篮球竞赛24秒计时器设计-
篮球比赛24秒计时器设计.
课程设计题目篮球比赛24秒计时器设计学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师年月日目录引言1 设计意义及要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计要求 (3)2 方案设计 (3)2.1 设计思路 (3)2.1.1电路要求 (3)2.1.2方案一电路设计原理 (3)2.1.3 工作原理 (4)2.1.4方案二电路设计原理 (5)2.3方案比较 (6)3部分电路设计 (7)3.1 时钟脉冲电路 (7)3.2 计时电路 (8)3.3 停止控制电路 (9)3.4 警报提示装置 (10)4 调试与检测 (11)4.1 调试中故障及解决办法 (11)4.2 调试与运行结果 (11)5 仿真操作步骤及使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (14)附录电路图 (15)本科生课程设计成绩评定表引言很多人都看过篮球比赛，篮球比赛时，我们会发现每次进攻都会进行24秒倒计时，当计时到零时就会出现声光报警。
篮球的24秒计时器只是计时器的一种。
在生活中，我们经常会看见各种计时器，例如，在十字路口的红绿灯上我们会看到一个34秒计时器；我们经常看到的电子表也是计数器的一种；在体育课上老师用的秒表也是一种计时器。
计时器给我们的生活带来了很大的方便，可以说我们的生活离不开计数器。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24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实用价值。
通过本次课程设计，可以了解计时器的组成和原理以及许多应用，为设计更复杂的计时器打好基础。
同时通过本次课程设计也能提高学生的设计电路，排查故障，思考问题等多种能力。
1 设计意义和要求1.1设计意义生活中很多地方都用到计时器，例如交通信号灯上有34秒倒计时装置，我们经常用的数字手表也是计时器的一种。
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书引言：本说明书旨在介绍选篮球竞赛所需的24秒计时器的设计功能和操作步骤。
该计时器旨在帮助裁判员和球员准确掌握比赛时间，提供公正的判断依据，确保比赛的公平进行。
1. 介绍：篮球竞赛24秒计时器是一种用于控制进攻方进攻时间的装置。
在篮球比赛中，每次球队进攻有24秒的时间。
该计时器可以提供直观的数字显示，提醒球员控制出手时间，同时也方便裁判员判断进攻是否超时。
2. 主要功能：- 数字显示：该计时器通过数字屏幕实时显示剩余进攻时间，数字清晰可见，便于球员和裁判员观察。
- 启动/停止按钮：裁判员使用该按钮来控制进攻时间的启动和停止。
- 警示信号：当剩余进攻时间不足5秒时，计时器会发出警示音，提醒球员作出快速决策。
- 可调整时间：该计时器允许裁判员根据比赛需要调整进攻时间上限，最长不能超过24秒。
3. 操作步骤：以下是使用篮球竞赛24秒计时器的操作步骤：- 确保计时器已经连接到电源，并处于工作状态。
- 在开始进攻时，裁判员按下启动按钮，计时器开始倒计时，显示剩余时间。
- 当队伍成功进行进攻或24秒时间用尽时，裁判员按下停止按钮，计时器停止倒计时。
- 若球队未在规定时间内完成进攻，计时器会发出警示音并显示超时标识，裁判员应中断进攻并控球转到对方队伍。
4. 注意事项：- 确保计时器正常工作并准确显示时间。
- 在比赛开始前进行全面的测试，确保计时器的准确性和稳定性。
- 调整计时器时间上限时，确保不超过24秒以保持公平。
- 维护人员应定期检查和维修计时器，确保其可靠性和正确性。
结论：篮球竞赛24秒计时器是一项重要的装置，用于确保篮球比赛的公正性和公平性。
本说明书介绍了该计时器的设计功能和操作步骤，希望能够对相关人员的使用提供指导和帮助。
任何人在使用该计时器时都应熟悉本说明书的内容，并按照操作步骤正确操作。
篮球比赛24秒计时器设计报告
篮球比赛24秒计时器设计报告篮球比赛中的24秒计时器是指用于计时进攻方在进攻时所剩时间的设备。
它是篮球比赛中重要的计时工具之一，对比赛的进行起着关键的作用。
本设计报告将对篮球比赛24秒计时器的设计进行详细介绍。
1.设计目标：本设计的目标是设计一款功能完善、易于操作、准确可靠的篮球比赛24秒计时器。
它应具备以下特点：(1)界面简洁直观，便于比赛工作人员和观众使用；(2)计时准确可靠，能够精确显示剩余时间；(3)操作简便，能够方便地启动、暂停和重置计时器；(4)耐用性强，能够长时间稳定工作。
2.系统组成：本设计的篮球比赛24秒计时器由以下几个主要部分组成：(1)显示屏幕：采用LED或LCD显示屏，能够清晰、直观地显示剩余时间；(2)控制面板：包括启动按钮、暂停按钮、重置按钮等，用于控制计时器的启动、暂停和重置操作；(3)倒计时控制模块：用于计时功能的实现，能够按照设定的时间进行倒计时，并在倒计时结束后发出警示信号；(4)供电模块：提供计时器所需的电源。
3.设计原理：(1)启动和暂停功能：通过控制面板上的启动按钮和暂停按钮实现。
(2)重置功能：通过控制面板上的重置按钮实现，将计时器恢复到初始状态。
(3)倒计时功能：倒计时控制模块根据设定的时间进行倒计时，每秒更新显示屏上的剩余时间，并在倒计时结束时发出警示信号。
(4)警示信号：在倒计时结束后，发出蜂鸣器声音或闪烁的警示灯，提醒比赛工作人员和观众时间已经用完。
4.设计细节：(1)显示屏幕的设计：选择合适的LED或LCD显示屏，确保显示效果清晰、亮度适中。
(2)控制面板的设计：控制面板上的按钮应具备良好的触感，操作简便、可靠。
(3)倒计时控制模块的设计：采用微控制器或计时芯片实现倒计时功能，并与显示屏和控制面板进行适配。
(4)供电模块的设计：选择合适的电源适配器或电池供电，确保供电稳定可靠。
5.总结与展望：通过对篮球比赛24秒计时器的设计，实现了上述目标，并对各个部分的设计细节进行了详细阐述。
篮球24秒计时器课程设计
篮球24秒计时器课程设计
一、课程目标：
1. 熟悉篮球24秒计时器的基本规则和使用方法；
2. 能够正确设置和操作篮球24秒计时器；
3. 练习团队合作和沟通能力。
二、教学内容：
1. 篮球24秒计时器的基本规则和使用方法；
2. 篮球24秒计时器的操作：设置、启动、停止、重置等；
3. 分别以两队为单位，模拟比赛过程中的使用。
三、教学过程：
1. 简要介绍篮球24秒计时器的作用和基本规则；
2. 给学生分成两队，让他们各派出一名代表当计时员；
3. 让计时员练习操作篮球24秒计时器，包括设置、启动、停止、重置等；
4. 模拟比赛过程中的使用，让学生围着一起发球并利用计时器进行计时；
5. 强调团队合作和沟通的重要性，提高团队默契。
四、教学资源：
1. 篮球24秒计时器；
2. 篮球。
五、教学评估：
1. 观察学生对篮球24秒计时器是否能正确设置和操作；
2. 在模拟比赛过程中，观察学生是否能够正确使用计时器，并
且团队合作是否良好。
六、教学反思：
1. 让学生练习操作篮球24秒计时器的时间可能需要较长，需要在课前充分准备；
2. 在模拟比赛过程中，需要加强学生的团队合作和沟通能力，以确保计时器的正确使用。
篮球竞赛24秒计时器设计
学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 篮球24秒记时器的设计与制作初始条件：（1）具备显示24秒记时功能（2）计时器为递减工作，间隔为1S（3）递减到0时发声光报警信号（4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料时间安排：6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定6月19日~6月21日：整体设计，硬件电路调试6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：2014年 6月日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。
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。
有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24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24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；计时器为24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。
(完整word版)篮球竞赛24s计时器
电子课程设计--篮球竞赛24s计时器学院: 电子信息工程学院专业、班级:姓名：学号：指导老师:2013年12月22日目录一设计任务及要求 (3)二总体框图 (3)三器件选择 (4)四模块功能 (5)五总体设计电路图 (11)六硬件调试 (13)七设计心得 (14)篮球竞赛24s计时器一、设计任务及要求1.设计任务本设计主要能完成：在篮球比赛中, 规定了球员的持球时间不能超过24秒, 否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”可用于篮球比赛中, 用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24秒, 它就自动报警从而判定此球员的犯规。
1． 2.基本要求2．要求电路为24秒递减计时, 每隔1秒钟, 计时器减1；要有外部开关, 控制计数器的直接清零、复位、启动和暂停/连续计时功能；当计时器倒计时为零时, 即定时时间倒, 显示为零, 同时发出声光报警信号。
二、电路框图及工作原理2.1电路框图24秒计时器的总体方案框图如图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24秒计时功能.而控制电路完成计数器的直接复位、启动计数、暂停/连续计数;译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到启动报警等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准, 电路可采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路四线数码管报警电路在试验中可用蜂鸣器实现。
图2-1 总体方案框图 2.2设计方案本设计中, 24进制计数器是整个电路的核心部分, 我选择74LS192进行24进制同步减法、加法计数。
选择两个四段数码显示管进行显示。
根据设计要求, 本课程设计采用555计时器制成的多谐振荡器, 对24进制计数器进行秒脉冲的输入。
在本设计中, 因为我们需要对其进行暂停、复位、加法、报警等控制, 所以我们使用了三个开关来控制计数器的各功能的实现, 从而实现了各种功能的。
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书篮球竞赛24秒计时器是一种用于篮球比赛中计时的专用设备。
它主要用于控制球队进攻时间，规定每次进攻时间不得超过24秒，以确保比赛的公平性和激烈性。
一、设计原理和功能篮球竞赛24秒计时器采用了计数器技术和显示技术，具有以下主要功能：1. 计时功能：通过内置的计数器，可以精确地计时篮球比赛的进攻时间，每次进攻时间不得超过24秒。
2. 显示功能：配备LED或LCD显示屏幕，可以实时显示剩余时间，以便裁判员和运动员清晰地了解剩余时间。
3. 报警功能：当进攻时间耗尽时，计时器会发出响铃或闪光信号提示裁判员和运动员。
4. 控制功能：通过按钮或遥控器，可以实现开始、暂停、复位等操作，以便裁判员方便地控制比赛进程。
二、外观设计和结构篮球竞赛24秒计时器的外观一般采用箱体结构，外观简洁、美观，不占用过多的空间。
通常包括以下组成部分：1. 主控制面板：包括计时显示屏幕、控制按钮和指示灯等，用于操作和显示计时信息。
2. 耳机插孔：用于连接外部耳机或扬声器，确保信号传输的稳定和清晰。
3. 电源插口：用于接入电源供电，计时器可以采用直流电源或者是电池供电方式。
4. 固定底座：用于将计时器固定在篮球场上，确保计时器的稳定性和可靠性。
三、使用说明篮球竞赛24秒计时器的使用非常简单，以下是一些基本的使用说明：1. 开始计时：按下计时器上的开始按钮或通过遥控器启动计时器，计时器开始倒计时。
2. 暂停计时：按下计时器上的暂停按钮或通过遥控器暂停计时器，计时器停止倒计时。
3. 重置计时：按下计时器上的复位按钮或通过遥控器重置计时器，计时器恢复到初始状态。
4. 进攻结束提示：当进攻时间耗尽时，计时器会发出响铃或闪光信号，提示裁判员和运动员进攻结束。
5. 供电方式：根据计时器的具体型号和要求，可选择使用直流电源或者电池供电，确保正常工作。
四、注意事项在使用篮球竞赛24秒计时器时需要注意以下事项：1. 请按照说明书正确操作计时器，避免误操作导致计时器出现故障或不正常工作。
篮球24秒倒计时器课程设计报告
篮球24秒倒计时器课程设计报告篮球24秒倒计时器课程设计报告一、引言篮球24秒倒计时器是一种用于控制比赛时间的装置，它在篮球比赛中起着至关重要的作用。
本课程设计旨在让学生了解并掌握篮球比赛中倒计时器的原理、构造和使用方法，培养学生的实践能力和团队合作能力。
二、课程目标1. 理解篮球比赛中倒计时器的作用和原理；2. 掌握篮球倒计时器的构造和基本原理；3. 学会使用篮球倒计时器进行比赛时间的控制；4. 培养学生的实践动手能力和团队合作能力；5. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、课程内容1. 倒计时器的作用和原理1.1 球场上的时间控制需求1.2 倒计时器的基本原理和工作原理2. 倒计时器的构造与组成2.1 电路设计原理2.2 显示屏和控制按钮的安装与连接2.3 电源供应和保护措施3. 篮球倒计时器的使用方法3.1 倒计时器的开机和设置3.2 倒计时、暂停和复位功能的操作3.3 倒计时结束后的提示和处理4. 实践操作与应用4.1 学生分组进行倒计时器的组装和调试4.2 学生进行实际比赛时的倒计时器操作4.3 学生团队合作，解决倒计时器故障和问题四、教学方法1. 理论与实践相结合的教学方法，讲解篮球倒计时器的原理和构造，并进行实际组装和操作演示；2. 学生分组进行实践操作，培养学生的实践动手能力和团队合作意识；3. 开展小组讨论和展示，让学生分享倒计时器使用的心得和体会；4. 引导学生运用所学知识解决倒计时器故障和问题，培养学生的问题解决能力。
五、教学评估与考核1. 实践操作评估：对学生进行倒计时器的组装和调试评估；2. 操作演示评分：对学生进行倒计时器的操作演示，评估其操作技巧和熟练程度；3. 问题解决评估：对学生解决倒计时器故障和问题的能力进行评估；4. 课程设计报告评分：对学生提交的课程设计报告进行评分。
六、总结通过本课程设计，学生将能够全面了解篮球24秒倒计时器的作用和原理，掌握其构造和基本原理，并能够熟练使用倒计时器进行比赛时间的控制。
篮球竞赛24秒计时器设计PPT课件
9 1 1 1001 0 1 1 1 1 0 1 1
2021/3/12
12
报警电路：采用光电报警，当倒计时为0时，发光二极 管亮灯，且蜂呜器发出响声。
2021/3/12
13
控制电路 由7474锁存器、74ls08二输入与门、74ls04非门、74ls02二输入与非门、 4002四输入与非门组成及三个开关组成。
2021/3/12
3
课题三、数字电子钟设计
设计要求
（1）、准确计时，以数字形式显示时、分、秒的时间。 （2）、小时计时采用24进制的计时方式，分、秒采用60进 制的计时方式。 （3）、具有快速校准时、分、秒的功能。
2021/3/12
4
课题一、篮球竞赛24秒计时器设计
1. 具有24秒计时功能。 2. 设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/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24秒递减时, 计时间隔为1秒。 5. 计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
当按下启动开关Ｓ１时给74ls192置数端提供有效低电平，同时给7474琐存器 提提供有效沿，将Ｄ端的“1”存入，使Ｑ端输出“1”。当倒计时至0时74ls192 芯片１产生借位，经过反相器将与门打开，即可报警
当按下暂停、连续开关Ｓ２时，为4511ＬＴ锁存引脚提供有效高电平，将 显示信与锁存，同时将秒脉冲截断，使计数保持。
直接清零 启动
暂停/连续
2021/3/12
5
秒脉冲发生器
通常用晶体振荡器发出的脉冲经过整形、分频获得 1Hz的秒脉冲。如晶振为32768 Hz，通过15次二分 频后可获得1Hz的脉冲输出 。
2021/3/12
篮球比赛24秒计时器设计以及简单说明
篮球比赛24秒计时器设计
一、各部件说明：
1、开关KA：清零功能。
当开关KA置高电平时，不管计数器处于什么状态，直接清零。
2、开关KB：置数功能。
清零开关KA置低电平情况下，当KB处于低电平时，计数器置数，数码管显示“24”，处于等待状态。
3、开关KC：暂停/继续计数功能。
计数器开始递减计数过程中，当开关KC处于低电平时，数码管保持当前状态；当开关置为高电平时，计数器继续递减计数。
4、LED-D1：发光二极管。
当计数器递减为零的同时，D1发光。
5、SPEAKER-LS1：声音报警器。
当计数器递减为零的同时，LS1配合Ｄ1完成声光报警功能。
二、操作说明：
1、开始时，开关KA、KB均置低电平，KA置为高电平。
开关KA为高电平，完成清零操作，再置为低电平。
此时数码管显示“24”，预示比赛即将开始。
2、计数器开始递减计数过程中，若有球员犯规需暂停计时，则开关KC置为低电平；继续比赛，则置为高电平。
３、若球员在24s内完成进攻，则将KC置为低电平，即本次进攻结束，准备下次进攻。
开关KC重新置为高电平时，预示下次进攻开始。
４、若球员在24s内无法完成进攻，则计数器递减为零时，声光报警器工作，表明进攻违例。
篮球24秒计时器课程设计
篮球24秒计时器课程设计一、引言篮球24秒计时器是一项重要的比赛计时设备，用于规定球队在进攻时的时间限制。
本文将详细探讨篮球24秒计时器的作用、原理、功能以及设计过程。
二、作用篮球24秒计时器是为了确保比赛的公平性和激烈性而设计的。
它规定了球队在进攻时只有24秒的时间来完成进攻动作，这样可以使比赛变得更加紧凑和刺激，增加比赛的观赏性。
三、原理篮球24秒计时器的原理是通过计时电路来计算球队的进攻时间。
一旦球队控球，计时器就开始倒计时，当时间到达24秒时，计时器会发出警报，提醒球队必须发起进攻。
如果球队在24秒内没有完成投篮或传球等进攻动作，将会被判为进攻违例。
四、功能篮球24秒计时器具有多种功能，包括： 1. 计时功能：计时器可以精准地计算球队的进攻时间，确保比赛规则的执行。
2. 倒计时显示：计时器具有倒计时显示功能，让球员和观众清楚地知道剩余的时间。
3. 警报功能：当时间到达24秒时，计时器会发出警报声，提醒球队必须发起进攻。
4. 操作简单：计时器的操作非常简单，只需按下开始按钮即可开始计时，按下停止按钮即可停止计时。
五、设计过程篮球24秒计时器的设计过程包括硬件设计和软件设计两个方面。
5.1 硬件设计硬件设计主要涉及以下几个方面： 1. 显然装置：计时器需要具有大字体的显示屏，以便球员和观众能够清楚地看到剩余的时间。
2. 开始按钮和停止按钮：球队需要一个按钮来启动计时器，一个按钮来停止计时器，以便控制进攻时间。
3. 警报装置：计时器需要具有警报装置，当时间到达24秒时，会发出声音提醒球队。
5.2 软件设计软件设计主要包括计时功能和倒计时显示功能的实现。
1. 计时功能：软件需要从开始按钮按下时开始计时，并不断更新剩余时间，当剩余时间为0时，发出停止信号。
2. 倒计时显示功能：软件需要将剩余时间以大字体显示在屏幕上，使球员和观众可以清晰地看到。
六、课程设计内容基于上述的硬件设计和软件设计，可以设计一项篮球24秒计时器的课程，帮助学生了解计时器的原理和功能，培养学生的动手能力和团队协作精神。
篮球24秒计时器设计
篮球24秒计时器1设计内容及要求1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作，间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停2方案选择和电路工作原理2.1分析要求，画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数电路是系统的主要部分。
计数器完成24秒计时功能，而控制电路完成计数器的清零，启动，暂停等功图2.1原理框图能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.2.1方案一电路图2.2方案选择2.2.1方案一电路如图2.2.1，该方案的计数部分是由具有十进制加计数功能的74LS90芯片和具有十六进制加计数功能的74LS161芯片等组成的减计数电路。
接通电源后，打开555多谐振荡电路发出秒脉冲。
将S2拨向连续，当S1置于“置数”位置时74LS90立刻置9，此时十位显示器显示数字2，而当脉冲上升沿输入74LS161时，该芯片第一次置数“11”，由于反向器作用，显示器显示”4”。
将S1拨向“计时”，电路开始倒计时。
当个位显示9后，LD的输入变为高电平，使161自动第二次置数15，个位显示0，同时74LS90计数加一，十位显示减一。
十位上的译码器的接线，使其只能在0，1，2之间循环。
当显示变为00时，自动停止计数，同时发出声光报警信号。
S2拨向“暂停”时，能实现即时暂停。
接通电源时，需注意将J1拨向置数位置，否则低位将会从F开始递减。
2.2.2方案二电路如图2.2.2，该方案计数部分有两片74LS192十进制可编程加/减计数器等组成。
它的计数原理是：只有当低位BO1端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数。
当高低位计数器全处于零，且低位没有脉冲输入时，置数端LD=0, 计数器完成并行置数，在低位有时钟输入的情况下，计数器再进行下一次减计数。
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
一. 任务及要求
要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:
1、电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号，
2、作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时，电路报警。
3、报警声持续3S,显示器不能灭灯.
4、计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。
二.系统设计结构框图
根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。
图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。
图1.系统设计结构框图
三.参考资料
《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六
《电子技术基础》课程设计资料。
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学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目: 篮球24秒记时器的设计与制作初始条件：（1）具备显示24秒记时功能（2）计时器为递减工作，间隔为1S（3）递减到0时发声光报警信号（4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料时间安排：6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定6月19日~6月21日：整体设计，硬件电路调试6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：2014年 6月日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。
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。
有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间24秒限制。
一旦球员的持球时间超过了24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24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；计时器为24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proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录第1章电路方案的选择及电路框图 (5)1.1 设计方案 (5)1.2 电路框图 (5)第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6)2.1 设计思路 (6)2.2 基本原理 (6)第3章单元电路的设计 (8)3.1 24进制计数器的设计 (8)3.2 数码显示电路的设计 (9)3.3 秒脉冲的设计 (11)3.4 控制开关电路的设计 (13)3.5 报警电路的设计 (13)3.6 整机工作原理 (14)第4章电路仿真 (15)4.1计时预备阶段 (15)4.2计时阶段 (13)4.3暂停\连续功能的实现 (13)4.4电路报警 (13)第5章安装及调试步骤 (15)第6章故障分析与电路改进 (20)6.1故障的分析和解决 (20)6.2电路的改进. (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 (23)附录2 元器件清单 (24)第1章电路方案的选择及电路框图1.1 设计方案方案一：采用计数器74LS192作为核心部分。
同时选择74LS48作为BCD码译码器来对7段数码显示管进行译码驱动，两个七段数码显示管进行显示。
采用555计时器制成的多谐振荡器，进行秒脉冲的输入。
因为我们需要对其进行暂停、清零、报警等控制，所以我们使用了两个开关来控制计数器的各功能的实现，从而实现各种功能。
方案二：采用单片机AT89S51作为核心部分，编写程序。
用74LS48和7段数码显示管组成显示电路。
采用三个开关控制启动、暂停、清零、报警从而实现各种功能。
在两个方案中，单片机价格比较贵，编写程序繁琐，原理说明性不够强，在考虑到用低成本都能完成同样的效果的前提下以及此次做的是数字电子技术课程设计，因紧贴数字电子技术的相关知识，所以在本次设计采用方案一。
1.2电路框图24秒倒计时计时器的方案框图如图1-1所示。
它是由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要部分。
计数器完成24秒计时功能，控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数功能，译码显示电路完成数字显示功能，报警电路产生光电报警功能。
秒脉冲发生器产生时钟脉冲信号，这个信号作为电路的定时标准，其电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡其构成。
图1-1 24秒计时器系统设计框图控制电路手动置数计数器，译码显示电路出现显示，秒脉冲发生器产生秒脉冲刺激计数器递减，随之译码显示电路递减。
暂停/连续时，控制电路控制秒脉冲发生器暂停/连续秒第2章设计思路及其工作原理的介绍2.1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24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实用价值。
篮球竞赛记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、报警为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
2.2基本原理24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24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和鸣蜂器代替。
主体电路： 24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信号，让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断，使计时器在计数到零时停住。
第3章单元电路的设计3.1 24进制计数器的设计计数器选用集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加法计数器，它采用8421码十进制编码，并具有直接清零、置数、加减计数功能。
图3-1是74LS192引脚排列。
图中CU、CD分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
PL是异步并行置数控制端（低电平有效），TC U和TC D是进位、借位输出端（低电平有效），MR是异步清零端，P3-P0是并行数据输入端，Q3-Q0是输出端。
图3-1 74LS192的引脚排列74LS192的功能表见表3-1所示。
表 3-1 74LS192功能表输入输出MR CU CD P0 P1 P2 P3 Q0 Q1 Q2 Q31 ×××××××0 0 0 00 0 ×× a b c d a b c d0 1 ↑ 1 ××××加计数0 1 1 ↓××××减计数当PL=1，MR=0时，若时钟脉冲加到端CU，且CD =1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，TC U端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到CD端，且CU=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，TC D 端发出借位下跳变脉冲。
由74LS192构成的二十四进制递减计数器如下图3-2所示。
图3-2 8421BCD二十四递减计数器其预置数为N=（00100100）= (24)10。
在CD端的输入时钟脉冲作用下，开始递减。
只有当低位TC D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, 完成一个计数周期，然后手动置数PL=0, 计数器完成置数,再次进入下一循环减计数。
3.2 数码显示电路的设计根据设计的要求采用74LS48译码器来驱动共阴极数码显示管。
74LS48芯片是一种常用的七段数码管驱动器，常用在各种数字电路和系统的显示系统中。
74LS48和共阴极七段LED显示器如图3-3连接。
这样连接74LS48可直接驱动共阴极LED数码管而不需像CC4511外接限流电阻。
图3-3 显示电路74LS48输入信号为BCD 码，输出端为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 共7线，另有3条控制线。
LT ——为测试端，低电平有效，当LT ——=0时，无论输入端A 、B 、C 、D 为何值，a ～g 输出全为高电平，使7段显示器件显示“8”字型，此功能用于测试器件。
RBI ———为灭零输入端,低电平有效。
在LT ——=1，RBI ———=0，且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。
但当译码输入不全为0时，仍能正常译码输出，使显示器正常显示。
BI\RBI 是一个特殊的端口，有时作用于输入，有时作用于输出，在这里不多做介绍。
74LS48功能表见表3-2。
输入输出 字形数字LT ——RBI ———A B C D BI/RBOa b c d e f g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X X 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消隐XXXXXX0 0 0 0 0 0 0表3-2 74LS48的功能表七短数码管的引脚图如图3-4所示，在使用时要注意是共阳还是共阴，其中3脚和8脚相连为公共端，因为此次设计是使用的共阴极数码管，所以在电路中接地，6脚为小数点引脚，在设计中没要求不需要对其处理。