姓名 :徐秀华班级：1101103 学号 ：1110100124
实验日期：11.25 节次 ： 4教师签字成绩：
篮球竞赛24秒倒计时器。
1、实验目的。
1.加深对组合逻辑电路以及时序逻辑电路的掌握。
2.了解数字24秒计时器的组成及工作原理。
3.进一步展开对多位计数器的思考。
二、总体设计方案或技术路线。
24秒倒计一般可用在篮球比赛上，篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时计数器，该计数器有递减计时，再在电路上外加警报器和发光灯就可以对球员的一个很好的提醒。
篮球竞赛24秒计时器原理框图如图1所示。功能的电路采用模块化设计，分别都有各自的功能。
篮球竞赛24秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制电路控制计数器的启动计数、暂停／继续计数。
当启动置数开关时，计数器完成置数功能显示24秒字样；当启动开关时，计数器开始计数；暂停／继续开关连接到连续计数端时，计数器开始连续计数，当连接到暂停计数端时，计数器暂停计数。计数器递减到零时，发出光电报警信号。
为保证系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号之间的时序关系：
1．操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。
2．当启动开关闭合时，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，数码显示器显示24秒字样；当启动开关断开时，计数器开始计数。
3．当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号cp，计数器处于锁存状态；当暂停/连续开关断开时，计数器继续累计计数。
三、实验电路图。
4、 仪器设备名称、型号和技术指标。
555芯片 1个。
74ls192芯片 2个。
74ls20芯片 1个。
74ls00芯片 1个。
数码管 2个。
电子技术试验箱 1个。
电容电阻若干。
5、理论分析或**分析结果。
1、标准秒脉冲发生电路标准秒脉冲发生电路如图2所示，它由555定时器组成多谐振荡器，定时元件r1为15kω,r2为68kω,c为10μf,产生1hz的标准脉冲信号。振荡器的频率约为：ｆ=1.
443 / r1 + 2 r2 ) c】=0.9956hz。
2、计数器及译码显示电路计数器采用74ls192同步可逆双时钟计数器。用两片74ls192设计成二十**制减法计数器，由数码管进行译码，七段码显示器显示计时时间。计数器接成（00100100）2=（24）10。
计数脉冲信号接入个位计数器的down减脉冲输入端(up端接高电平) 。根据设计要求，计数器计数到零时应停止计数，为此，将十位计数器的bo′借位端与脉冲信号源通过与门联接，使计数到零时，bo2′= 0,封锁cp信号，计数器保持零状态不变，控制电路发出报警声信号，使报警电路工作，信号灯亮。
3、控制电路篮球竞赛24秒计时器功能控制由外部操作开关控制实现，开关j2实现计数器的暂停/计数控制。当j2为“1”时(左合) ,秒脉冲发生器发出的秒脉冲信号被封锁，计数器暂停计数；当j2为“0”时(右合) ,控制门电路打开，秒脉冲信号送到计数器的减脉冲输入端；开关j1控制计数器的load′异步并行置数控制端，当lj1闭合时，load′= 0,计数器预置数，j1断开时，load′= 1,计数器处于计数工作状态。计数器清零通过开关j3控制， clr = 1时计数器清零， clr = 0时，计数器正常计数。
六、详细实验步骤及实验测量数据记录。
1、按图接好电路。
2、用示波器检测秒脉冲电路输出频率为1hz。
3 、接通电路：j1打向1端，j3打向2端，j2合上。此时观察，显示器示数为24；j1打向2，j2断开时，计数器开始计数。记录各个输出端的电位。**如下：
4、当24秒计数完成后，二极管发光，显示器示数为0-0。说明此电路功能完好。
七、实验结论。
1、示波器测得多谐振荡器的周期t=1.1014s，频率f=907.0mhz。
2、按照设计要求，我用555定时器构成的多谐振荡器产生周期约为1s的脉冲信号，作为计数器的时钟脉冲，却在示波器中看不到预期的1hz的方形脉冲，与理论值有差距。但基本完成了实验要求。实现了24进制的倒计时，并且数码管显示“00”时，发光二极管亮，起到了报警的作用。
实验完成基本顺利。
3、试验箱上无单刀双掷开关。
将两个逻辑开关合为一个单刀双掷开关使用，但要注意使用时应同时改变两个开关。
八、实验**现的问题及解决对策。
1、在设计中按照计算出的结果选择电阻与电容大小，却在示波器中看不到预期的1hz的方形脉冲。
绞尽脑汁的思考讨论原因，多次更换电阻与电容大小，得到的结果都是大同小异。经上网查找资料发现这是使用的软件原因，以及试验箱的影响，几乎不可避免。
2、第一次连好电路时，数码管只显示“24”和“00”。电路**部分需要将所有的功能电路连接，合为整体，完成完整的计时功能，这是需要认真与细心的工作，我所做的就是耐心完成。我在这一设计过程中，学会了坚持不懈，不轻言放弃。
而且，在设计前必须做好充分的准备，认真查找详细的资料，为设计的成功打下坚实的基础。
9、本次实验的收获和体会、对电路实验室的意见或建议。
本次自主实验是我到目前为止觉得收获非常大的一次，可以说是有苦也有甜。身为电气工程系的学生，设计是我们将来必须的技能。而这次自主实验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，到确定具体方案，再到**软件**，最后到调试电路、显示结果。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，本次自主实验是针对前面所学知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说，这次课程设计虽然比较累，但非常充实。
通过这次自主实验让我们更加深入的了解了些芯片的使用原理和特点，各个引脚对芯片的控制和影响，还系统的将逻辑电路和时序电路联系在一起。通过设计将555定时器转换成多谐振荡器的设计的记忆也加深了，并且实验也顺利的完成了。
可见理论转化为实际不仅靠个人努力还要借助客观的实际条件，总之，课程设计的意义远比那些课堂理论重要的多，书上的东西是死的，只有自己动手才能真正的去领会这些理论。通过设计我们锻炼了脑力，又锻炼了自己的动手能力，让我们认识到：实践是理论最好的证明，也同时验证实践是检验真理的唯一标准这句话。
在我们学习课堂知识之时也要注重自身动手操作能力的培养。非常感谢电工电子实验室给我们这一个良好的实验环境，但是要是能有更多的实验设备，更好的实验指导及更充足的时间就更好了。
10、参考文献。
1] 赵鑫，蒋亮，齐兆群等。数字电路设计[m].北京机械工业出版社，2023年6月第一版。
2] 张玉璞，李庆常编。电子技术课程设计。北京：理工大学出版社，1994.
3] 阎石编《数字电子技术基础》第五版。高等教育出版。
4] 彭介华编，电子技术课程设计指导。湖南：高等教育出版社。
5] 梁宗善编，电子技术基础课程设计。武汉：华中理工大学出版社，1995.
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