目录。一、绪论 2
1.课题背景、目的及意义 2
2.任务及要求 2
二、方案原理框图 3
三、设计思路及原理 3
四、各部分电路设计及元器件选择 4
．６０秒倒计时器： 4
．控制器 7
五、实验与** 11
1.**步骤 11
2.总电路图 11
3.元件清单 11
六、制作安装调试 13
七、总结与心得体会 13
1.设计总结 13
2.制作总结 13
参考文献 14
附录 151)背景。
随着象棋、快棋、围棋、跳棋等棋类游戏受到越来越多的人的欢迎，棋类竞赛也受到越来越多人的参与、关注。在跳棋快棋比赛中，由于参赛双方必须在一定时间内决出胜负，因此，必须对双方的时间按照规则进行限制与记录。这样，必须有可以按照比赛规则准确记录时间的并实现其它功能的设备。
跳棋快棋赛电子裁判计时器能够满足所有的要求。
2)目的及意义。
按照比赛规则设计的跳棋快棋赛电子裁判计时器，可以成为判决参赛者胜负的电子裁判，保证比赛结果的正确、公平、公正，减少由于人为因素而导致的误判、误罚。
1.任务：本课程设计的任务就是设计一个象棋快棋赛裁判计时器。具体设计任务如下：
(1)熟悉象棋棋快棋赛裁判计时器的工作原理；
(2)写出象棋快棋赛裁判计时器的设计方案；
3)用硬件加以实现；
4)写课程设计报告。
2.主要要求及指标。
1)象棋快棋赛规则是，红、黑双方对弈时间累计均为1分钟，超时判负；
2)甲乙对弈方的计时器共用一个秒时钟，双方均用2位数码管显示，预定的初值均为1分钟(60秒)，采用倒计时方式，通过按扭启动，由本方控制对方，比如甲方走完一步棋后必须按一次甲方的按键，该按键启动乙方倒计时， 甲方停止计数；
3)同理，乙方走完一步棋后必须按一次乙方的按键，该按键启动甲方倒计时器， 乙方停止计数；
4)超时能发出声音，报警判负；
5)报警判负后，选手按钮失效；
6)按下裁判键后，计时器开始新一轮工作。
根据设计的任务与要求，象棋快棋赛裁判计时器工作原理如图１所示，电路主要包括四大部分：控制器，计时器，译码显示和按钮控制端。（实验所需的脉冲信号直接由实验箱提供，不另外设计电路来产生脉冲信号）。
６秒倒计时器由两片７４ｌ芯片级联来实现。译码显示部分由７４４七段显示译码器来实现。控制器则由ｊｋ触发器和一些与门，或门，非门来实现。
设计原理图：
原理图如图2所示，甲方和乙方的按钮信号分别接在jk触发器的清零端和预置端，从而实现了本方控制对方的功能。四片74ls192芯片可以实现60秒倒计时的功能。四片74ls芯片分别和四片7448芯片相连，从而实现了译码显示功能。
4072四输入或门输出的超时信号和7421四输入与门，可以实现超时判负和超时判负后选手按钮的失效。当一方出现超时后，4072芯片输出一个低电平。
信号，该低电平信号为7421与门的一个输入端，从而将双方的计数器脉冲信号都锁住，由于该低电平的存在使得选手按钮失效。而裁判控制按钮与四片74ls192的清零端相连，以实现按下裁判键后，计时器开始工作，比赛重新开始。
１）原理图：
２）74ls192芯片介绍：
３）倒计时器电路：
倒计时器由两位4位十进制可逆同步计数器74ls192、其组成如图４所示，其中 74ls192是上升沿触发， ｕ为加计数时钟输入端； ｄ为减计数时钟输入端；ｌｏ为异步预置端，低有效；ｃｌ为异步清零端，高有效；ｃｏ为进位输出端，当1001后输出低电平；ｂｏ为借位输出端，当0000后输出低电平；d3d2d1d0为数据预置端；q3q2q1q0为数据输出端。倒计时器初始状态为01100000，当输入一个脉冲，计时器就会减１。将个位计数器bo端与十位计数器的down相连。
低位的状态是0000时，再来一个脉冲，bo端就会由1—〉0，这是高位的ｄｏｗ端由0—〉1。高位因得到一个上升沿，从而触发，进行减1运算。低位的状态变为1001。
当高低位的状态都为0000时，它们的ld端就会接低电平，从而进行异步置数。计时器状态变为01100000。秒脉冲再来就会重复以上操作。
４）倒计时显示电路：
将７９ｌ的四输出端与７４４的四输入端连接，以实现译码显示。
1）超时判断报警电路
原理图：将个位７４ｌ的四个输出和十位74ls192的ｑａ、作为输入端接到4072芯片的输入端（4072为２四输入或门）。由于十位的ｑｄ输出端始终为零，所以没有必要在接到或门的输入端。
电路图：超时判断电路实现甲乙双方任一方的时间用完，即计时器减到零时立即发出报警提示，报警灯亮，进行判负。如图７所示。
2）本方控制对方电路。
原理图：如图8所示，在双方各按下控制键时，会产生一个负脉冲，将按钮控制端分别接到jk触发器的清零端和预置端。输出的q和必然为不同电平，从而实现本方空之对方的功能。
jk触发器：
电路图：电路图如图9所示，jk触发器的输出q与分别与脉冲信号cp进行逻辑与运算，当甲方按下控制键时，输出q=0， =1，从而甲方的计数器应为没有脉冲信号而停止工作，而乙方有脉冲信号而开始工作。反之，当已方按下控制键时，输出q=1， =0，从而乙方的计数器应为没有脉冲信号而停止工作，而甲方有脉冲信号而开始工作。
从而实现了本方控制对方的计数器的功能。
3）超时停止工作电路。
原理图：4）裁判控制电路：
设计原理：裁判键的功能为超时判负后，按下裁判键后，计数器重新开始工作。因而裁判键和计数器的清零端由联系，可将裁判键控制端与计数器的清零端（高电平有效）相连。
然而清零后计数器的输出全为零，处于超时判负状态，没有脉冲到达计数器的down端。为了消除零状态，可以将超时停止工作的脉冲输出与裁判键输出端进行或运算，从而为两方计数器提供一个上升沿脉冲，使双方都回到初始状态60秒。计数器开始正常工作。
原理图：实验与**步骤如图12 所示，先进行各单元电路进行**调试，再对功能模块进行**和调试，最后进行整体电路联调。
总电路图如图13所示，通过控制计数器的脉冲信号来控制计数器的工作。四片74ls192芯片可以实现60秒倒计时的功能。jk触发器可以实现本方控制对方的要求。
4072四输入或门输出的超时信号和7421四输入与门，可以实现超时判负和超时判负后选手按钮的失效。而裁判控制按钮与四片74ls192的清零端相连，以实现按下裁判键后，计时器开始工作，比赛重新开始。
1．根据元件清单，领取元件和实验箱；
2．规划电路布局（按单元电路集中布局）；
3．单元电路接线、调试、验证；
4．整体电路联调；
5．安装调试的验收。
该象棋快棋赛裁判计时器的设计，实现了所要求的功能，并且原理简单有效，所使用的芯片除74ls192和74ls76之外，都是一些基本的逻辑与或非运算电路。通过本次课程设计，我们对74ls192芯片和一些芯片有了更多的了解，弥补了上课时只有理论学习的不足。同时，通过对设计软件ewb的学习使用，自己对该软件有了更多的理解，为今后的学习做了必要的积累。
设计的过程需要对书本知识十分熟悉，在设计的同时，也无形中帮助我们复习了课本，总结了老师所讲的知识。当然设计过程中也有许多不足之处，该电路所使用的芯片偏多，比较杂乱。而且用到的多为数字电路部分的知识，模拟电子技术的知识则较少使用。
制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁。课程设计给我们提供了一个宝贵的机会，理论用于实践，许多的实践经验是我们在课本上学不到的，必须经过这样严格的自己动手，才会从中体会出设计成果的喜悦。
1、沈任元吴勇编常用电子元器件简明手册机械工业出版社 2001.1
2、林红编数字电路与逻辑设计(第2版) 清华大学出版社 2009.4
3、高吉祥编电子技术基础实验与课程设计电子工业出版社 2002.2
附录。实物图。
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