篮球比赛秒倒计时器的设计详解.doc

赣南师院物理与电子信息学院 数字电路课程设计报告书 姓名： 班级：电气 学号： 10080 时间：2012年 设计题目 篮球比赛24秒倒计时器的设计 课程论文 要 求 设计制作一个篮球竞赛计时系统，具有进攻方24秒倒计时功能，具体设计要求如下：、具有显示 24 倒计时功能：用两个数码管显示，其计时间隔为1。 、分别设置启动键和暂停/继续键，控制两个计时器的直接启动计数，暂停/继续计数功能。 、设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，进攻方计时器返回到24。 、计时器递减计数到时，计时器停止工作，并给出声音提示，即。 目 录前言 - 4 - 1、总体设计思路、基本原理和框图 - 5 - 1.1设计思路 - 5 - 1.2基本原理 - 6 - 1.3、总体设计框图 - 6 - 2、 单元电路设计（各单元电路图） - 7 - 2、1各芯片的用法和功能 - 7 - 2.1.1 74LS48 - 7 - 2.1.2 555定时器 - 8 - 2.1.3 74LS192 - 8 - 2.2?单元模块 - 10 - 2.2.1 信号发生部分 - 10 - 2.2.2 倒计时部分 - 10 - 2.2.3 停止控制电路 - 11 - 2.2.4 警报提示装置 - 12 - 3.总设计（总电路图） - 13 - 4、安装、调试步骤 - 14 - 5、故障分析与电路改进 - 15 - 5.1 故障分析和解决 - 15 - 5.2 电路改进 - 15 - 6、总结 - 16 - 7、心得体会 - 16 - 8、元件清单 - 17 - 9、附图 - 18 - 10、参考文献 - 19 - 前 言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机还可以用来做为各种药丸药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器在现代社会 在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过秒，否则就了。本课程设计“”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间秒限制。一旦球员的持球时间超过了秒，它自动的报警从而判定此球员的。本设计主要能完成：显示秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。整个电路的设计借助于仿真软件数字电路相关理论知识，并在下设计和进行仿真，得到了预期的结果。、总体设计思路、基本原理和框图 设计思路 ?本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛秒计时器。此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的用价值。?篮球竞赛时系统的主要功能包括：进攻方24秒倒计时和计时结束警报提示。攻方24秒倒计时，当比赛准备开始时，屏幕上显示24秒字样，当比赛开始后，倒计时从24逐秒倒数到00。这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现警报提示：当计数器计时到零时，给出提示音。这部分电路主要通过移位寄存器和一些门电路来实现。?此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下3个组成，即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。基本原理秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成秒计时功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。??秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。??译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管代替。???????????????主体电路： 24秒倒