃球競賽
24
秒計時器功能控制由外部操作開關控制實現
,
如圖
5
所示。開關
S
實現計數
器的暫停
/
計數控制。當
S
為「
1
」時
(
左合
) ,
秒脈沖發生器發出的秒脈沖信號被封鎖
,
計數器暫
停計數
;
當
S
為「
0
」時
(
右合
) ,
控制門電路打開
,
秒脈沖信號送到計數器的減脈沖輸入端
;
開關
L
控制計數器的
LOAD
′非同步並行置數控制端
,
當
L
閉合時
,LOAD
′
=
0,
計數器預置數
,L
斷開
時
,LOAD
′
= 1,
計數器處於計數工作狀態。計數器清零通過開關
R
控制
, CLR = 1
時計數器清
零
, CLR = 0
時
,
計數器正常計數。
5
圖
5
輔助時序控制圖
④解碼顯示模塊
此模塊主要是由
74LS48
解碼器和共陰極七段
LED
顯示器組成,通過計數器加
到解碼器,
從而實現共陰極七段
LED
顯示器從
0000
遞增到
4000
的計數顯示功能。
1. 74LS48
是七段顯示解碼器,其管腳圖如下圖
2-9
所示。現將各管腳功能介紹
一下:
A
、
B
、
C
、
D
是
BCD
碼的輸入端;
a,b,c,d,e,f,g
是輸出端;
圖
6 74LS48
管腳圖
2.
共陰極七段
LED
顯示器是較常用的顯示數碼管,但在使用時要注意的是:
a.
看清楚自己用的數碼管是共陰極還是共陽極的,
最好在使用之前用萬電用表測一下它的
極性,其管腳圖如下圖
2-10
所示,如果為共陰極的,其管腳
COM
端接地;如果為共陽極的,
起管腳
COM
段要接高電平。
b.
還要注意在數碼管電路上加上一保護電阻,起限電流的作用。
圖
7
共陰極七段
LED
顯示器管腳圖
!@#$%^&&*()_+.一三五七九貳肆陸扒拾,。青玉案元夕東風夜放花千樹更吹落星如雨寶馬雕車香滿路鳳簫聲動玉壺光轉一夜魚龍舞蛾兒雪柳黃金縷笑語盈盈暗香去眾里尋他千網路暮然回首那人卻在燈火闌珊處
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