篮球竞赛30秒计时器Word版

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最新篮球比赛30s计时器.

最新篮球比赛30s计时器.

电子电工课程设计(篮球三十秒计时器设计)学生姓名:学号:系别:专业:指导教师:完成日期:目录一设计任务和要求--------------------------------------------------------- 3 二方案原理和结构图------------------------------------------------------3 三电路设计---------------------------------------------------------------------43.1 控制电路-------------------------------------------------------------------43.2 秒脉冲发生电路----------------------------------------------------------63.3 计时电路-------------------------------------------------------------------73.4 译码显示电路-------------------------------------------------------------93.5 原理图---------------------------------------------------------------------11 四线路调试--------------------------------------------------------------------12 五心得体会--------------------------------------------------------------------13 参考文献及附录------------------------------------------------------------14一.设计任务和要求1.课题名称:篮球三十秒计时器2.基本要求:1)具有显示三十秒计时功能;2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能;3)在直接清零时,要求数码显示器上显示00;4)计时器为三十秒递减时,计时间隔为一秒;3.主要参考元器件:NE555﹑74LS161﹑74LS192、74LS10、74LS00、74LS04 二.方案原理和结构图1.1方案原理使用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲,即输出周期为0.1秒的方波脉冲,将该方波脉冲信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段(a,b,c,d,e,f,g)输出,显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。

篮球比赛30s计时器

篮球比赛30s计时器

目录一、序言 (2)二、设计要求 (2)三、设计方案 (2)四、各个电路的功能分析 (3)五、电路图 (8)六、心得体会 (11)七、致谢 (11)八、参考文献 (12)一、序言篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要求进攻方在30秒内有一次投篮动作,否则视为违例。

本人设计了一个篮球比赛计时器,可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。

该计时器采用按键操作、LED显示,非常实用。

此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。

二、设计要求:1.30秒计时器具有显示30秒的计时功能。

2.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。

3.计时器为30秒递减计时时,其计时间隔为1秒。

4.当计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,LED变亮报警。

三、设计方案本实验的核心部分是要设计一个30s计数器,并且对计数结果进行实时显示,同时要实现设计任务中提到的各种控制要求,因此该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。

其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停、连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。

为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。

在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器显示零。

当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30s字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停、连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停、连续开关拨在连续时,计数器继续递减计数。

系统设计框图如图下图所示。

四、各个电路的功能分析1、译码显示电路用发光二极管(LED)组成字型来来显示数字。

这种数码管的每个线段都是一个发光二极管,因此也称LED数码管或LED七段显示器。

篮球竞赛30秒计时器说明书

篮球竞赛30秒计时器说明书

中北大学课程设计说明书学生姓名:XXX 学号:XXXXXXXX学院: XXXX专业: XXX题目: 篮球竞赛30S计时器指导教师:XXX系主任:XXX2012年 6 月 21 日目录前言 (2)第一节课程设计目的与要求 (2)1. 设计目的 (2)2. 设计内容与要求 (2)第二节系统组成及工作原理 (3)1. 系统组成 (3)2. 工作原理 (3)第三节单元模块电路设计 (4)1. 秒脉冲发生电路 (4)2. 计时电路 (5)⑴计数器 (5)⑵计时电路的组成 (6)3. 置数/启动控制电路 (7)4. 清零/灭灯控制电路 (8)5. 暂停/连续控制电路及报警电路 (8)⑴暂停/连续控制电路 (8)⑵报警控制电路 (9)6. 译码显示电路 (9)⑴七段发光二极管(LED)数码管 (9)⑵译码器CD4511 (10)第四节电路调试与结果分析 (11)第五节运用protel设计PCB版图 (12)结论 (14)参考文献 (15)前言人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏,但在钟表诞生发展成熟之后,人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器,达到准确控制时间的目的。

而典型的应用就是篮球竞赛计时。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒限制。

一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示30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30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。

篮球三十秒计时器和篮球二十四秒计时器如出一辙,不同之处在于置数部分。

方案中应用双时钟加、减同步可逆计数器74LS192来实现倒计时功能,在功能选择过程中选择减计数功能,芯片管脚选择中让DOWN处于工作状态。

数电课程设计篮球30秒计时器

数电课程设计篮球30秒计时器

课程设计任务书学生:斌专业班级:通信0901指导教师:文工作单位:题目: 篮球30秒计时器1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示并进行控制的30倒计时器,要求如下:1.具有显示30秒计时的功能。

2.设置外部工作开关,控制计时器的直接清零,启动与暂停/连续的功能。

3.计时器为30秒递减,时间间隔为1秒。

4.在直接清零是要求显示管灭灯。

5.计时器递减到零时,数码显示管不能灭灯,同时发出光电报警。

2 时间安排:时间:第1-12周理论设计,软件仿真,第15-18周实验室焊接、安装调试。

地点:理工楼E604实验室学生签名:年月日指导教师签名:年月日多功能数字钟电路设计摘要 (1)Abstract (2)1系统原理框图 (3)2方案设计与论证 (4)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (6)2.3计数电路 (7)2.4译码及显示单元电路 (8)2.5报警电路 (8)3单元电路的设计 (12)3.1秒脉冲产生电路的设计 (12)3.2计数电路的设计 (12)3.3控制电路的设计........................................................................... . (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (14)3.5 报警电路....................................................................... (16)3.6 电路总图 (17)4仿真结果及分析 (18)4.1 时钟结果仿真 (18)4.2 秒钟个位时序图 (18)4.3报时电路时序图 (19)4.4测试结果分析 (19)5心得与体会 (20)6参考文献 (21)附录1原件清单 (22)附录2系统原理图 (23)摘要计时器在人类生活中有着非常重要而广泛的应用,古时候人们就开始用沙漏和水漏做定时工具,随着科技和社会的发展,人们开始用全新的方法来改造计时器以达到准确计时的目的。

课程设计报告---篮球竞赛30s计时器设计

课程设计报告---篮球竞赛30s计时器设计

课程设计任务书题目: 篮球竞赛30s计时器设计1 要求完成的主要任务:用中、小规模集成电路设计一台能显示30秒的倒计时,要求如下:1. 具有显示30s的计时功能;2. 设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/继续功能;3. 计时器为30s递减计时时,其计时间隔为1s;2 时间安排:时间:第1-12周理论设计,软件仿真,第15-18周实验室焊接、安装调试。

地点:理工楼E604实验室学生签名:年月日指导教师签名:年月日篮球竞赛30s计时器设计摘要 (3)Abstract (4)1系统原理框图 (5)2方案设计与论证 (6)2.1时间脉冲产生电路 (6)2.2时间计数器电路 (8)2.3译码驱动及显示单元电路 (9)2.4控制电路 (10)2.5总电路图 (11)3仿真结果及分析 (12)3.1结果仿真 (12)3.2时序图 (12)3.3测试结果分析 (12)4心得与体会 (13)5参考文献 (13)附录1元件清单 (14)附录2实物图 (14)摘要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、还可以用来做时间提醒设备等等,由此可见计时器在现代社会是何其重要的。

篮球作为一项全民健身项目,已有一定的历史。

在中国,篮球很盛行,篮球比赛也日趋职业化。

篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器,目前多数采用的是24秒制,但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。

该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30秒制。

该计时器要有递减计时及报警功能。

以符合比赛中违例判罚的需要。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒限制。

(完整word版)数字电路-篮球比赛30秒倒计时(word文档良心出品)

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《篮球竞赛30S计时器》课程设计说明书题目篮球竞赛30S计时器学生姓名学号所属学院专业班级 2指导教师教师职称目录一、设计要求 (1)二、电路设计与分析2.1设计原理 (1)2.2单元模块 (1)1、秒脉冲信号的产生 (1)2、计数器 (3)3、时钟信号控制电路 (4)4、显示模块电路 (5)5、报警电路 (6)三、外部操作开关 (6)四、设计原理图与电路总图 (6)五、仿真测试性能 (7)六、总结 (9)一、设计要求篮球竞赛30S计时器的基本要求:1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能3)在直接清零时,要求数码显示器灭灯4)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号〖主要元器〗:NE555(1),74LSl92(2)等二、电路分析与设计2.1设计原理篮球竞赛30S计时器的总体设计方案如下:它主要包括秒脉冲信号,30S 计数器,译码显示器部分,报警电路和外部操作开关五部分组成,其中外部操作开关包括接直接清零,启动和暂停/继续。

2.2单元模块1、秒脉冲信号的产生555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。

这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。

NE555为8脚时基集成电路,各脚主要功能1地 GND 2触发3输出 4复位5控制电压 6门限(阈值)7放电 8电压Vcc用555定时器构成多谐振荡器:用555定时器构成多谐振荡器电路如图(a)所示。

电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。

数点课设-30秒计时讲解

数点课设-30秒计时讲解

一、概述在篮球比赛中,规定了一方的持球时间不能超过30秒,否则就被判做犯规。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,就可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒进行限制。

一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警。

这次课设设计了一个一个篮球竞赛30秒计时器电路。

它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。

当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数,等递减到0时,发光二极管亮光报警。

通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。

本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器(30进制);控制电路由74LS00和74LS08构成;秒脉冲发生器由555集成定时器构成;两个数码管构成显示电路。

二、方案论证秒脉冲发生器译码显示计数器控制电路报警电路外部操作开关{图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图篮球竞赛30秒计时器原理框图如图1所示。

功能的电路采用模块化设计,分别都有各自的功能。

篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5个部分组成。

其中计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30秒计时功能,而控制电路控制计数器的启动计数、暂停/继续计数。

当启动置数开关时,计数器完成置数功能显示30秒字样;当启动开关时,计数器开始计数;暂停/继续开关连接到连续计数端时,计数器开始连续计数,当连接到暂停计数端时,计数器暂停计数。

计数器递减到零时,发出光电报警信号。

三、电路设计(1) 8421BCD码递减计数器模块电路本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计,74LS192是十进制同步加法/减法计数器,它采用8421BCD码二-十进制编码,其功能表如表1所示。

表1 74LS192的功能表CPU CPD CR 操作××0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 1 0 减计数××× 1 清零由此看出,当LDˊ=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,COˊ端输出进位下降沿跳变脉冲;当LDˊ=1,CR=0,CPU =1时,如果有时钟脉冲加到CPD端,则计数器在预置数的基础上进行减法计数,当计数到0时,BOˊ端输出借位下降沿跳变脉冲。

课题四 篮球竞赛30秒计时器

课题四 篮球竞赛30秒计时器

长春工业大学数字电子技术基础课程设计题目:篮球竞赛30秒计时器学院:电气和电子工程学院专业:自动化(过程控制方向)指导教师:蒲春华班级:080301组员:谷莹(4号)马天豪(14号)王贺(24号)赵丹(34号)日期:2010年7月5日----2010年7月9日一.设计目的:1.掌握计时器的设计方法。

2.掌握计时器、译码器的用法。

3.学会设计脉冲发生电路、控制电路、报警电路二. 设计要求:1.确定总体设计方案画出总方框图,明确各单元电路的功能,进行单元电路的设计,画出逻辑图。

2.选择单元器件确定型号。

3.画出总逻辑图和装配图,并在实验板上组装电路。

4.进行电路调试,使其达到设计要求。

5.写出总结报告。

三.总体设计思想:发生器,计数器,译码显示电路,辅助时序控制电路和报警器等5个部分构成。

其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30S计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数,暂停/连续计数,译码显示电路的显示和灭灯功能。

为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。

在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。

当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30S字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关拨在暂停位置上时。

计数器停止计数,处于保持状态;当暂停/连续开关拨在连续时,计数器继续递减计数。

另外,外部操作开关都应采取去抖动措施,以防止机械抖动造成电路工作不稳定。

各单元完成的功能:1、秒脉冲发生器——产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准,但本设计对此信号的要求并不是太高,电路可以采用555集成电路构成。

2、计数器——完成30秒计时的功能。

3、单元译码显示电路——可以用74LS48和共阴极七段LED 显示器组成。

4、控制电路——完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/继续计数、译码显示电路的显示和灭灯、定时时间到报警等功能。

篮球竞赛30s计时器

篮球竞赛30s计时器

课程设计说明书课程设计名称:数字电路课程设计课程设计题目:篮球竞赛30s计时器学院名称:科技学院专业:通信工程班级:1082041学号:18 姓名: 刘金钊评分:教师:摘要篮球是现在学生酷爱的运动项目之一。

无规矩不成方圆,同样,篮球比赛也有约束其开展的赛制。

篮球比赛中,一场比赛都是以时间计算的。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒限制。

一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警从而判定球员的犯规。

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30秒计时器。

此计时器功能齐全,可以直接启动、暂停、连续、清零以及具有光电报警功能。

课设原理包括信号发生、时序控制电路、计数器、译码显示、光电报警五部分。

信号发生部分,用到555芯片,构成多谢振荡电路,产生脉冲信号。

时序控制电路部分,以RS触发为主体构成。

利用74LS192十进制可逆计数器构成计数器部分,译码显示可选择CD4511BC或74LS48均可。

本设计主要能完成:显示30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30秒递减计时其计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,同时发出光电报警信号等。

由于30秒计时器的设计的应用,使得篮球比赛朝着更加公平合理,紧张激烈和富有魅力的方向发展。

关键词:555 多谢振荡电路 RS触发 74LS192 倒计时 30秒目录前言 (4)第一章设计内容 (5)设计要求 (5)第二章系统设计方案 (6)2.1 计时器的组成框图 (6)2.2系统方案及选择 (6)2.21 方案一 (6)2.22 方案二 (7)第三章系统电路设计 (9)3.1 秒脉冲发生器 (9)3.2 30进制递减计数器 (10)3.3 译码显示电路 (10)3.4 光电报警电路 (11)3.5 时序控制电路设计 (11)第四章安装与调试 (13)第五章结论与心得 (15)附录一总电路图 (16)附录二各芯片管脚图及功能表 (16)附录三元件清单 (17)附录四参考文献 (18)前言篮球比赛规则从最初的13条发展至今更趋于合理、公平,其中重要是一条便是对时间的规定。

设计篮球竞赛30s定时器

设计篮球竞赛30s定时器

课程设计(论文)课程名称:数字电子技术基础题目:设计篮球竞赛30s定时器院(系):信息控制与工程系专业班级:电子信息科学与技术1202姓名:学号:指导教师:2015年 1 月 9 日摘要数字系统中,使用最多的时序电路是计数器,因为计数器在生活中的到了广泛的应用。

因为人们都意识到了健康的重要性,所以这几年各种运动快速发展,而在有些运动中就会用到计时器,比如:篮球就会用到计时器。

而本次课程设计就是设计一个30s定时器,除了能30s倒计时外,还具有直接清零,暂停,继续和报警等功能。

在正规的篮球你比赛中,对时间的要求很高,必须做到分秒必争,而运动员控球不可超过30s的规定更是将比赛对时间的要求精确到了秒甚至更小的单位。

而它的清零,启动和暂停,继续,报警都是必不可少的功能。

因此它的设计很有必要。

关键词:计数器,清零,启动和暂停目录1设计任务 (1)2设计方案 (1)3 电路设计 (2)4 整体电路图的仿真测试及性能检测 (6)5 收获与心得体会 (7)6 参考书目 (8)设计篮球竞赛30s 定时器第一部分 设计任务设计篮球竞赛30s 定时器数码管显示:清零、启动和暂停、继续功能;当计数器减到零时,数码管显示器不能灭顶,并且发出警报信号。

第二部分 设计方案本设计是脉冲数字电路的简单应用,基本设计思路是:利用555-VIRTUAL定时器产生30s 的有效时间,接着将该信号送到计数器74LS192的CP 减计数脉冲端,连接两个74LS192D 形成十进制可逆的计数功能,再通过74LS48D 把输入的8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段输出,然后直接推动LED,显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停,继续功能,光电报警用发光二极管来代替,灯亮表示报警,基本原理图如图所示,它包括定时器,计数器,译码显示电路,报警电路,辅助时序控制电路五部分组成。

十位显示译码器译码器计数器 十位显示计数器 控制电路定时器报警电路第三部分 电路设计1、555_VIRTUAL 定时器部分功能J3Key = AR80.1kΩR91.5kΩR101kΩA1555_VIRTUALGNDDIS OUTRST VCC THR CONTRIVCC5VC11µFC20.01µF图二 定时器部分555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路。

篮球竞赛30S计时器.

篮球竞赛30S计时器.

数字电路课程设计任务书20 12 -20 13 学年第1学期第19 周-20 周题目篮球竞赛30S计时器内容及要求〖基本要求〗1)具有显示30S计时功能2)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能3)在直接清零时,要求数码显示器灭灯4)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号〖主要参考元器〗:N综合555(1),74ls161(1),74LSl92(2)进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件:2天;2. 制作、焊接:2天3.调试:3天4. 验收:1天5. 提交报告:2012-2013学年第一学期20周学生姓名:100421 12任航 13杨世川指导时间:第19~20周指导地点:综合楼508 室任务下达20 13年 1 月 7 日任务完成20 13年 1 月 18 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师陈光系(部)主任付崇芳注:1、此表一组一表二份,课程设计小组组长一份;任课教师授课时自带一份备查。

2、课程设计结束后与“课程设计小结”、“学生成绩单”一并交院教务存档。

摘要本次课设的目的是设计篮球30秒计数器,对于现实生活中的精确倒计时有重要意义。

设计过程中主要分为以下几个模块:时钟模块、计数模块、译码模块、显示模块以及控制模块。

按照上述模块,分步进行焊接实验,防止出现错误。

此计数器完美实现五大功能:显示30秒计时、控制计数器直接清零,启动和暂停/连续、清零时数码显示器灭灯、计时间隔1秒、计数到零光电报警并且数码显示器不灭灯关键字:清零、启动、暂停、连续、光电报警目录前言 (1)第一章设计任务及要求 (2)1.1 设计任务及要求 (2)第二章系统组成及工作原理 (3)2.1 系统组成 (3)2.2各模块工作原理 (3)2.2.1 秒脉冲发生器电路 (3)2.2.2 计数器电路 (9)2.2.3 译码显示电路 (11)2.2.4 报警电路 (14)2.2.5 开关控制电路 (14)第三章实验、调试及测试结果分析 (17)3.1 主要仪器和仪表 (17)3.2 调试电路的方法和技巧 (17)3.3测试数据和波形与计算结果比较分析 (17)3.4 调试故障、原因及排除方法 (18)第四章结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)附录1:电路原理总图 (22)附录2:电路元件清单 (23)附录3:74ls48功能表 (24)前言随着科学技术的发展,人们对时间的观念越来越强。

篮球竞赛30秒计时器报告__文档在线提供_解读

篮球竞赛30秒计时器报告__文档在线提供_解读

567394866.doc摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30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应用价值。

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。

此电路是以时钟产生,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。

目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2567394866.doc2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)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是何其重要的。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。

篮球竞赛30秒定时器1

篮球竞赛30秒定时器1

篮球竞赛30秒定时器年级专业:指导老师:所在学校:2011年 3 月摘要 (3)篮球竞赛30秒定时器 (5)1.设计要求 (5)2.设计流程图 (5)3.单元电路介绍 (5)3.1操作开关 (5)3.2秒脉冲发生器 (5)3.3计数器 (7)3.4译码显示 (8)3.5由与非门组成的基本RS触发器 (10)3.6报警电路 (11)3.7整体电路 (11)4.元件清单 (14)5.调试 (15)5.2 计数、译码、显示单元的测试 (15)6. 电路测试及测试结果 (15)6. 设计总结 (16)7.参考文献 (17)在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就视为犯规。

本次设计的“篮球竞赛30秒定时器”,可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。

一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动报警,从而判定此球员犯规。

本设计主要能完成:显示30秒倒计时功能;系统设置外部操作开关,控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能;在直接清零时,数码管显示器灭灯;定时器为30秒递减计时,其计时间隔为1秒;定时器递减计时到零时,数码管显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。

此定时器功能齐全,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。

此定时器有了启动、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,当定时器递减到零时,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应用价值。

关键词:篮球竞赛 30秒倒计时光电报警数码显示篮球竞赛30秒定时器1.设计要求1、设计一个30秒计时电路,并具有时间显示的功能。

2、设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。

3、要求计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1。

4、当计时器递减计时到零(即定时时间到)时,显示器上显示00,同时发出光电报警信号。

2.设计流程图操作开关控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时,当计时启动时,通过一个振荡器产生秒脉冲,送入双时钟方式的十进制可逆计数器实现30秒倒计时,并通过7段数码管显示出来,如果计数器递减计时到0,则由控制电路向报警电路发出一工作信号,报警电路报警。

篮球竞赛30s计时器

篮球竞赛30s计时器

沈阳航空航天大学课程设计(说明书)篮球竞赛30秒计时器设计班级机电1303学号20学生姓名曾闯指导教师孙琦一、概述随着信息时代的到来,电子技术在社会生活中发挥越来越重要的作用,运用模电和数电知识设计电子产品成为社会生活不可缺少的部分。

就计时器来说,成为检验运动员成绩的一种重要工具。

电子课程设计是电子技术学习中一个重要的环节,可以真正的锻炼学生的能力。

在许多领域中计时器得到了普遍应用,如体育比赛,定时报警器,游戏中的倒时器,交通信号灯,红绿灯,行人灯等,说明了计时器的重要性。

篮球竞赛中规定了球员持球的时间不能超过30s,否则就为犯规,本课程设计的正是“篮球竞赛30s计时器”,可用于篮球比赛中,对球员持球时间做30s限制,一旦球员持球时间超过30s,它自动报警从而判断球员犯规。

本次课设要求完成一个用于篮球竞赛的30秒计时器。

设计要求①篮球竞赛30秒计时器的直流稳压电源要求自己设计。

②在选择器件时,应考虑成本,要求采用LED灯显示。

③根据技术指标,通过分析计算确定电路和元器件参数。

④画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

二、方案设计该电路包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路、直流稳压电源6个部分组成。

计数器和控制电路是主要部分。

计数器完成30s计时功能,控制电路完成启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。

总体设计框图如下:在篮球比赛过程中经常需要计时操作,设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。

其原理如图1所示。

图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图能完成的功能:①显示30s倒计时功能;②系统外部设置操作开关,控制计时器直接清零、启动和连续/暂停功能;③在清零时数码管显示“00”;④计时器间隔时间为1s,完成30s递减计时;⑤计时器递减到零时,数码管不灭灯,同时发出光电报警信号;⑥启动前数码管显示“30”等。

此计时器采用模块化结构,主要由以下3个组成:计时模块、控制模块、译码显示模块。

篮球30秒计数器

篮球30秒计数器

目录1 背景及意义 (1)2 设计原理及设计方案 (1)2.1脉冲发生电路 (2)2.2减计数器 (2)2.2.1芯片类型 (2)2.2.2功能表 (2)2.2.3 各引脚功能及符号的意义 (3)2.3译码器 (3)2.3.1芯片类型 (3)2.3.2功能表 (4)2.3.3 各引脚功能及符号的意义 (4)2.4 数码显示器 (5)2.4.1 元件的选取 (5)2.4.2 功能表 (5)2.4.3 各引脚功能及符号的意义 (6)2.5 报警电路 (6)3 设计过程 (6)3.1 三十进制减法计数器的设计 (7)3.2 控制电路和报警电路的设计 (8)3.3 总电路图 (9)4 结果分析 (9)4.1 置数状态的分析 (10)4.2 计数状态的分析 (10)4.3 暂停状态的分析 (11)4.4 报警状态的分析 (11)5 结论 (12)6 参考书目 (12)1 背景及意义信息社会的发展离不开电子产品的进步,计时器就是工业发展道路上进步的产物。

计时器可以实现对某个功能电路作用时间的控制,在时间达到的时候产生报警信号。

可置数,还可暂停和启动,工作时可以清零重新计时,功能多样,是计时控制的重要工具。

计时器在实际工作中用到的场合很多,它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理中使用最广泛的电路之一。

在很多领域都需要几个甚至上百个定时电路去控制多项操作,如数控电梯、数控机床、各种智能医疗器械等方面,实现了工业生产的自动化,提高劳动生产率,最终促进经济的发展。

在日常生活中也不乏计时器的身影,如体育比赛中的定时报警器、游戏中的倒计时、交通信号灯中的时间控制器等无一不是计时器的控制。

在实际篮球比赛中规定一方持球的时间不得超过24s,计时器倒计时便可以达到在这24s内对时间的控制,需要时可以暂停计时也可以及时继续计时,当一方持球超过24s时,计时器产生报警信号,新一轮的计时又可以置数开始倒计时。

而篮球竞赛30s计时器就是对实际篮球比赛计时器的模拟拓展,将24s改成30s,因此实现的功能与实际篮球比赛中的计时器功能一致。

电子课程设计报告---篮球竞赛30s计时器

电子课程设计报告---篮球竞赛30s计时器

篮球竞赛30S计时器设计报告一. 设计要求设计一个篮球竞赛30S计时器基本要求:(1)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S。

(1)设置外部操作开关,控制计数器的直接清零,启动和暂停/连续功能。

(1)计时器递减计时到零时,数码显示器闪烁,同时发出报警信号。

二. 方案设计(1)该设计主要由一个555芯片产生一个时钟脉冲,通过控制电路直接加在递减计时芯片74ls192上,通过七段译码显示电路直接译码显示。

方案一:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲,再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒,接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出,这样加在led七段数码管上显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停/连续、报警等功能。

方案二:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲,即输出周期为1秒的方波,再将该脉冲信号送到DCD_HEX芯片上,经过DCD_HEX 内部译码,使LED显示十进制数,然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零,启动和暂停/连续、报警等功能。

方案选择:通过原理分析和仿真实验等步骤比较后,采用方案二,更简洁、方便、易于实现和各个功能。

(2)本设计分为五个部分,脉冲震荡电路、递减计时电路、译码显示电路、报警电路、最后控制电路。

如下系统框图1、脉冲振荡电路该电路由一个555芯片组成:555芯片的工作原理见下表1表1 555工作电压表原理图如下:图2 555脉冲发射电路如上图所示:555电路脉冲计算周期为:T=(R1+2R2)C㏑2;在本图中r1=47K,r2=48k,C=0.1u。

计算下来周期大约为1s钟。

2、递减计时电路该电路由两个74LS192芯片组成,实现30进制的递减计时功能,U2 a,b,c,d 以及U1 c,d输入端全部接地,U1 74ls192 a,b输入端接高电平,实现30进制计数功能。

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摘要本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30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应用价值。

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。

关键字计时器光电报警模块化目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)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是何其重要的。

在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过30秒,否则就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”,可用于篮球比赛中,用于对球员持球时间30秒限制。

一旦球员的持球时间超过了30秒,它自动的报警从而判定此球员的犯规。

本设计主要能完成:显示30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30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EWB5.12仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识,并在EWB5.12下设计和进行仿真,得到了预期的结果。

第一章计时器概述1.1 计时器的特点及应用随着社会文明的进步和科学技术的发展,先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域占有不可或缺的核心地位。

在我国现代化建设的发展进程中,数字电子技术在国民经济和科学研究各个领域的应用也越来越广泛。

而计时器恰恰是数字电子技术的一个重要组成部分,计时器是一个用来实现计数功能的时序部件,它不仅可以用来计脉冲个数,还常用来做数字系统的定时、分频,执行数字运算,以及其他特定的逻辑功能等等。

计时器的种类很多。

按构成计时器的各触发器是否使用同一个时钟脉冲源来分,可以分为同步计时器和异步计时器。

根据计时制的不同,可以分为二进制、十进制和任意进制计时器。

根据计时器的增减趋势,又可以分为加法、减法和可逆计时器。

还有可预置数和可编程序功能计时器等等。

目前,无论是TTL还是CMOS 集成电路,多有品种较齐全的中规模集成计时器,使用者只要借助于期间手册提供的功能表和工作波形图及管脚图排列,就能正确地使用这些器件。

1.2 设计任务及要求1.2.1基本要求:(1)具有显示30秒计时功能;(2)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;(3)在直接清零时,要求数码管显示器灭灯;(4)计时器为30秒递减计时,其计时间隔为1秒;(5)计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。

1.2.2 设计任务及目标:(1)根据原理图分析各单元电路的功能;(2)熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能;(3)进行电路的装接、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)写出完整、详细的课程设计报告。

1.2.3 主要参考器件:NE555 74LS161(1) 74LS192(2)第二章电路设计原理与单元模块2.1 设计原理30秒计时器的总体参考方案框图如图2-1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30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。

图2-1 30秒计时器系统设计框图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。

2.2 设计方案分析设计任务,计数器和控制电路是系统的主要部分。

计数器完成30s计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。

为了满足系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系。

在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。

当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示“30”字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停/连续开关拨在连续时,计数器继续递减计数。

系统设计框图如图2-1所示。

篮球竞赛30秒计时器实验电路如图2-2所示。

如果根据实验所提供的参考器件,还可在秒脉冲发生模块上做些变化,前者产生的脉冲周期直接是1秒;如果让其产生的秒脉冲频率为10Hz,触发脉冲输出的方波周期为0.1秒,再将该脉图2-2 篮球竞赛30秒计时器冲信号送到由74LS161构成的十分频器,由74LS161输出的脉冲周期为1秒,再将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端。

如此就可得到两个方案,由于两方案原理相同,故本设计只采用方案一所述,即直接由555多谐振荡器产生脉冲周期为1秒的脉冲。

其电路如图2-2所示。

2.3 单元模块2.3.1 8421BCD 码递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简便,74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二-十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。

图2-3是74LS192外引脚及时序波形图。

图中U CP 、D CP 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端(上升沿有效)。

LD 是异步并行置数控制端(低电平有效), CO 、BO 分别是进位、借位输出端(低电平有效),CR 是异步清零端,D3-D0是并行数据输入殿,Q3-Q0是输出端。

74192的功能表见下表2-1所示。

其工作原理是:当LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加到U CP 端,且D CP =1图2-3 74LS192外引脚及时序波形图表2-1 74LS192功能表则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,CO 端发出进位下跳变脉冲;若时钟脉冲加到D CP 端,且U CP =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,BO 端发出借位下跳变脉冲。

由74LS192构成的三十进制递减计数器如下图2-4所示图2-4 8421BCD 三十递减计数器其预置数为N=(00110000)= (30)10。

它的计数原理是 : 只有当低位1BO 端发出借位脉冲时 , 高位计数器才作减计数。

当高、低位计数器处于全零 , 且 D CP 为 0 时 , 置数端2LD =0, 计数器完成并行置数 , 在 D CP 端的输入时钟脉冲作用下 , 计数器再次进入下一循环减计数。

2.3.2 时钟模块为了给计数器74LS192提供一个时序脉冲信号,使其进行减计数,本设计采用555构成的多谐振荡电路(即脉冲产生电路),其基本电路如图2-6示.其中555管脚图如下图2-5示.由555工作特性和其输出周期计算公式可知,其产生的脉冲周期为: T=0.7(R 1+2R 2)C 。

因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R1取15k 欧姆,R2取68k 欧姆,电容取C 为10uF 、C1为0.1uF,.这样我们得到了比较稳定的脉冲,且其输出周期为1秒.图2-5 555管脚图图2-6 555多谐振荡电路图2.3.3 辅助时序控制模块为了保证系统的设计要求 , 在设计控制电路时 , 应正确处理各个信号之间的时序关系。

从系统的设计要求可知 , 控制电路要完成以下四项功能 :①操作 “直接清零”开关时 , 要求计数器灭灯。

②闭合 “启动” 开关时 , 计数器应完成置数功能 , 显示器显示 30 秒字样 ; 断开“启动”开关时 , 计数器开始进行递减计数。

R R u Ccc③当“暂停 / 连续”开关处于“暂停”位置时 ,控制电路封锁时钟脉冲信号CP , 计数器暂停计数 , 显示器上保持原来的数不变,“暂停 / 连续” 开关处于“连续”位置时 , 计数器继续累计计数。

④当计数器递减计数到零 ( 即定时时间到 ) 时 , 控制电路应发出报警信号 , 使计数器保持零状态不变 , 同时报警电路工作。

如图2-7所示.图2-7 光电报警电路当计数到零时,两计数器借位端输出多为低(0),故本设计将高位片借位BO反馈到二极管负极性端,此时+5V电源经1k电阻使2发光二极管发出光电报警信号,完成报警功能,而在递减计数时,BO端输出为高(1),二极管不报警.2图2-8是辅助时序控制电路图。

图 2-8 辅助时序控制电路图(时钟信号控制电路)LD 接 74LS192 的预置数控制端, 当开关 1S 合上时 , LD =0,74LS192 进行置数 ; 当 1S 断开时, LD =1,74LS192 处于计数工作状态 , 从而实现功能②的要求,当然本设计只要将启动信号直接加到置数端,见图2-2。

图2-8 是时钟脉冲信号 CP 的控制电路 ,控制 CP 的放行与禁止。

当定时时间未到时 ,74LS192 的借位输出信号路 , 2BO =1, 则 CP 信号受 “暂停 / 连 续” 开关2S 的控制 , 当2S 处于“暂停” 位置时 ,门 3G 输出 0, 门 2G 关闭 , 封锁 CP 信号 , 计数器暂停计数 ; 当2S 处于“连续”位置时 , 门G输3出 1, 门 2G 打开 , 放行 CP 信号 , 计数器在 CP 作用下 , 继续累计计数。

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