电子线路课程设计—篮球竞赛30秒计时器汇总
脉数课程设计报告篮球竞赛30S计时器
摘要数字电路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环节，是真正锻炼学生能力的环节。
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、游戏中的倒计时，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通信号控制机、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，规定了队员的持球时间不能超过30S，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30S计时器”，可用于篮球比赛中，用于对队员持球时间30S的限制。
一旦队员的持球时间超过了30S，它自动的报警从而判定此队员的犯规。
篮球竞赛30S计时器具有计时、暂停、清零、报警的功能，整个电路的设计借助于Proteus仿真软件和数字逻辑电路，并在Proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
再通过实际焊接和调试来现实实现这些功能。
关键词：计时器脉冲发生器数码显示清零报警第一章设计要求 (1)第二章方案设计原理及比较 (2)2.1 设计方案 (2)2.2 方案比较 (3)第三章电路设计与分析 (4)3.1 电路设计原理 (4)3.2 单元模块 (4)3.2.1 脉冲产生电路 (4)3.2.2 计时器 (5)3.2.3 单元译码显示部分 (8)3.2.4 报警电路 (10)3.2.5 外部操作信号 (11)第四章总原理图 (12)第五章电路的安装与调试 (13)5.1 电路的安装 (13)5.2 调试仪器和设备 (13)5.3 电路的调试 (13)5.4 电路的调试结果分析 (14)第六章实验结论和实验感悟 (15)参考文献 (16)附录一 (17)附录二 (18)第一章设计要求篮球竞赛30S计时器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1S；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；第二章方案设计及比较2.1 设计方案根据目前所学的知识，主要有以下两种设计方法（1）.方案一：图2.1 方案一篮球竞赛30S计时器电路（2）.方案二：图2.2 方案二篮球竞赛30S计时器电路2.2 方案比较方案一：结构复杂，线路很多，用的元器件也比较多，而且要用到两个555芯片，需要的芯片也更多，这样在实际焊的过程中工作量比较大，。
篮球比赛30秒倒计时电路设计
篮球比赛30秒倒计时电路设计篮球比赛倒计时是体育比赛中非常重要的一个环节，倒计时电路的设计对于比赛的顺利进行起着至关重要的作用。
本文将以设计一个篮球比赛倒计时电路为例，详细介绍其设计原理和实现方法。
一、需求分析篮球比赛倒计时电路的主要功能是实现倒计时功能，包括显示比赛剩余时间和报警功能。
根据题目要求为30秒倒计时，那么需要设计一个能够精确计时30秒的电路。
二、设计思路由于需要实现精确的倒计时，可以采用计时器和显示器结合的方式来实现。
同时，为了能够及时提醒比赛进行者和观众，还需要设计报警功能。
三、电路设计在电路设计方面，可以采用数字集成电路来实现。
1.计时功能设计可以选择一个可编程集成电路（IC）或者计时集成电路（IC）来作为倒计时器。
作为一个例子，可以选择一个7490集成电路作为计时器。
7490是一个具有十进制计数器的集成电路，可以实现从0-9的十进制计数。
其中，用于个位数倒计时的是7490的1号引脚（QA）和15号引脚（QD），用于十位数倒计时的是7490的5号引脚（QA）和11号引脚（QD）。
计时器的输入引脚可以由外部触发器或者时钟发生器提供。
2.显示功能设计可以选择七段LED显示器来显示倒计时的时间。
七段LED显示器是由七个LED组成的，每个LED代表一个数字。
可以通过将不同的LED点亮来显示不同的数字。
具体显示方式可以参考七段LED显示器的数据手册。
3.报警功能设计为了实现报警功能，可以选择一个蜂鸣器作为报警器。
蜂鸣器可以通过输入电流来发出声音。
可以将蜂鸣器与倒计时器相连，当倒计时达到0时，触发报警器发出声音。
四、电路实现根据上述设计思路和步骤，可以将电路实现如下：1.连接7490计时器与七段LED显示器，根据7490计时器的倒计时情况，通过输出引脚来控制LED显示器中的LED点亮情况，从而实现对时间的显示。
2.连接倒计时器与蜂鸣器，当倒计时器倒计时到0时，触发蜂鸣器发出声音，提醒比赛进行者和观众。
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。
数电课程设计篮球秒计时器
课程设计任务书学生姓名：刘斌专业班级：通信0901指导教师：李文工作单位：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 (2)2方案设计与论证 (3)2.1秒脉冲发生电路 (4)2.2控制电路 (5)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........................................................................................... 错误!未定义书签。
3单元电路的设计 (11)3.1秒脉冲产生电路的设计 (11)3.2计数电路的设计 (11)3.3控制电路的设计 (13)3.4译码及驱动显示电路设计 (12)3.5 报警电路 (16)3.6 电路总图 (14)4仿真结果及分析 (15)4.1 时钟结果仿真.................................................................................. 错误!未定义书签。
4.2 秒钟个位时序图.............................................................................. 错误!未定义书签。
篮球竞赛30S计时器课设报告
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：信息工程学院专业：通信工程班级：学号：姓名：评分：教师：20 年月日数字电路课程设计任务书20 13 －20 14 学年第 1学期第 2 周－ 3 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。
摘要篮球30s计时器是对实际篮球比赛中24s计时器的拓展，本课程设计的30s 计时器主要由脉冲发生电路、时序控制电路、计数器、译码器、数码显示器及报警电路构成。
采用30s倒计时的计时方式，功能完备，具有可直接置数、清零、暂停/继续和报警的特点。
可应用于篮球比赛中对进攻时间的计时控制及其他各种需要倒计时的场合进行跟踪计时。
关键词：时序；计数；译码目录前言 1第一章电路组成与工作原理 21.1 篮球竞赛30s计时器的系统组成 21.2 篮球竞赛30s计时器的工作原理 2第二章单元电路设计与计算 32.1 秒脉冲发生电路 32.3 译码电路 42.4 控制电路 52.4.1 置数控制电路 52.4.2 清零控制电路 52.4.3 暂停/继续控制电路 62.5 报警电路 6第三章电路调试与改进 83.1 秒脉冲发生电路的调试 83.2 译码显示电路的调试 83.3 控制电路的改进 9第四章总结 10参考文献 11附录一元件清单 12附录二总电路图 13附录三电路实物图 14附录四电路PCB图 15前言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。
篮球竞赛30s计时器课程设计eda
篮球竞赛30s计时器课程设计eda一、课程设计背景随着体育竞技水平的提高，越来越多的运动员们需要精确计时来衡量自己的表现。
其中，篮球运动在比赛中更加注重时间的精确掌控。
因此，设计一款30s计时器对于篮球竞赛来说至关重要。
二、课程设计目标本次课程设计旨在通过EDA（Electronic Design Automation）软件进行电路原理图和PCB布局设计，完成一款30s计时器电路板，并能够通过实际测试验证其功能。
三、课程设计内容1. 电路原理图设计1.1 系统总体框图首先，需要根据30s计时器的功能需求，绘制出系统总体框图。
其中包括了主控芯片、按键模块、数码管模块和蜂鸣器模块等。
1.2 主控芯片选型根据系统需求，选择适合的主控芯片。
这里推荐使用STC89C52微控制器，因为它具有较强的处理能力和丰富的外设接口。
1.3 按键模块设计按键模块是用来调整计时器时间或启动/停止计时器。
这里使用4个按键：加时、减时、启动/暂停、复位。
1.4 数码管模块设计数码管模块用于显示计时器的时间。
这里使用4个共阳数码管。
1.5 蜂鸣器模块设计蜂鸣器模块用于发出提示音，提醒运动员们时间已到或时间还剩余多少。
这里使用一个被动蜂鸣器。
2. PCB布局设计根据电路原理图，进行PCB布局设计。
需要注意的是，为了保证电路板的稳定性和美观度，需要合理布局各个模块，并且通过走线来连接各个元件。
3. 电路板制作和测试3.1 电路板制作将PCB布局打印在铜箔板上，并进行刻蚀、钻孔等工艺处理。
最后通过焊接等方式将各个元件固定在电路板上。
3.2 电路板测试使用万用表等工具对电路板进行测试，确保各个元件之间连接正确，并且能够正常工作。
如果有问题，则需要进行修复或调整。
四、课程设计成果通过以上步骤，最终完成了一款30s计时器电路板。
它可以准确地计时，并且可以通过按键调整计时时间或启动/停止计时器。
同时，它还具有美观的外观和稳定的性能。
五、课程设计总结本次课程设计通过EDA软件进行电路原理图和PCB布局设计，完成了一款30s计时器电路板，并且通过实际测试验证了其功能。
电子线路课程设计—篮球竞赛30秒计时器汇总
】目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)设计课题任务 (1)功能要求说明 (1)总体方案介绍 (1)2 单元电路的设计 (2)>秒脉冲发生器 (2)计数器 (4)译码显示 (4)控制电路 (5)报警电路 (5)电路原理图和PCB图 (5)3 芯片引脚及功能说明 (6)555定时器 (6)】74LS161 (7)74LS192 (7)74LS48 (8)4 仿真结果及分析 (10)仿真总原理图 (10)仿真结果 (11)小结 (12)元件清单 (13)】参考文献 (14)附录 (15)附录A：电路原理图 (15)附录B：电路PCB图 (16)1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍设计课题任务设计并制作一个篮球竞赛计时器功能要求说明1.准确计时，具有显示30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.计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s；4.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。
总体方案介绍篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图所示。
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时系统的主要模块。
计数器完成30秒技术功能，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、定时完成报警等功能。
图 30秒计时器的总体方案框图2 单元电路的设计秒脉冲发生器秒脉冲发生器设计原理用555集成电路组成多谐振荡电路如图所示。
电路的工作原理是：接通电源，电源经外接电阻R1和R2向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当电压上升至2/3VDD时，会使比较器A1翻转输出低电平，RS触发器复位，输出端U0=0，同时三极管VT导通，电容C通过R2和VT 放电，当电容电压下降到1/3VDD时，比较器A2翻转输出低电平，RS触发器置位，输出端变为高电平，三极管VT截止，C放电终止又开始充电，周而复始，输出端便可获得周期性的矩形脉冲波。
数电大作业—30s倒计时器
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LE:锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。
A1、A2、A3、A4:为8421BCD码输入端，A1为最低位。
a、b、c、d、e、f、g:为译码输出端，输出为高电平1有效。
另外 CD4511有拒绝伪码的特点，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。a,g是 7 段输出，可驱动共阴LED数码管。另外，CD4511显示数“6”时，a段消隐;显示数“9”时，d段消隐，所以显示6、9这两个数时，字形不太美观。
8421 BCD 码，CD4011是四个2输入与非门，当两输入端有一个输入为0，输出就为1。当输入端均为1时，输出为0。当两个输入端都为0时，输出是1。
不过在此次proteus仿真中，就是一个与非门，如下图:
, 4069
4069全称CD4069，是六反相器，以CMOS为基础构件，每个4069中有6个反向器(其实就是数电中的非门)。
1
4011四2输入与非门、4069六反相器、LED灯，开关
, 74LS192
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。其中CP、CP分别是加计数器、减计数器的时钟脉冲输入UD
端(上升沿有效)。PL是异步并行置数控制端(低电平有效)，TC、TC分别是进位、UD借位输出端(低电平有效)，MR是异步清除端，P0~P3是并行数据输入端，Q3~Q0是输出端。我们将用到的是它的减计数功能。
TC 它的计数原理是:只有当低位端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数器。当D
数字电路课程设计-篮球竞赛30s计时器
目录前言 (2)第一章设计任务及要求 (3)第二章电路设计原理与设计电路 (4)第三章单元模块3.1 秒脉冲发生器 (5)3.2 倒计时电路 (6)3.3 数码管驱动电路 (7)3.4 报警电路 (7)3.5 控制电路 (8)第四章电路仿真、安装与调试4.1 电路仿真 (10)4.2 安装与调试 (10)第五章实验总结 (11)参考文献 (12)附录一 (13)附录二 (14)附录三 (15)前言数字系统中，使用的最多的时序电路是计数器,计数器在生活中得到了广泛的应用。
篮球运动近几年在我国兴起，逐渐成为一种全民健身的项目。
篮球比赛中的30秒规定使得计数器再次发挥了它的功能。
本次设计中利用即为双向计时器的减计数功能完成电路的倒计时。
除了能够显示30秒倒计时外，本设计电路还具有直接清零、暂停、报警等功能。
在正规的篮球比赛中，对时间的精确度的要求较高，有时在最后的几分钟内赛事可以发生很大的逆转。
而运动员控球不可超过30秒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。
为了满足赛事对时间的要求，设计一个30秒倒计时器，通过显示倒计时，倒计时结束时发出警报帮助裁判更好的判定运动员是否违规。
通过控制电路报警，很大程度上避免了人为因素产生的误差，从而更体现了比赛中的公平公正原则。
并且，随着篮球运动的流行，这种计时器的市场十分可观。
因此，设计一个30秒倒计时器意义重大。
第一章设计任务及要求（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1S；（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。
第二章电路设计原理本设计是脉冲数字电路的简单应用。
基本设计思路为：利用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，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，然后直接推成动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/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能，光电报警用发光二极管来代替，灯亮代表报警。
数字电子技术课程设计篮球30S计时器
综述随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
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。
1 设计方案1.1 电路设计分析555定时器用来产生周期为1秒的脉冲信号，供计数器进行倒计数，以便将计数器输出的数据传送给译码器，译码器再译码驱动七段数码管显示输出，控制电路实现“篮球竞赛30s”的暂停/继续工作，清零复位，置数/工作；报警电路实现30s计数器减至0秒时报警电路发出光电警报，由此分析得出30秒计时器的总体参考方案框图如图1-1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模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
图1-1 30秒计时器系统设计框图2 单元电路设计2.1 1秒脉冲发生器用555集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟秒脉冲。
555定时器应用为多谐振荡电路时，当电源接通Vcc 通过电阻R1、R 2向电容C 充电，其上电压按指数规律上升，当u 上升至2/3Vcc ，会使比较器C 1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T 导通，电容C 通过R 2放电；当电容电压下降到1/3Vcc ，比较器C2工作输出电压变为高电平，C 放电终止，Vcc 通过R1、R2又开始充电；周而复始，形成振荡。
则其振荡周期与充放电时间有关，也就是与外接元件有关，不受电源电压变化影响。
数电课程设计篮球竞赛30秒计时器设计
数字电路课程设计篮球竞赛30秒计时器设计专业班级：姓名：学号：年月号目录设计要求************************************************************2 正文****************************************************************21.设计原理******************************************************22.设计方案******************************************************33.电路设计******************************************************34.元器件********************************************************75.逻辑电路图****************************************************7 安装与测试*********************************************************111.电路的安装***************************************************112.电路的调试***************************************************11 课程设计小结*******************************************************12 参考文献***********************************************************12 附录***************************************************************13设计要求：本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计篮球竞赛30秒计时器。
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30s计时器逻辑电路设计数电课程设计计时器
摘要：基于数字电路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环节，是真正锻炼学生能力的环节。
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、游戏中的倒计时，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通信号控制机、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，规定了队员的持球时间不能超过30S，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30S计时器”，可用于篮球比赛中，用于对队员持球时间30S的限制。
一旦队员的持球时间超过了30S，它自动的报警从而判定此队员的犯规。
篮球竞赛30S计时器具有计时、暂停、清零、报警的功能，整个电路的设计借助于Proteus仿真软件和数字逻辑电路，并在Proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
再通过实际焊接和调试来现实实现这些功能。
关键词：计时器；脉冲发生器；数码显示；清零；报警第一章设计任务篮球竞赛30S计时器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1S；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。
第二章方案设计及比较2.1 设计方案根据目前所学的知识，主要有以下两种设计方法（1）.方案一：图2.1 方案一篮球竞赛30S计时器电路（2）.方案二;图2.2 方案二篮球竞赛30S计时器电路2.2 方案比较方案一：虽然元器件也挺多，但对比与方案二更多，而且需要的芯片也更少，这样所需成本更少，线路更简单些，焊起来也更快。
方案二：结构复杂，线路很多，用的元器件也比较多，而且要用到两个555芯片，需要的芯片也更多，这样在实际焊的过程中工作量比较大。
所以，综合考虑，选择方案一较好。
第三章单元电路分析与设计3.1 电路设计原理篮球竞赛30S计时器的总体参考方案框图如图 3-1 所示。
篮球竞赛30秒计时器 数字电路课程设计报告
篮球竞赛30秒计时器数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告篮球竞赛30秒计时器专业:指导教师:班级:年级:同组者:2010年12月31日目录一、设计目的 ..................................................................... .................... 3 二、设计内容及要求 ..................................................................... ........ 3 三、电路工作原理 ..................................................................... (3)3.1分析要求，画原理框图 (3)3.2脉冲发生电路 ..................................................................... . (4)3.3计数器电路 ..................................................................... (4)3.4报警电路 ..................................................................... . (5)3.5元件清单 ..................................................................... ................ 5 四、仿真电原理图 ..................................................................... ............ 6 五、电路检测 ..................................................................... .................... 6 六、测试结果 ..................................................................... .................... 7 七、设计总结 ..................................................................... .................... 8 八、参考文献 ..................................................................... .. (9)1摘要本设计主要是完成篮球竞赛30秒计时器，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，数码管显示器全部显示为“0”;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。
篮球竞赛30S计时器课设报告
篮球竞赛30S计时器课设报告
一、课设目的
本课设旨在设计一款篮球竞赛30秒计时器，以便于篮球场地上的裁判员对比赛时间进行管理和控制，以确保比赛的公平性和规范性。
二、课设内容
1.硬件设计
a.主控芯片：使用STM32F103C8T6，该芯片具有较高的性能和较多的外设接口。
b.显示屏幕：使用12864的点阵液晶屏幕，可清晰地显示倒计时及比分等信息。
c.按键：使用4个按键，包括开始/暂停、复位、加时、减时。
d.音响：使用蜂鸣器，作为计时器倒计时结束时的提示音。
2.软件设计
a.实时中断：利用STM32芯片的外部中断功能，监测按键事件。
b.计时器：使用定时器模块控制计时器的时间，可以实现倒计时功能。
c.显示屏幕：借助某些开源库来控制液晶显示屏的驱动，显示屏幕上的各种状态。
d.按键响应：通过判断按键的不同事件，执行相应的操作。
e.倒计时结束提示：利用蜂鸣器发出提示声，提醒比赛时间结束。
三、课设效果
1.简单易用：该篮球竞赛30秒计时器具有易操作、直观、便于理解的特点。
2.实时性良好：利用STM32芯片处理器高速执行指令，确保计时器的实时性。
3.稳定性优异：该计时器采用了物理外设来处理显示屏幕、按键响应、计时等功能，稳定性优异。
四、课设总结
本课设通过利用STM32芯片的高性能，结合物理外设控制液晶显示屏、按键功能、计时器倒计时功能等，成功设计出篮球竞赛30秒计时器。
该计时器具有简单易用、实时性良好、稳定性优异等特点。
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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目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 总体方案介绍 (1)2 单元电路的设计 (2)2.1 秒脉冲发生器 (2)2.2 计数器 (4)2.3 译码显示 (4)2.4 控制电路 (5)2.5 报警电路 (5)2.6 电路原理图和PCB图 (5)3 芯片引脚及功能说明 (6)3.1 555定时器 (6)3.2 74LS161 (7)3.3 74LS192 (7)3.4 74LS48 (8)4 仿真结果及分析 (10)4.1 仿真总原理图 (10)4.2 仿真结果 (11)小结 (12)元件清单 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A：电路原理图 (15)附录B：电路PCB图 (16)1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计并制作一个篮球竞赛计时器1.2 功能要求说明1.准确计时，具有显示30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.计时器为30s递减计时器，其计时间隔为1s；4.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。
1.3 总体方案介绍篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1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时系统的主要模块。
计数器完成30秒技术功能，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、定时完成报警等功能。
图1.1 30秒计时器的总体方案框图2 单元电路的设计2.1 秒脉冲发生器2.1.1 秒脉冲发生器设计原理用555集成电路组成多谐振荡电路如图2.1所示。
电路的工作原理是：接通电源，电源经外接电阻R1和R2向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当电压上升至2/3VDD时，会使比较器A1翻转输出低电平，RS触发器复位，输出端U0=0，同时三极管VT导通，电容C通过R2和VT 放电，当电容电压下降到1/3VDD时，比较器A2翻转输出低电平，RS触发器置位，输出端变为高电平，三极管VT截止，C放电终止又开始充电，周而复始，输出端便可获得周期性的矩形脉冲波。
电容C的放电时间t1与充电时间t2分别为t1=R2CIN2≈0.7R2Ct2=(R1+R2)CIN2≈0.7(R1+R2)C可得输出脉冲波的频率为f=1/(t1+t2)≈1.43/(R1+2R2)C图2.1 555集成电路组成多谐振荡电路2.1.2 秒脉冲发生器设计方案一般来说，振荡器的频率越高，计时精度越高，由于本次课程设计对精度要求不高，因此选择用555集成电路组成多谐振荡电路产生f=10Hz的周期性矩形脉冲波。
555集成电路组成多谐振荡电路参数设计如图2.2所示。
图2.2 555集成电路组成多谐振荡电路参数设计用74LS161构成10进制计数器如图2.3所示，当周期为0.1秒的脉冲信号由CLK端进入计数器时，每隔10个脉冲74LS161计数一次，所以从CO输出端输出周期为1秒的脉冲信号，完成秒脉冲的设计。
图2.3 74LS161构成10进制计数器2.2 计数器8421BCD码30进制递减计数器由两片74LS192构成。
74LS192是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有进位和借位输出端。
当需要进行多级扩展连接时，只要将前级的端接到下一级的CPD端，端接到下一级的CPU 端即可。
此计数器预置数为N=(0011 0000)8421BCD=(30)10。
它的计数原理是，只有当低位借位端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器才做减1计数。
当高，低位计数器全为0，且CPD为0时，计数器完成并行置数，之后，在CPD端的输入时钟脉冲作用下，计数器进入下一轮循环减计数。
8421BCD码30进制递减计数器如图2.4所示。
图2.4 8421BCD码30进制递减计数器2.3 译码显示用于驱动LED七段数码管的译码器常用的有74LS48。
74LS48专用于驱动LED 七段共阳极显示数码管。
若将计数器的每位输出分别接到相应七段译码器的输入端，便可进行不同数字的显示。
译码显示电路如图2.5所示。
图2.5 译码显示电路2.4 控制电路此控制电路可以完成以下功能：1、闭合“启动”开关，计数器应完成置数功能，显示器显示30，断开“启动”开关，计数器开始进行递减计数。
2、当“暂停/连续”开关处于“暂停”时，计数器暂停计数，显示器保持不变，当此开关处于“继续”开关，计数器继续累计计数。
3、当计数器递减计数到零时，控制电路应发出报警信号，计数器保持零状态不变，同时报警电路（发光二极管）工作。
电路图见电路原理图。
2.5 报警电路报警电路如图2.所示，两片74LS192的借位输出端与图中的非门输入端相接，当两片74LS192同时有借位输出时，即输出低电平时，二极管导通发光，达到光电报警的作用。
图2.6 报警电路2.6 电路原理图和PCB图2.6.1 电路原理图见附录A2.6.2 电路PCB图见附录B3 芯片引脚及功能说明3.1 555定时器NE555的作用是用内部的定时器来构成时基电路，给其他的电路提供时序脉冲。
图3.1 555定时器引脚图NE555引脚图介绍如下：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电源电压Vcc表3.1 555定时器功能表输入输出复位TH Q VT1状态0 ××0 导通1 截止1＜＜0 导通1＞＞原状态不变1＞＜3.2 74LS16174LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器。
图3.2 74LS161引脚图74LS161引脚图介绍如下：CP为时钟输入，P0~P3为数据输入端，/MR清零，使能CEP和CET，PE为置数端，Q0~Q3为数据输出端，以及进位输出TC。
表3.2 74LS161功能表3.3 74LS19274LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。
图3.3 74LS192引脚图74LS192引脚图介绍如下：CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。
LD为预置输入控制端，异步预置。
CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。
CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出，BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。
表3.3 74LS192功能表输入输出———CP U CP D D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q0 CR LD1 X X X X X X X 0 0 0 00 0 X X d c b a d c b a0 1 1 1 X X X X 保持0 1 1 X X X X 加计数0 1 1 X X X X 减计数3.4 74LS48段显示译码器74LS48是输出高电平有效的译码器。
图3.4 74LS48引脚图74LS48除了有实现7段显示译码器基本功能的输入（DCBA）和输出（Ya～Yg）端外，7448还引入了灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI），以及既有输入功能又有输出功能的消隐输入/动态灭零输出（BI/RBO）端。
由74LS48真值表可获知74LS48所具有的逻辑功能：（1）7段译码功能（LT=1，RBI=1）在灯测试输入端（LT）和动态灭零输入端（RBI）都接无效电平时，输入DCBA 经7448译码，输出高电平有效的7段字符显示器的驱动信号，显示相应字符。
除DCBA = 0000外，RBI也可以接低电平，见表1中1～16行。
（2）消隐功能（BI=0）此时BI/RBO端作为输入端，该端输入低电平信号时，表1倒数第3行，无论LT 和RBI输入什么电平信号，不管输入DCBA为什么状态，输出全为“0”，7段显示器熄灭。
该功能主要用于多显示器的动态显示。
（3）灯测试功能（LT = 0）此时BI/RBO端作为输出端，端输入低电平信号时，表1最后一行，与及DCBA 输入无关，输出全为“1”，显示器7个字段都点亮。
该功能用于7段显示器测试，判别是否有损坏的字段。
（4）动态灭零功能（LT=1，RBI=1）此时BI/RBO端也作为输出端，LT 端输入高电平信号，RBI 端输入低电平信号，若此时DCBA = 0000，表1倒数第2行，输出全为“0”，显示器熄灭，不显示这个零。
DCBA≠0，则对显示无影响。
该功能主要用于多个7段显示器同时显示时熄灭高位的零。
表3.4 74LS48功能表4 仿真结果及分析4.1 仿真总原理图图4.1 仿真总原理图4.2 仿真结果数码管显示：555定时器输出f=10Hz的脉冲：小结课程设计需要的是活学活用所涉及的知识。
整个设计实现了从单一的理论学习到解决实际问题的转变。
通过本次的课程设计，我最大的收获就是提高了自身的动手能力，培养了我的寻求解决问题的能力也增强了我其它方面的能力。
在设计中，我充分应用我们所学的知识，例如：集成电路74LS系列、三极管、二极管、定时器555等元件的应用。
这次实践使我受益匪浅，在摸索该如何设计电路使之实现所需功能的过程中，特别有趣，培养了我的设计思维，增强了我的实际操作能力。
在让我体会到设计电路艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐。
这次设计所用的的工具是Multisim 10.0.1,由于之前接触过类似的软件，所以画图和仿真就比较方便，使设计的质量得到了保证。
本次课程设计提高了我的综合动手能力和工程设计能力，它使我的理论知识得到了综合应用，培养我综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力。
电子技术发展呈现出系统集成化，自动化，设计自动化，用户专业化和测试智能的优势，作为一个大学生。
我们必须时代的发展，这使我们必须要扩展自己的知识，并利用计算机来辅助分析和设计，这对我们是有益的。
课程设计的自主设计、学习和研究过程中，通过写课程设计的总结报告，初步训练我的书面表达能力。
组织逻辑能力，这些技能应用性强，对我的将来就业和进一步发展帮助较大。
同时也加强了对课本知识的理解，使我们做到理论和与实际的联系，收获很大。
并且我也深深地体会到自己所学知识的不足，激发了我的自学能力和应对挑战的能力。
为今后学习打下了良好的基础，也培养了我们严谨务实的作风。
元件清单参考文献[1] 阎石.数字电子技术基础（第四版）.北京：高等教育出版社，1998.11 [1] Yan Shi. Fundamentals of digital electronic technology (Fourth Edition). Beijing: Higher Education Press, 1998.11[2] 谢自美.电子线路设计实验测试（第三版）.武汉：华中科技大学出版社,2006.08[2] Xie Zimei. The electronic circuit design experiment (Third Edition). Wuhan:Huazhong University of Science and Technology press, 2006.08附录附录A：电路原理图附录B：电路PCB图。