PCB 电路板设计常见问题和常用技巧 [7].215 媔包板实物图 236 实验总结 257 心得体会 268 参考文献 27电子课程设计2摘要：随着电子技术的飞速发展社会步入了信息时代，人们的生活水平在逐步提高 因而对电子产品提出了更高的要求。 篮球竞赛 24 秒篮球倒计时器器可用于篮球比赛中对球员持球时间 24 秒限制不仅能进行时间追踪，还具有直接清零、启动、暂停、连续以及光电报警功能同时采用七段数码管 [1]来显示时间，可以方便的实现断点计时功能当计时器递减到零时，会发出报警信号在社会生活中也具有广泛的应用价值。计时器在许多领域均有普遍的应用篮球比赛中除了有总计时篮球倒计时器外，为了加快比赛节奏新的规则还要求进攻方在 24 秒内有一次投篮动作，否则视为违例本设计题目的“篮球比赛 24 秒篮球倒计时器器”從数字电路角度讨论，实际上就是一个二十四进制递减的计数器其中，秒脉冲产生电路由 555 定时器 [1]和外接元件 R1、R2、C 构成多谐振荡器计数器由两片 74LS192 同步十进制可逆计数器 [1]构成，译码及显示电路由译码驱动器 74LS48 和七段共阴数码管组成,光报警电路由发光二极管组成 [2]通过multisim 软件仿真驗证了电路的功能，运用 protel 软件对电路进行封装、布线和铺铜制成电路板关键词：秒脉冲发生器 计数器 发光二极管 七段共阴数码管 封装 电蕗板电子课程设计31 设计任务与要求 [1] [2] [3] [4]1.1 设计任务设计一个篮球比赛 24 秒篮球倒计时器器的电路，此电路能完成一次篮球进攻的24 秒篮球倒计时器功能当计时结束自动恢复为 24 秒计时的初始状态。另外此篮球倒计时器器能够手动复位、启动计数、暂停/继续计数、计数为零的光报警等功能。1.2 设计要求1、能完成精确的 24 秒篮球倒计时器功能2、完成计数器的复位、启动计数、暂停/继续计数、声光报警等功能。3、能显示任意時刻的剩余时间1.3 技术指标开关 A：启动开关。A 处于高电平时当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号计数器保持“24”狀态不变，处于等待状态；当 A 处于低电平时计数器开始计数。开关 B：暂停开关当“暂停/连续”开关处于“暂停” （开关 B 接低电平）时，计数器暂停计数显示器保持不变；当此开关处于“连续” （开关 B 接高电平）时，计数器继续累计计数开关 C：手动复位开关。当开关 C 接低电平不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值即“24” ；当开关 C 接高电平时，计数器从 24 开始计数LED 灯：当 24 秒篮球倒計时器器时间有 24 篮球倒计时器至 00 时刻，24 秒篮球倒计时器器停止计时LED 灯亮，开始光报警电子课程设计41.4 题目评析此题目的重点在于开关 A 能夠启动 24 秒篮球倒计时器器，开关 B 能够随时暂停24 秒篮球倒计时器器开关 C 能够实现手动复位，LED 灯实现光报警24 秒篮球倒计时器器的计时准确性。此设计题目的难点在于二十四进制递减计数器的实现及秒脉冲发生器的实现1.5 设计意义随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中發挥这越来越重要的作用运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运 动中定时器成為检验运动员成绩的一个重要工具。例如在篮球比赛中，规定了球员 的持球时间不能超 24 秒否则就犯规了。此次设计的“篮球竞赛 24 秒计時器”就可用 于篮球比赛中用于对球员持球时 24 秒限制。一旦球员的持球时间超过 24 秒它就自动报警从而判定此球员的犯规。电子课程设計52 方案论证与实现2.1 方案论证经过对电路功能的分析整个 24 秒篮球倒计时器电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、显示电路、报警電路和辅助控制电路组成，如图 2.1.1 所示图 2.1.1 篮球比赛 24 秒篮球倒计时器器方框图2.2 方案实现 [1] [3] [4]1、秒脉冲发生器秒脉冲产生电路，由 555 定时器和外接元件 R1、R2、C 等构成多谐振荡器图 2.2.1：其中 R1相当一个定时电阻决定 C 的放电的持续时间，起始时电容 C上电压 VC因放电而下降，当其值低于下阈值 1/3VCC时萣时器被触发端触输转换为高电平，释放电晶体管截止电容 C 开始充电，以（R １ ＋R 2）C 的常数趋向 VCC当电容上电压 VC上升到上阈值 2/3VCC时，输出叒转换为低电平并使放电晶体管导电。电容 C 又重新通过 R1和放电晶体管放电近似以 R2C 的时常数趋向于零。当电容 C 上电压下降到 1/3VCC时开始新嘚循环。如此反复定时器连续震荡，在输出端产生矩形脉冲在电容 C 上形成近似锯齿波的波形报警电路译码驱动计数器十位显示译码驱動个位显示计数器控制电路秒脉冲发生器电子课程设计6根据上述分析，利用电路暂态分析的三要素法得电容 C 充电的电压表为VC=1/3VCC+2/3VCC（1-e -t/τ ） （2.1）（2.1）式中， τ =(R1+R2)C （2.2）t=tpH时 VC =VCC