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1、课 程 设 计 课程名称： 电子技术课程设计电子技术课程设计 题目名称：象棋快棋赛电子裁判计时器的设计象棋快棋赛电子裁判计时器的设计 专业名称： 电子信息工程电子信息工程 班 级： 学 号： 学生姓名： 任课教师： 2015 年 12 月 31 日 任务说明：任务说明： 象棋快棋赛规则是，红、黑双方对奕时间累计均为三分钟，超时判负。 设计要求：设计要求： 1、基本部分 （1）自制稳压电源； （2）甲乙对奕方的计时器共用一个秒时钟，双方均用 3 位数码管显示，预定的初值 均为三分钟，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。同
2、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。 （3）超时能发出声音，报警判负。 2、发挥部分 （1）累计时间设置可以改变（比如，还可以设定为 5 分钟） （2）工艺结构精致，具有一定的现场实用价值； （3）其它。 其它说明：其它说明： 一人完成基本部分(1)(3)难度系数为 1.0； 一人完成基本部分(1)(3)和发挥部分(1)(2)难度系数为 1.1。 秒脉冲 计数器译码器 数码显示器 计数器译码器 数码显示器 控 制 器 红方 黑方 象棋快棋赛电子裁判计时器框图 摘要摘要 象棋快棋赛由主计数电路与扩展电路组成。通过给计数器输入固定时钟信号以计 算时间；数码管显示器、数
3、码管译码器将参赛者甲乙的走棋时间在显示器上输出；用 控制电路控制计时器开始、暂停、清零、置数；自关断告警电路可在计时结束发出有 限时长的蜂鸣声，以上两部分构成主体电路。 通过变压器、整流管、滤波元件、稳压芯片，为电路提供电能。通过晶振和计数 器分频电路，将秒脉冲信号输出到计时器实现计时功能。以上构成扩展电路。经过布 线、焊接、调试等工作后象棋快棋赛电子裁判计时器成形。 关键词：数字电路，计数器，时钟，信号处理 目录目录 1.系统方案设计- 1 - 2.单元电路设计- 2 - 2.1 5V 稳压电源- 2 - 2.2 时钟信号发生器- 3 - 2.3 计时器电路- 5 - 2.4 译码显示电路-
4、 6 - 2.5 计时器判零电路- 8 - 2.6 自关断告警电路- 9 - 2.7 玩家控制电路- 10 - 2.8 3 或 5 分钟时间预置开关- 11 - 2.9 开始/停止（置数）按钮- 12 - 2.10 防抖开关- 12 - 3.系统测试- 14 - 3.1 仿真测试- 14 - 3.2 实物测试- 14 - 4.使用说明书- 16 - 5.结论- 17 - 6.参考文献- 18 - 7.附录- 19 - 7.1 元器件清单- 19 - 7.2 测试所需仪器- 19 - 7.3 总电路图- 19 - 1.1.系统方案设计系统方案设计 要实现对棋手双方走棋时间的计算，可用以下三个方案
5、： 方案一：单片机方案 通过编制单片机程序，使得程序控制计时电路的运行。 但是利用单片机设计该电路未免大材小用。 方案二：基于 74ls192 构成的双计时器方案 用两组计时器（每组计时器用 3 个计数器芯片和 3 个译码器构成） ，分别记录、显 示、处理两名玩家的走棋时间。 该电路逻辑简单，设计上容易实现，并且不易发生差错。但是实物制作过程，由 于用了两组计时器，由两组计时器引发的时间控制及处理芯片较多，因而装配、焊接 的繁琐程度较大。 方案三：单计时器，双锁存器方案 用一组计时器、两个锁存器进行核心电路的设计。当按下开始按钮后，该计时器 便一直工作。当左右其中一名玩家按下其前方的按钮，立即
6、触发当前玩家对应的锁存 器，对当前时间进行锁存，然后将对家的锁存器时间预置入计数器，然后计数器开始 计算对家的时间；当另一名玩家按下其对应的按钮，则其对应的锁存器对当前时间进 行锁存，然后将其对家的锁存器时间预置入计数器。如此往返循环，使得单组计时器 计算两个玩家走棋时间的功能得到实现。 该电路能明显减少方案二所需的芯片数，但是设计难度较大，并且由于芯片功能 的高度集中，不利于后期模块化的调试。 综上所述，本设计采用方案二来实现最为可行。对于装配焊接的繁琐问题，本设 计对功能进行模块化处理，使得各个单元电路独立成块，以尽量有利于后期安装与调 试。 2.2.单元电路设计单元电路设计 本设计分为主电路和扩展电路。其中主电路由裁判控制电路、玩家控制电路、计 时电路、译码显示电路、计时器判零电路、告警电路组成（见图 2-1） 。扩展电路为稳 压电源电路、时钟信号发生电路所构成。 2.12.1 5v5v
