象棋快棋赛电子裁判计时器的设计

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1、象棋快棋赛电子裁判计时器电子技术应用实习题目：电子技术应用实习象棋快棋赛电子裁判计时器的设计学生姓名：贾坤学号：201184250108班级:电信1101班专业：电子信息工程指导教师：吴一帆、文卉2014年1月象棋快棋赛电子裁判计时器目录1设计目的及要求11.1设计目的11.2设计要求11.3设计软件介绍12工作原理及系统方框图22.1工作原理22.2系统方框图23单元电路设计33.1秒脉冲电路33.2计数器电路43.3脉冲控制电路53.4显示译码电路63.5报警电路74调试过程84.1计数器调试过程8

2、4.2译码器调试过程94.3调试总结95结论106实习总结与心得10参考文献12附录13附录一电子裁判器原理图13附录二电子裁判器元件清单14象棋快棋赛电子裁判计时器1设计的目的及要求1.1设计目的根据象棋快棋赛的规则，红黑双方对弈时间累计均为180秒，超时判负，判负提醒效果明显，不间断提醒。设计计数电路，累计时间可以调整，简易可行，实用性强。1.2设计要求(1)甲乙双方的计时器为一个秒时钟，双方均用3位数码管显示，预订的初始时间为180秒，采用倒计时方式，通过按钮启动，由本方控制对方，比如甲方走完一步

3、棋后必须按一下甲方的按键，该按键启动乙方的倒计时。同理，乙方走完一步棋后必须按一次乙方的按键，该按键启动甲方的倒计时。(2)超时发出报警判负，等待复位处理，否则一直提醒判负。(3)累计时间在1到990秒可以改变。(4)计数器在计时到达时停止计数，停在数字0。1.3设计软件介绍PROTEUS是世界上著名的EDA工具，从原理图分布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是世界上将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器支

4、持模型支持8051、AVR、ARM等，并持续增加其他系列处理器，在编译方面，它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多种编译器。主要用于在教学，技能考评，产品开发领域。PROTEUS是一个巨大的教学资源，可用于模拟电路与数字电路的教学与实验，单片机与嵌入式系统教学与实验，微控制器系统的综合实验和创新实践与毕业设计等等。在产品开发上，它集成了原理图捕获、SPICE电路仿真和PCB设计，形成一个完整的电子设计系统。对于通用微处理器，还可以运行实际固件程序进行仿真。与传统的嵌入式设计过程相比，这个软件能极大缩短

5、开发时间。第13页共14页象棋快棋赛电子裁判计时器1工作原理及系统方框图2.1工作原理电路工作原理为：接通电源后，主持人通过控制开关设置计数器的初值，即倒计时累计初始值。如果要改变预设定的累计时间，主持人提前通过累计数设置开关调整时间，试运行一次，观察计数是否正确，调试正确，然后比赛开始。如果甲先走，则乙方按下按钮，甲方的计时器开始倒计时，甲方走完一步之后，甲按下按钮，甲方计时器停止倒计时，乙方计时器开始倒计时，依此进行电子倒计时；相反如果乙方先走，则过程基本是相同的。当甲乙双方其中一个计时器倒计时到零

6、后计数器不再计数，计数停止在数字0。蜂鸣器开始报警直到主持人重新预置数，蜂鸣器报警的那一方就被判定为输。当需要再次使用时，主持人通过开关重新对计数器置数，是否重新设计累计时间由主持人决定，调试完毕后，再开始比赛。2.2系统方框图图1电子裁判器框图第13页共14页象棋快棋赛电子裁判计时器3单元电路设计本节中主要分五大部分，秒脉冲，计数器部分，脉冲锁存部分，译码显示部分，报警部分。3.1秒脉冲电路秒脉冲的功能是产生周期为1s秒方波信号发生电路，为时钟提供时间基础，是计数的基准。采用集成电路555定时器与RC

7、组成的多谐振荡器构成。需要的芯片有集成电路555定时器，还有比较精确的电阻和电容，构成比较的多谐振荡电路。555功能如图2，从功能图不难看出，在TH端实施触发可使OUT的状态发生翻转，若在TH端实施触发该端所加电压必须过2/3Vcc,若在TR＇端实施触发该端所加电压必须过1/3Vcc，OUT的状态才能发生翻转，因此TH=1/3Vcc和TR＇=1/3Vcc是55定时器的两个触发点。电路连接如图3。图2555芯片功能图第13页共14页象棋快棋赛电子裁判计时器图3秒脉冲电路图3.2计数器电路参考电路如图4所示

8、。该电路完成三个功能：一是计数功能；二是由主持人开关控制计数器置数，设置倒计时器的初始值；三是为译码电路提供输入。由于题目要求是倒计时，所以我们这里要选择减法计数器或可逆计数器，本文选用的是可逆计数器74LS192；由于是十进制的，所以需要三位数码管分别显示个位、十位、百位，显示的是计数器的输出通过译码电路出来的结果。工作过程：通过主持人开关对控制个位、十位、百位的计数器进行置数，控制个位的计数器置数端都接低电平，控制十位的置数端低三位接低