單片機課程設(shè)計交通燈實習(xí)報告匯總

1、河南科技學(xué)院新科學(xué)院電子課程設(shè)計報告題目：籃球倒計時牌設(shè)計專業(yè)班級:電氣工程及其自動化4姓 名:時 間:指導(dǎo)教師:完成日期:20 年06月0 8日籃球倒計時牌設(shè)計任務(wù)書1設(shè)計目的與要求設(shè)計一個籃球倒計時牌。準確地理解有關(guān)要求，獨立完成系統(tǒng)設(shè)計，要求所設(shè)計的電路具有以下功能:(1)設(shè)計的倒計時牌，能直接顯示分” 秒”;(2)實現(xiàn)1分鐘暫停倒計時，中場 10分鐘暫停倒計時;終場和暫停的聲音提示;(4)注意3種倒計時之間的相互邏輯。2. 設(shè)計內(nèi)容(1)畫出電路原理圖，正確使用邏輯關(guān)系;(2)確定元器件及元件參數(shù);進行電路模擬仿真;SCH文件生成與打印輸出;PCB文件生成與打印輸出。3. 編寫設(shè)計報告

2、寫出設(shè)計的全過程，附上有關(guān)資料和圖紙，有總結(jié)體會。4. 答辯在規(guī)定時間內(nèi)，完成敘述并回答冋題。1 弓丨 言 2總體設(shè)計方案22.1設(shè)計思路32.2總體設(shè)計框圖43設(shè)計原理分析3.1計數(shù)和譯碼芯片介紹3. 2 分鐘倒計時電路3. 3十分鐘倒計時電路4 調(diào)試與仿真4.1 一分鐘倒計時仿真電路4.2十分鐘倒計時仿真電路 85567 75總結(jié)與體會 參考文獻附錄 1附錄 291 01 11 2籃球倒計時牌摘 要：籃球倒計時牌設(shè)計用基本的譯碼器74IS47，計數(shù)器74IS192設(shè)計，具有邏輯控制電路，數(shù) 碼顯示電路。用 555定時器產(chǎn)生1HZ脈沖方波。仿真實現(xiàn)隨時一分鐘暫停倒時，中場十分鐘休息 倒計時等

3、功能。關(guān)鍵詞：74LS192計數(shù)器；數(shù)碼管顯示管；譯碼器；555定時器1引言籃球倒計時牌是籃球比賽的重要組成部分，是籃球比賽不可或缺的重要工具，為我 們舉行籃球比賽提供了便利。也是數(shù)字電路部分的重要應(yīng)用，所以對于我們電氣工程及 其自動化專業(yè)的學(xué)生來說熟悉它的原理，能夠正確設(shè)計應(yīng)用尤為重要。2總體設(shè)計方案2.1設(shè)計思路整個電路由產(chǎn)生脈沖周期為一秒的電路、控制電路、倒計時電路、時間顯示譯碼電 路四個模塊組成。其中，控制電路控制整個電路的工作情況，倒計時和譯碼顯示電路完 成計時顯示功能，秒脈沖發(fā)生電路為計數(shù)電路提供標(biāo)準的1HZ脈沖，脈沖產(chǎn)生電路由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器產(chǎn)生；控制電路由基本或門、

4、開關(guān)和各種邏輯門電路組成， 進行中場暫停、1分鐘暫停啟動等；倒計時電路由集成計數(shù)器 74IS192組成，主要執(zhí)行 中場10分鐘休息倒計時，1分鐘暫停倒計時等功能；時間顯示電路由帶有譯碼的數(shù)碼 管實現(xiàn)顯示功能；2.2總體設(shè)計框圖B 二T二旳 顯.示、器顯示器曰匚二耳P顯示器'顯示器十進制分倒計時六十進制秒倒計時7秒脈沖發(fā)生電路圖1總體設(shè)計框圖3設(shè)計原理分析3.1計數(shù)和譯碼器芯片介紹74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能, 其引腳排列及邏輯符號如下所示：LumlJJLLlLjJLLlLjJLBjPl Ol Qo CPd CPu q? 03(a)Voc

5、 Po MR TCo TCuP? Pj麗nt而面而而商肯POQOPlQIP2Q2P3Q3CPUTCu:yCPdTCd:yPLMR15(b)12135TT143267109圖2 74LS192的引腳排列及邏輯符號（a）弓I腳排列（b）邏輯符號圖中：瓦為置數(shù)端,為加計數(shù)端，C坨為減計數(shù)端 嚴 為非同步進位輸出端， 洗&為非同步借位輸出端，P0、P1、P2、P3為計數(shù)器輸入端，城 為清除端，Q0、Q 1、Q2、Q3為數(shù)據(jù)輸出端。表1 74LS192的功能表輸入輸出MRPLP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXX加計數(shù)0減計數(shù)本電路由譯碼驅(qū)

6、動74LS47和七段共陰數(shù)碼管組成，74IS192輸出記錄的8421碼 送入74IS47，計數(shù)器輸出的8421BCD碼在74ls47的譯碼作用下直觀的阿拉伯?dāng)?shù)字顯 示出來。如下圖3所示。8圖3譯碼及顯示電路3.2 分鐘倒計時電路TWa7L UII F圖4 一分鐘倒計時電路D。血端發(fā)生負跳變借位脈沖時，高位計數(shù)器減1計如圖4所示為一分鐘倒計時電路，電路采用兩片74IS47作為譯碼器，兩片74IS192 作為減法計數(shù)器。60進制遞減計數(shù)器的預(yù)置數(shù)為N=(0110 0000) 8421BCD碼=(60)它的技術(shù)原理是每當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器的 數(shù)。3.3十分鐘倒計時電路125所示，左邊為十分鐘倒8421BCD

7、碼=(60) D。它的技術(shù)原 高位計數(shù)器減1計數(shù)。十分鐘倒 (0 9)d它的技術(shù)原理是每當(dāng)?shù)臀?計數(shù)。圖5十分鐘倒計時電路通過六十秒的計數(shù)器可以類推十分鐘倒計時電路，如上圖計時電路的分鐘部分，電路采用四片74IS47作為譯碼器，四片74IS192作為減法計數(shù)器。十分鐘倒計時電路秒位的預(yù)置數(shù)為N=(0110 0000)理是每當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器的端發(fā)生負跳變借位脈沖時，計時電路分位的預(yù)置數(shù)為 N = (00001001) 8421BCD碼=計數(shù)器的©端發(fā)生負跳變借位脈沖時，高位計數(shù)器減4調(diào)試與仿真4.1 一分鐘倒計時仿真電路一分鐘倒計時仿真電路如下圖所示：60進制遞減計數(shù)器的預(yù)置數(shù)為 N=(0

8、110 0000)8421BCD碼=(60)d。它的技術(shù)原理是13腳比端與端，這樣就可以每當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器的比端發(fā)生負跳變借位脈沖時，高位計數(shù)器減1計數(shù)。在仿真過程中 出現(xiàn)了數(shù)碼管出現(xiàn)零零時不會停下來的現(xiàn)象，此時需要把高位計數(shù)器的 信號發(fā)生電路通過一與門連接，輸出端接在低位計數(shù)器的4腳DOWN使計數(shù)器在出現(xiàn)零零時停下來。圖6 一分鐘倒計時仿真圖4.2十分鐘倒計時仿真電路十分鐘倒計時仿真電路如下圖所示:十分鐘倒計時電路秒位的預(yù)置數(shù)為 N = (0110 0000) 8421BCD碼=(60)d。它的技術(shù)原 理是每當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器的兀門端發(fā)生負跳變借位脈沖時，高位計數(shù)器減1計數(shù)。在仿真過 程中會出現(xiàn)秒位計

9、數(shù)器無法循環(huán)的情況， 此時需要用或門把高低位計數(shù)器的輸入端連一起，或門輸出接在置數(shù)端 PL上，當(dāng)高低位計數(shù)器處于全0時，因為置數(shù)端為低電平有 效，此時置數(shù)端重新完成置數(shù)，計數(shù)器再次進入下一次循環(huán)。十分鐘倒計時電路分位L 預(yù)置數(shù)為N=(0000 1001) 8421BCD碼=(0 9)d它的技術(shù)原理是每當(dāng)?shù)臀挥嫈?shù)器的兀端 發(fā)生負跳變借位脈沖時，高位計數(shù)器減1計數(shù)。在仿真過程中會出現(xiàn)秒位計數(shù)器在十分 鐘時間到后無法停下來的情況，此時需要用或門連接低位計數(shù)器的四個輸入端，輸出接 一個非門，然后再與秒計數(shù)器的八個輸入端或，輸出接入秒位計數(shù)器的PL端。當(dāng)四個數(shù)碼管全部出現(xiàn)零時，因為秒位計數(shù)端的高位計數(shù)端

10、會有一個高電平，所以此時秒位計 數(shù)端不會重新置數(shù)，而會全部顯示零。此時十分鐘倒計時電路就可以實現(xiàn)全部的功能。IVCCcIFLTDGIL*盟予RETEIXD(0wII T亠J113raniTuULT'Ct31.WgHrIocqI和t£p-w1pe fII-1-Em一LyM 佃 iw 一料丄且4 丄 曲ftw町皿啊tn5 H ii坤圧tt M丄丄丄一茁 13 25 a 疋嶇r 陽皿IAIU-XL耗圖7十分鐘倒計時仿真圖5總結(jié)與體會作為減法計數(shù)器。555振，“秒”；實現(xiàn)1分鐘暫該計數(shù)電路采用六片74ls47作為譯碼器，六片74IS192 蕩器作為秒脈沖發(fā)生電路，設(shè)計的倒計時牌，能直

11、接顯示“分” 停倒計時，中場從九分六十秒遞減為零分零秒的十分鐘暫停倒計時電路，在現(xiàn)代的籃球 比賽中發(fā)揮了重要的作用，為我們舉辦籃球比賽提供了很大的便利。通過這次仿真，繪圖等方面的實際操作練習(xí)讓我對電路的制作過程有了自己的一些 認識。這次做的任務(wù)是籃球倒計時牌，對所用到的知識例如模電，數(shù)電知識，和仿真軟 件還有繪圖軟件等，進行了很好的回顧，我收獲了很多。一個大電路是各個單元電路的綜合配合，因此在做總的電路時要注意單元電路的相互影響，最好的辦法時一個一個單元電路往上加，一個個調(diào)試，這樣才能在最后把整個 電路很順利的做成功。在做電路時候要對電路的基本單元電路了解， 并且對所用到的原件必須清楚其工作

12、特性，在仿真時要認真思考為什么要這樣弄，你想要什么結(jié)果，你給了它什么條件。我 現(xiàn)在還清晰的記得我在仿真六十秒倒計時電路時，我遇到了一個攔路虎，我設(shè)計的電路 只能從六十減為零，沒有辦法進行循環(huán)。我想這個問題用了有將近一天的時間都沒有想 出來，那段時間我想過要放棄，想過隨便從網(wǎng)上下載一個抄一下，但是想到我泡在圖書 館查芯片資料的情形，想到深夜時宿舍的同學(xué)都睡了，我為了趕快完成設(shè)計以便于盡快 備戰(zhàn)期末考試而在電腦上畫仿真圖的情形， 想到曾經(jīng)自己給自己定下的大三時參加電子 競技大賽的目標(biāo)，我還是堅持了下來。最后我向張偉老師求助，張老師當(dāng)時給我說了一 句通俗易懂的話“你不讓人家吃飯，就讓人家干活呀！”聽

13、到這句話后，我豁然開朗，然后我仔細檢查電路并且發(fā)現(xiàn)了我電路上的問題，并很快的改正了問題。在張老師那句 話的指導(dǎo)下我又很快的把十分鐘倒計時電路設(shè)計出來了，看著自己設(shè)計的電路成功了， 我的心里有說不出的高興，我感覺這幾天所做的一切都是值得的！這次的實習(xí)我也收獲了很多，我學(xué)會了自己的知識是需要自己去主動掌握的道理， 平時要注意積累做電路和動手的經(jīng)驗，理論和實際會有一定差距，通過自己的主動學(xué)習(xí) 可以對實際情況有一個感性的認識，并且認識到了自己知識的有限性；我學(xué)會了 74IS192 這個芯片的功能，我現(xiàn)在已經(jīng)可以用兩塊這個芯片設(shè)計出一到一百進制中的任意一種進 制，并且還可以實現(xiàn)加法計數(shù)或減法計數(shù)。通過這

14、次實習(xí)一個小小的成功更加堅定了我大三時參加“天華杯”電子設(shè)計大賽的 決心和信心，同時在實習(xí)的過程中我常常在所有機房里轉(zhuǎn)著看，我在我們系里發(fā)現(xiàn)了一 些能很好地把理論知識轉(zhuǎn)化為實踐，并且很有想法的同學(xué)，這也為我大三時參加“天華 杯”電子設(shè)計大賽有了一個初步的隊友選擇。我感覺在這次實習(xí)中我提高了很多，我很 感謝學(xué)校能給我們提供一個這么好的練習(xí)平臺， 也很感謝老師們能放棄自己的周末休息 時間來指導(dǎo)我們實習(xí)。在今后的學(xué)習(xí)生活中我會以這次實習(xí)中所學(xué)到的為指導(dǎo)努力學(xué)好 自己的專業(yè)知識，為今后自己深造或就業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)！參考文獻12邵鋒數(shù)字電子技術(shù)實驗指導(dǎo)M.河南科技學(xué)院，2009.7康華光電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）M.北京：高等教育出版社，2005郭宏.電子技術(shù)應(yīng)用實踐指導(dǎo)M.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社313附錄1總電路原理圖呂* InMrP114附錄2總電路仿真圖1£=1ronb rDE OOOD Doo rffl n 町 L 3 R