数电课程设计篮球24秒倒计时
课程设计--篮球竞赛24秒计时器
课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器，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；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；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Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
关键字：计时器；数码显示器；Multisim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；在直接清零时，数码管显示器灭灯；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。
三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1）显示24秒计时功能。
（2）控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）计时器为24秒递减计时器。
（4）递减计时到零时，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。
四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器，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电路，计数器电路，译码显示电路，控制电路和电路报警电路5部分。
篮球竞赛24秒计时器数电课程设计
《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：篮球竞赛24秒计时器设计专业：电气工程及其自动化班级：电气1202班指导老师：*********计数器概述篮球竞赛24秒计时器功能随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分，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。
本设计只要完成：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、暂停、连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计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。
设计任务及要求基本要求（1）显示24秒计时功能。
（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
（4递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
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主要参考器件555 晶体定时器74 LS0074LS48译码器74LS192十进制可编程同步加锁计数器电路设计原理与单元模块设计原理24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、定时时间到启动报警等功能。
篮球竞赛24秒计时器数电课程设计
《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：篮球竞赛24秒计时器设计专业：电气工程及其自动化班级：电气1202班指导老师：胡新晚姓名：曾瑞琪计数器概述篮球竞赛24秒计时器功能随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分，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。
本设计只要完成：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、暂停、连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计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。
设计任务及要求基本要求（1）显示24秒计时功能。
（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。
（3）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。
（4递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
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主要参考器件555 晶体定时器74 LS0074LS48译码器74LS192十进制可编程同步加锁计数器电路设计原理与单元模块设计原理24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、定时时间到启动报警等功能。
篮球比赛24秒计时器的设计
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：电子信息工程09级学号：时间：2011年 6 月15日图1-1 24秒计时器系统设计框图1.2 单元电路设计1.2.1秒脉冲发生器用555与74LS161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、R2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C1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T导通，电容C通过R2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。
公式计算：T1=(R1+R2)Cln2;T2=R2Cln2;振荡周期T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =0.1 (s)若取C=10μF，结合实际选取电阻为R1=5.1K,R2=4.7K再通过74LS161计数产生秒脉冲图1-2 555多谐振荡电路图1.2.2 计数电路计数电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计，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。
两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器，计数器十位接成三进制，计数器个位接成十进制，置数端A、B、C、D通过开关接高低电平，若接高电平可进行其他置数；此计数器预置数为（0001 1000）=（24）10，只有当低位端发出错位脉冲，高位计数器才做减计数。
1片74LS192构成1秒减计数电路（即个位）。
74LS192的引脚图和功能表如图所示。
它的计数原理是：使加计数脉冲信号引脚CPu=1，计数脉冲加入个位74LS192引脚CP D脚，当减计数到零时，个位74LS192的CO端发出错位脉冲，使十位计数器减计数，当高、低位计数器处于全零时，CPD（DWN）端的输入时钟脉冲作用下，计数器再次进入下次循环减计数。
数字电路课程设计_24秒倒计时
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：学号：时间：图1 总原理框图1.1 555定时器555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，用它可以构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。
本设计用LM555CM定时器设计一个多谐振荡器给电路提供脉冲信号，产生的脉冲信号用由74LS192进行计数，且设置周期为1秒。
1.1.1555定时器管脚名称和功能图2 555的管脚名称1脚为接地端，也是芯片的公共端。
2脚为C2比较器的信号输入端V2l又称为触发端。
它们输入的信号可以图3 555定时器的内部结构1.1.3 555定时器的功能表输入各级输出T 1状态D RV 1l V 2L V 1C V 2C触发器输出Q 1+n输出V OT 1状态0 ⨯ ⨯ ⨯ ⨯0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 1 0 低电平 导通 1 (32)V CC (31V CC ) 0 0 1 高电平 截止 1 (32)V CC (31V CC ) 1 0 0 高电平 截止 1(32)V CC (31V CC ) 11Q不变不变表1 555定时器的功能表1.274LS192十进制同步加减计数器图5 74LS192的内部结构图1.2.374LS192的功能表表2 74LS192的功能表1.374LS48七段译码器本设计中用共阴极七段显示数码管，为使七段显示数码管能正常工作，将74LS190连接到74LS48,74LS48将高低电平信号译成数码管可读信号，从而实现数字的显示。
1.3.174LS48的引脚排列图6 74LS48的引脚排列1.3.274LS48的真值表表3 74LS48的逻辑功能真值表1.4共阴极数码管数码管有共阴和共阳之分，本设计使用共阴数码管，因为译码器使用为74LS48，相应的数码管要用相应的译码器才能实现译码和显示数字。
1.4.1共阴数码管的引脚排列和简易符号图7 八段共阴数码管图8 数码管简易图1.4.2 共阴数码管的内部结构图9 共阴数码管内部结构2电路分析和仿真结果由上对各个元件进行的简介以及相关的原理图，下面对电路进行分部分析。
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计1.2电路设计方案：24秒倒计时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等五个模块组成。
其中计数器和控制电路使系统的主要模块。
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、启动技术、暂停和连续计数、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。
译码显示电路由自带译码器的数码管组成。
报警电路在试验中可用发光二极管和蜂鸣器代替。
主体电路：24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共有一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器倒数计时开始进行倒计时，逐秒倒计时到零。
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。
2.各芯片的用法与功能2.174LS19274LS192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，只要将前级接到下一级的CP端，端接到下一级的CP端即可。
74LS192功能表： 2.2555定时器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，R2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C1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T导通，电容C通过R2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。
输出波形的振荡周期可用过度过程公式计算： 3.各部分电路设计3.1信号发生部分：秒脉冲的产生由555定时器组成的多谐振荡电路完成。
24秒篮球赛倒计时课程设计
LED发光二极管 1个
三、设计方案及原理分析
总体设计的框图如下图1所示：
图1 篮球比赛24s计时器的总体方案框图
可以将上面的原理电路图大致分为三部分:
1.时间脉冲信号发生器；
2.计数、显示和控制电路；
3.剩余时间提示电路。
整体电路实现的功能是：
1. 24秒预置和复位；
2.暂停/继续的控制；
3. 剩余时间不足10秒时电平指示灯发光提示。
图2 24秒篮球进攻时间定时器原理电路
1、篮球比赛24s计时器总的原理
从方案框图1可以看出，此篮球比赛24s计时器包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，控制电路和报警电路等5部分。其中计数器和控制电路是系统的主要部分，计数器完成24s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等功能。为了保证满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应该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（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示24s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停、连续开关拔在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态，当暂停、连续开关拔在连续时，计数器继续递减计数。此外，由扬声器以及警示灯组成当进攻时间已经少于10秒的提醒电路。
2.各部分的原理
（1）秒脉冲信号发生电路：
用555芯片如原理图2所示外接15K、68K电阻和10uF构成1Hz的时间脉冲多谐震荡器。频率计算公式：
（2）十进制计数器、74LS47译码器和共阳七段数码管级联构成了计数及显示电路。555中输出的秒脉冲接到低位74LS192的减计数端进行减数计数。74LS192计数器预置数为（00100100）8421BCD=（24）10。只有当低位1端发出借位脉冲，高位计数器才做减计数。当高，低位计数器全为零时，且CPD为0时，置数端 2，计数器完成并行置数，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。控制开关S通过控制74LS192的置数端电平来实现倒计时的开始和24秒的复位。而开关S1则是通过与门输入端的电平来控制CP信号的通过/截止，实现了暂停/继续的功能。同时高位74LS192的进位信号也接到CP与门，这样就使得显示器到达00时不会再继续减计数。
篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析
24秒倒计时器的设计与仿真分析篮球比赛1．电路设计分析为了加快比赛篮球比赛中除了有总时间倒计时外，计时器在许多领域均有普遍的应用，秒内有一次投篮动作，否则视为违例。
节奏，新的规则还要求进攻方在24秒倒计时器”从数字电路角度讨论，实际上就是一个二十24本设计题目的“篮球比赛四进制递减的计数器。
电路设计技术指标⑴①能完成24秒倒计时功能。
②完成计数器的复位、启动计数、暂停／继续计数、声光报警等功能。
⑵方案论证秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码经过对电路功能的分析，整个24 器、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成，如图4 - 38所示。
方案实现(3) ①秒脉冲发生器。
、C构成多谐振荡器。
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R21f?。
，即Hz1经过计算得到输出脉冲的频率为秒(1 s)所示。
4 - 24本例中的秒脉冲发生器采用应用电路二中的秒脉冲发生器电路即可，如图因为技术指标是一样的，不用再重新设计。
②计数器。
同步十进制可计数器由两片74LSl92 逆计数器构成。
功能简介如下：具有清除和74LSl92其引脚排列及逻辑符号如图置数等功能，PL为加其中为置数端，CP4 - 39所示。
U TC 为非同步CP为减计数端，计数端，D U TC为非同步借位输出端，进位输出端，D为MRP3为计数器输入端，P2P0、P1、、Q3为数据输出端。
、、、清除端，Q0Q1Q24/ 1所示。
74LSl92的图形符号如图4 - 40仿真软件Multisim 10中为加计UP为置数控制端，CLR 为清零端，C、D为置数输入端，～LOAD其中A、B、～为非同步进位输出端，～CO、QC、QD为数据输出端，数端，DOWN为减计数端，QA、QB 为非同步借位输出端。
BO本例为利用减计数端输入秒脉冲信号，进行减法计数，也就是倒计时。
这时计数器按端连接，实现DOWN74LSl92的842l码递减进行减计数。
利用借位输出端～BO与下一级计数器之间的级联。
篮球24秒课程设计
篮球24秒课程设计学号：课程设计题⽬篮球24秒计时器学院⾃动化学院专业电⽓⼯程及其⾃动化班级电⽓12姓名指导教师翁显耀2104 年7 ⽉ 1 ⽇课程设计任务书学⽣姓名：专业班级：指导教师：翁显耀⼯作单位：武汉理⼯⼤学题⽬: 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：7⽉1⽇~7⽉3⽇：明确课题，收集资料，⽅案确定7⽉3⽇~7⽉5⽇：整体设计，硬件电路调试7⽉5⽇~7⽉7⽇；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：2014年 7⽉⽇⽬录摘要 (1)1．设计任务和要求 (2)2．⽅案选择与论证 (3)2.1 两种⽅案 (3)2.2 ⽅案选择 (3)3．原理图 (4)3.1原理框图 (4)3.2电路图 (5)4．单元电路的设计 (6)4.1进制计数器的设计 (6)4.2数码显⽰电路的设计 (7)4.3秒脉冲的设计 (9)4.4控制开关电路的设计 (11)4.5报警电路的设计 (11)4.6整机⼯作原理 (12)5．电路仿真 (13)5.1计时预备阶段 (13)5.2计时阶段 (14)5.3暂停\连续功能的实现 (14)5.4电路报警 (15)6．电路调试 (16)6.1安装及调试 (16)6.2故障分析和解决 (16)6.3电路的改进 (16)7．收获与体会 (17)参考⽂献 (18)附录1篮球竞赛24秒计时器总电路原理图附录2元器件清单附录3本科⽣课程设计成绩评定表摘要此篮球24秒计时器主要由五个模块构成：秒脉冲发⽣器、计数器、译码显⽰电路、控制电路和报警电路，主要采⽤555 作为振荡电路, 由74LS192、74LS48 和七段共阴LED 数码管构成计时显⽰电路, 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。
数电课程设计-篮球24s倒计时器
课程设计报告课题名称：篮球比赛24秒倒计时电路的设计(Basketball 24 seconds countdown circuit design)专业：xxxxxxx班级：xxxxxxx学号：xxxxxxx学生姓名：xxxxxxx指导教师：xxxxxxxx年x月x日课程设计目的1、围绕课程设计的内容，培养学生查询相关资料以及文献检索的能力；2、培养学生对以往所学知识的综合运用能力；在理解透课堂所讲知识的基础上，提高学生的自学能力；3、培养学生了解并逐步熟悉科学研究的整个过程，养成良好的科学态度以及实事求是、严谨塌实的工作作风；培养学生独立分析问题和解决问题的科学研究的能力；课程设计内容(1)设计要求:① 设计一个篮球比赛24秒计时器，具备显示24秒计时功能；②计时器为递减工作，时间间隔为1S ：③设置外部开关，控制计时器的启动、暂停及清零；④递减到零时发出声光报警 ：⑵原理方框图图：包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（辅助时序控制电路）等五个部分组成。
计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1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，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、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。
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。
⑶实际电路图：秒脉冲 发生器 计数器 译码 显示 控制电路 报警 电路⑷单元电路： ①8421BCD 码加法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1是74LS192外引脚及时序波形图。
图中UCP 、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。
郑州大学电气工程学院数电课设篮球24秒倒计时报告书解析
课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：篮球比赛倒计时器专业：自动化班级： 1班学号：学生姓名：时间：年月日～月日―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩：出勤成品答辩及考核总成绩：总分成绩指导教师：苏士美目录前言 (3)第一章计时器概述 (3)1.1篮球竞赛24秒计时器功能 (3)1.2设计任务及要求 (3)第二章电路设计原理及单元模块 (4)2.1设计框图 (4)2.2设计思路 (5)2.3元件选取与参数计算 (5)第三章电路图与工作原理 (11)3.1模块电路 (11)3.2总设计（总电路图） (15)3.2工作原理 (16)第四章安装与调试 (17)4.1布线 (17)4.2电路的调试 (17)第五章设计体会 (18)参考文献 (18)前言数字电子技术课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，本次数字电子课程设计在苏士美老师的指导下我们小组完成了篮球比赛24秒计时器，此计时器功能齐全，具有置数、启动、连续、暂停以及光电报警信号，可以运用到实际比赛中去。
然而，由于知识限制，此次设计还有很多不完备之处，还望老师谅解并予以批评指正。
第一章计时器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能随着篮球知识的普及和NBA比赛在中国的风靡，篮球比赛24秒计时器已经被越来越多的人所熟知。
在篮球比赛中，规定每方球队一次进攻时间不得超过24秒，否则被称为24秒违例。
本课程设计的“篮球比赛24秒计时器”可以运用到实际的比赛中对进攻时间进行24秒的限制并具有自动报警功能。
1.2设计任务及要求1.2.1主要功能与指标1.电路具有24.0秒时间显示功能；2.系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；3.计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，技术重新开始；4.计时器为递减计时，其计时间隔为0.1秒；5.当计时器递减计时到零时，显示器显示0，同时发出CP同步闪烁报警信号；6.该电路可应用于篮球比赛。
数电课程设计《篮球24秒》
word某某海洋大学寸金学院《数字电子技术》课程设计论文题目：篮球24秒倒计时计数器系别：信息技术系专业：电气工程与其自动化班级： _________________姓名： ____学号： _________指导教师： - ______职称： - ____日期： - _____________某某海洋大学寸金学院教务处制目录目录I摘要II第1章引言444第2章设计思想以与设计流程52.1 设计思想52.2 设计流程5第3章电路功能的实现方案63.1 秒脉冲计数器63.2 芯片功能介绍6第4章电路设计的原理图以与总电路图10104.2 显示电路原理104.2 控制电路原理114.3 总电路原理13第五章 EDA仿真结果14第六章设计结果的说明175.1 说明本设计的特点175.2 说明本设计的缺点以与改良方案17完毕语18致谢19参考文献20摘要在各小学、中学、高中、大学中，篮球比赛是司空见惯的，但是在NBA比赛中为了加快比赛节奏，规定无论哪一方拿到球后在24秒内必须进展一次投篮，否如此犯规。
本设计利用了74LS192同步十进制可逆计数器芯片以与多路门电路设计了篮球24秒倒计时计数器，设计简单，经济实惠，可循环使用。
关键词： 74LS192 倒计时计数器AbstractIn the primary school, middle school, high school, University, it is quite mon for the basketball game, but in the NBA game in order to speed up the game, rules regardless of which side of the ball over 24 seconds after it must conduct a shot, or foul.This design uses the 74LS192 synchronous decimal reversible counter chip and multiplexing gate circuit design basketball 24 seconds countdown counter, design simple, affordable, can be recycled.Key Word :74LS192 Countdown counter第1章引言掌握小型数字系统的设计方法、组装、和调试技术，将孤立、零碎的电路与电子学知识融汇到实际产品中去。
课程设计报告(24秒篮球倒计时)
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3. 按键消抖电路
由于实际中的按键在按下和弹起时会产生很高频率的抖动脉冲，该脉冲会影 响电路的性能，出现按键按一次电路跳动多次的现象，因此需要进行消抖来消除 这种影响，消抖的方法很多，这里采用 RC 充放电电路和斯密特触发器进行消抖， 电路图见图 6。当按键 A 按下时，电容 C1 两端的电压不会突变，所以需要等一 段放电时间，才能降到斯密特触发器的门限电压，斯密特触发器才会发生反转， 而此时按键按下产生的电路抖动已经消除。同理当按键弹起时也能消除抖动。
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图 3 方案二电路图
方案选择 两方案的秒脉冲发生部分都是有 555 多谐振荡电路组成，基本无多大区别。 主要区别在于计数部分，方案一采用加计数器，方案二采用减计数器。由电路结 构来看，方案一用到了异或门和七个非门，较方案二复杂的多。在功能实现方面， 方案二满足设计要求。方案一在接通电源时若将置数键置于计数位置，74LS161 将从 0000 开始加计数对应反码 1111 无法显示，而方案二不会出现该问题。综合 分析，采用方案二。
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进行焊接：先焊电容和电阻等较小、较矮的器件，再焊芯片插座和排针等较 大、较高的器件。焊接时才发现实验室现有的自复位按钮和之前 PCB 上的自复 位按钮的封装并不完全一样，最后将现有的自复位按钮插脚弄弯后进行强耦合。 除了不是很美观外并不影响性能。
全部焊好后再检查一遍，看是否存在漏焊虚焊等情况。 装配 检查完毕后将芯片和数码管按照原理图和 PCB 稳当的插在对应位置，此时 应当注意芯片的引脚要和 PCB 上的相对应。具体办法为看芯片和 PCB 上芯片的 小“U”槽对应。 待全部安装完成后，再检查一遍有无安装错误和安装松动等，如有及时改正。 待检查完毕，确认无误后即可开始进行硬件测试。 调试 测试时，为防止直接短路烧毁电源和引发火灾等情况，应先用万用表欧姆档 放在电源接头端测试一下输入电阻，如果输入电阻很小的话不能接通电源防止短 路。如果输入电阻很大，再接通电源进行测试。该设计中焊接装配完成后测试输 入电阻很大，接近断路状态。 通入额定电源，查看现象。该设计中最开始接通电源后，只有高位数码管显 示 2，低位不显示。将数码管拆下换过位置后低位正常显示 4，高位不显示。最 后确定为其中一只数码管坏了或用错了，经用万用表测试后发现这只数码管是共 阳的，最后查证为商家发错货了，最后换成两只共阴的数码管，接通电源后两只 数码管均正常显示，显示值为 24。证明硬件电路并无重大错误。 点击开始按钮，电路开始进行倒计时，而且按键按下和弹起时并无闪烁和跳 变情况，说明消抖电路如期正常工作。但是倒计时频率很快，说明电路还有问题。 电路中涉及到频率的就只有 555 定时器组成的时钟源，说明时钟源处有问题。而 一般影响频率的就是电阻和电容，经过排查，发现一个电阻焊错了，一个 47k 欧 姆的电阻焊成了 200 欧姆的电阻。拆下重新焊接后解决了该问题，倒计时周期约 为 1S。测试暂停、继续、复位功能均能达到要求。 至此整个设计和制作过程基本完结。最后的硬件电路能很好的实现设计要求。 实物图如图 12 所示。
篮球比赛24秒倒计时电路设计数电课程设计
长沙学院数电课程设计说明书题目篮球比赛24秒倒计时显示电路设计系(部)专业(班级)姓名学号指导教师起止日期数字电子技术课程设计任务书(12)系（部）：专业：指导教师：课题名称篮球比赛24秒倒计时显示电路设计设计内容及要求基本任务：1.十进制显示“秒”。
2.具有手动启动和复位功能，能实现连续计时，暂停和报警功能。
扩展任务：1.能将24秒倒计时功能转换成秒表功能。
2.能精确到秒后一位。
设计工作量1、系统整体设计；2、系统设计及仿真；3、在Multisim或同类型电路设计软件中进行仿真并进行演示；4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、仿真分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介绍，答疑，收集材料第二天设计方案论证第三天进行具体设计第四天进行具体设计第五天编写设计说明书教研室意见年月日系（部）主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目指导教师指导教师意见：评定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；目录前言 (4)一、设计任务 (5)二、设计框图 (5)三、设计的主要元器件选择及其构成电路工作原理 (6)1，NE555芯片 (6)2,计时器74LS192芯片 (6)3，控制电路的选择 (7)4，LED、蜂鸣器组成的声光报警电路 (7)四、设计总图及电路仿真 (8)1，总设计图（仿真图） (8)2，设计工作原理 (8)3，仿真结果 (9)五、设计总结 (10)六、心得体会 (11)七、参考文献 (11)前言篮球比赛倒计时24秒电路设计，本设计是脉冲数字电路的简单应用，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，会发出报警信号。
数电课程设计-篮球12分24秒计时器
篮球计时系统的设计与制作一、分电路设计1、12分钟部分设计：（1）12分钟倒计时秒部分。
运用两片可逆计数器74LS192来构成60进制的减法器。
这个计数器的低位就是用芯片原本的的十进制，时钟脉冲接到DOWN端，置数、清零端无效，即可以实现十进制的倒计数功能。
而最低位的计数变化应当与时钟脉冲的变法同步。
所以，原则上应当将时钟脉冲直接引导这片192计数器的减法输入端DOWN，同时将UP端接高电平，实现减法计数器，这样就能让秒钟部分的个位完成从0—9—8—7—6—5—4—3—2—1—0的计时特点。
该秒钟部分的十位与个位的计数进制不同，是将计数芯片74LS192接成六进制的计时器，让其实现从0—5—4—3—2—1—0的倒计时特点，所以必须要置数当计时到0时，UP常接高电平，每当DOWN端来一个上升沿脉冲时，就置数为5，所以将芯片的A和C端接高电平，B，D端接低电平这样就完成了置数功能。
要将两芯片组成一个60进制的减法计数器就要将12分钟的秒十位的DOWN端连接到秒个位的借位输出端BO，，其功能是当秒个位减到0时，借位输出端输出一个低电平，秒十位的DOWN端就来了一个低电平，这样等到下次高电平来的时候，十位就计数一次，这样就连成了一个60进制计数器。
具体电路图如下：（2）12分钟倒计时分部分。
运用两片可逆计数器74LS192来构成分别构成一个二进制和一个十进制的减法器。
这个计数器的低位就是用芯片原本的的十进制，时钟脉冲接到DOWN端，不同于12分钟秒个位，其置数端要置为2使计数从2开始减法计数，所以将芯片的B接高电平，A，C，D端接低电平这样就完成了置数功能。
清零端无效，即可以实现十进制的倒计数功能。
而最低位的计数变化应当与时钟脉冲的变法同步。
所以，原则上应当将时钟脉冲直接引导这片192计数器的减法输入端DOWN，同时将UP端接高电平，实现减法计数器，这样就能让分钟部分的个位完成从2—1—0—9—8—7—6—5—4—3—2的计时特点。
郑州大学电气工程学院数电课设篮球24秒倒计时报告书解析
课程设计报告课程名称：电子技术课程设计设计题目：篮球比赛倒计时器专业：自动化班级： 1班学号：学生姓名：时间：年月日～月日―――――――以下指导教师填写―――――分项成绩：出勤成品答辩及考核总成绩：总分成绩指导教师：苏士美目录前言 (3)第一章计时器概述 (3)1.1篮球竞赛24秒计时器功能 (3)1.2设计任务及要求 (3)第二章电路设计原理及单元模块 (4)2.1设计框图 (4)2.2设计思路 (5)2.3元件选取与参数计算 (5)第三章电路图与工作原理 (11)3.1模块电路 (11)3.2总设计（总电路图） (15)3.2工作原理 (16)第四章安装与调试 (17)4.1布线 (17)4.2电路的调试 (17)第五章设计体会 (18)参考文献 (18)前言数字电子技术课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，本次数字电子课程设计在苏士美老师的指导下我们小组完成了篮球比赛24秒计时器，此计时器功能齐全，具有置数、启动、连续、暂停以及光电报警信号，可以运用到实际比赛中去。
然而，由于知识限制，此次设计还有很多不完备之处，还望老师谅解并予以批评指正。
第一章计时器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能随着篮球知识的普及和NBA比赛在中国的风靡，篮球比赛24秒计时器已经被越来越多的人所熟知。
在篮球比赛中，规定每方球队一次进攻时间不得超过24秒，否则被称为24秒违例。
本课程设计的“篮球比赛24秒计时器”可以运用到实际的比赛中对进攻时间进行24秒的限制并具有自动报警功能。
1.2设计任务及要求1.2.1主要功能与指标1.电路具有24.0秒时间显示功能；2.系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；3.计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，技术重新开始；4.计时器为递减计时，其计时间隔为0.1秒；5.当计时器递减计时到零时，显示器显示0，同时发出CP同步闪烁报警信号；6.该电路可应用于篮球比赛。
篮球24秒课程设计
3电路框图及工作原理3.1电路框图24秒计时器的总体参考方案框图如下图所示。
它包括时信号发生、计数、显示、声光报警、暂停和置数复位等六个模块组成。
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、定时时间到启动报警等功能。
信号发生器产生的信号要求是1HZ的方波脉冲，但是设计对此信号要求并不太高，故电路可采用含555集成定时电路组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48(译码器)和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路可用发光二极管与蜂鸣器组成，进行声光报警。
图3-1 24秒计时器系统设计框图3.2设计方案该篮球竞赛倒计时电路的最重要的部分是24进制计数器，用 74LS192进行24进制同步减法计数。
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，选择两个七段数码显示管进行显示。
根据设计要求，本课程设计采用555定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、清零、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。
设计的电路如图2-2所示，不再赘述。
4单元电路设计与说明4.1时钟脉冲发生器秒脉冲产生电路，由555定时器和外接元件R1、R2、C等构成多谐振荡器。
下图：其中R1相当一个定时电阻决定C的放电的持续时间，起始时，电容C上电压V C因放电而下降，当其值低于下阈值1/3V CC时定时器被触发端触，输转换为高电平，＋R2）C的常数趋向V CC。
当电容上释放电晶体管截止。
电容C开始充电，以（R１电压V C上升到上阈值2/3V CC时，输出又转换为低电平，并使放电晶体管导电。
电容C又重新通过R1和放电晶体管放电，近似以R2C的时常数趋向于零。
当电容C上电压下降到1/3V CC时，开始新的循环。
如此反复，定时器连续震荡，在输出端产生矩形脉冲在电容C上形成近似锯齿波的波形。
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第一章计时器 ................................................ - 2 -1.1篮球竞赛24秒计时器功能................................ - 2 -1.2 设计任务及要求 (2)1.2.1基本要求 (2)1.2.2 设计任务及目标..................................... - 2 -1.2.3 主要参考器件：..................................... - 3 - 第二章电路设计原理与单元模块 .. (3)2．1 设计原理 (4)2．2 设计方案 (4)2．3 单元模块 (4)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (5)2.3.2 时钟模块 (7)2.3.3 辅助时序控制模块 (8)第三章实验体会 (10)第一章计时器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能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；在直接清零时，数码管显示器灭灯；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。
1.2 设计任务及要求1.2.1基本要求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。
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 主要参考器件译码器74HC4511计数器74LS192LED数码管扬声器555 CAP 74LS08第二章电路设计原理与单元模块2．1 设计原理24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。
图2-1 24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集成电路组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74HC4511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扬声器代替。
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24s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“24”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24秒计时器实验电路如图2-2所示。
图2-2 篮球竞赛24秒计时器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UP、DN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）， TCU、TCD分别是进位、借位输出端（低电平有效），MR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PL=1，MR=0时，若时钟脉冲加到UP端，且DN=1图2-3 74LS192外引脚及时序波形图图2-4 8421BCD二十四递减计数器其预置数为N=（00100100）= (24)10。
它的计数原理是 : 只有当低位TCD1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 DN 为 0 时 , 置数端PL2 =0, 计数器完成并行置数 , 在 DN 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(R1+2R2)C 。
因此,我们可以计算出各个参数通过计算确定了R4取15k欧姆,R3取68k 欧姆,电容取C2为10uF、C1为1nF,.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24秒字样; 断开“启动”开关时, 计数器开始进行递减计数。
③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.LS1图2-7 光电报警电路当计数到零时,十位计数器Q3端瞬间变化0-9-0,形成一个低窄脉冲给辅助时序控制电路,此时扬声器发光二极管发出光电报警信号,完成报警功能,而在递图 2-8 辅助时序控制电路图（时钟信号控制电路）2．3．4 译码显示模块此模块主要是由74HC4511译码器和共阴极七段LED显示器组成，通过计数器加到译码器，从而实现共阴极七段LED显示器从24递减到零的计数显示功能。
图2—9 74HC4511译码器1. 74HC4511是七段显示译码器，其管脚图如下图2-9所示。
现将各管脚功能介绍一下：A、B、C、D是BCD码的输入端；QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG是输出端；试灯输入端LT：低电平有效。
当LT＝0时，数码管的七段应全亮，与输入的译码信号无关。
本输入端用于测试数码管的好坏；动态灭零输入端BI：低电平有效。
当LT＝1、BI＝0、且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭；当译码输入不全为0时，该位正常显示。
第三章实验体会本次课程设计是本人到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次实习。
身为电气工程系的学生，设计是我们将来必需的技能。
而这次课设恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台。
在本次课程设计中，我对74HC4511、74LS192、555等芯片加深了了解，和巩固了对它们的使用，对于数字、模拟电路的综合运用有了更深一步理解，为以后的电路分析和设计奠定了一定的基础。
提高实践动手能力。
大学中许多的时间都是在学习理论知识，很少参与时间中去，课程设计给我们提供了一个宝贵的机会，理论用语实践，从设计，仿真，每一步的进行，都会带来受益非浅的实际操作训练，许多的实践经验是我们在课本上学不到的，必须经过这样严格的自己动手，才会从中体会出设计成果的喜悦。
理论知识总是要用于实践中才得以升华，我们应该更多的参与实践，以增强我们对电子专业的兴趣。
同时，从开发设计一些小规模产品去体会学习开发设计电子产品的设计思路，为以后的工作打下基础。
从通过理论设计，到仿真软件仿真，再到确定具体方案，最后到调试电路、成型。
整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。
可以说，本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说，这次课程设计非常充实。
通过这次课程设计，让我明白学与用的区别，更让我明白了扎实的理论知识对实践的重要性。