30秒计时器设计报告
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30秒计时器实验总结报告
篮球竞赛30秒计时器实验总结报告一、引言篮球比赛是一项团队合作的体育运动，时间的合理控制对于比赛结果有着非常重要的影响。
而在比赛中，30秒迫使球队在一定时间内完成出手，能够增加比赛的紧张感和观赏性。
因此，在本实验中，我们设计并制作了一款篮球竞赛30秒计时器，旨在帮助裁判员和球员掌握比赛时间，提高比赛效率。
二、实验目的1.设计并制作一款能够准确计时的篮球竞赛30秒计时器；2.测试计时器的准确性和稳定性；3.评估计时器的使用效果和操作便捷性。
三、实验设计和方法1. 设计与制作：利用Arduino开发板、液晶显示屏和按键等元件，搭建出计时器的电路和显示界面。
2.测试准确性：将计时器与标准计时器进行对比，测试其计时的准确性。
3.测试稳定性：运行计时器连续计时一段时间，观察其是否能够保持稳定的计时状态。
4.评估使用效果：邀请裁判员和球员进行实际操作，收集他们的使用感受和意见。
四、实验结果与分析1.设计与制作：经过精心设计和制作，我们成功搭建了一款篮球竞赛30秒计时器。
其包括一个显示屏、一个计时按钮和两个调节按钮，操作简单明了，界面清晰易懂。
2.准确性测试：将计时器与标准计时器进行对比，测试结果显示两者的计时结果基本一致，误差控制在0.1秒以内，达到了比赛要求。
3.稳定性测试：运行计时器连续计时10分钟，观察其计时状态。
结果显示计时器保持了稳定的计时状态，没有出现明显的计时偏差，表现良好。
4.使用效果评估：邀请裁判员和球员进行实际操作，大部分人对计时器给予了积极的评价。
他们反映计时器的操作简单、易于使用，能够帮助他们更好掌握比赛时间，提高比赛效率。
五、结论通过本实验我们成功设计并制作了一款篮球竞赛30秒计时器。
实验结果显示，计时器具有准确的计时功能，能够稳定地进行计时，使用效果良好。
该计时器的应用能够帮助裁判员和球员更好地掌握比赛时间，提高比赛效率，增加比赛的观赏性和紧张感。
六、改进和展望虽然本次实验制作的篮球竞赛30秒计时器在准确性、稳定性和使用效果上都达到了预期目标，但仍有一些改进的空间。
30秒定时器报告
Lab 30秒定时器1.实验目的学会定时器的设计，熟悉分频器、计时器、数码管的设计，熟悉用Verilog HDL描述数字逻辑电路的方法，掌握继承开发环境Quartus Ⅱ的使用。
掌握DE0的I/O引脚分配2.实验内容1. 设计一个30秒定时器，并设置异步清零。
2. 做出仿真图形；3. 将程序下载到DE0实验板上进行测试。
3.代码分析1）首先可以利用DE0板的lock _50输入端的50MHz的信号分频为1Hz的信号作为1秒的事件度量；因数码管要输出两位数，故用两个输出端口分别表示高位和低位的数码管输出，同时在程序中加入清零端口是定时器可以清零。
2)主模块前半部分定义各输入输出端口及清零端：module C30counter(R,Q,TP,TR);output[6:0]R; //定义7位输出变量（高位）output[6:0]Q; //定义7位输出变量（低位）input TP,TR; //定义输入变量和清零端wire A; //定义中间变量wire[6:0]QL; //定义7位中间变量wire[6:0]RL; //定义7位中间变量3）后半部分完成对各模块的调用：fenpinqi f1(A,TP); //调用分频器模块，是输出1Hz的信号counter_2 c1(RL,QL,A,TR); //调用counter_2模块对高位和低位赋值shumaguan s1(Q,QL); //调用数码管输出低位数字shumaguan s2(R,RL); //调用数码管输出高位数字endmodule4）counter_2模块的功能为：对高位和低位赋值：module counter_2(R,Q,TP,TR);output[6:0]R; //定义7位输出变量（高位）output[6:0]Q; //定义7位输出变量（低位）input TP,TR; //定义输入变量和清零端reg[6:0]R; //定义7位中间变量reg[6:0]Q; //定义7位中间变量always@(posedge TP or posedge TR) //采用边沿触发时间if(TR)begin R<=7'd0;Q<=7'd0; end //如果TR上升沿到来，清零else if(R==7'd3)begin Q<=7'd0;R<=7'd0; end //如果高位为3，清零else if(Q==7'd9)begin Q<=7'd0;R<=R+7'd1; end //如果低位为9，低位清零else Q<=Q+7'd1; //低位自增endmodule5）分频器的功能为是输出1Hz的信号，作为1秒的度量：module fenpinqi(Q,CP);output Q; //定义输出端口input CP; //定义输入端口wire [32:0]A; //定义中间变量counter(A,CP); //调用计数器进行计数D_FF(Q,~Q,CP,A); //调用D触发器是信号发生翻转endmodulemodule counter(Q,CP); //计数器模块，每第25M个信号发生一次变化output Q[32:0]; //定义输出端口input CP; //定义信号输入端口reg[32:0]Q; //定义中间变量always@(posedge CP) //采用边沿触发if(Q==33'd2*******)Q<=33'd0;//每25M作为一个计数周期else Q<=Q+1'd1; //Q自增并输出endmodulemodule D_FF(Q,D,CP,CR); //D触发器模块，是信号发生翻转output Q; //定义输出端input D,CP; //定义输入端及D信号输入input [32:0]CR; //定义输入变量reg Q; //定义中间变量always@(posedge CP) //采用边沿触发if(CR==0)Q<=D; //将D值赋给Qelse Q<=Q; //Q保持不变endmodule6）数码管模块的功能为将输出变量在数码管上显示出来module shumaguan(Q,num);output[6:0]Q; //定义数码管的输出input[3:0]num; //定义数字输入reg[6:0]Q; //定义中间变量always@(num) //电平敏感case(num) //定义各数字在数码管上各灯管的点亮状态，并在数码管上输出4'd0:Q<=7'b1000000;4'd1:Q<=7'b1111001;4'd2:Q<=7'b0100100;4'd3:Q<=7'b0110000;4'd4:Q<=7'b0011001;4'd5:Q<=7'b0010010;4'd6:Q<=7'b0000010;4'd7:Q<=7'b1111000;4'd8:Q<=7'b0000000;4'd9:Q<=7'b0010000;endcaseendmodule4.实验步骤1)打开Quartus软件，选择“File=>New Project Wizard”，在弹出的窗口中输入项目的名称和存储位置。
课设报告要求(30S计时器)1111
30秒计时器课设报告要求一、设计目的1.掌握30秒计时器的设计，调试方法。
2.熟悉相应中规模集成电路的应用和工作原理。
二、设计要求：1.具有显示30秒的功能2.设置操作开关，控制计时器的清零，启动和暂停。
3.计时器为30秒减计时，其计时间隔为一秒4.计时器减计时到零时，数码显示不能灭灯，同时发出光电报警三、原理框图四、单元电路的设计及工作原理1.脉冲产生电路555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
故本实验用555定时器产生1kHz的方波信号。
以下为其电路结构：555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为0，可使 RS 触发器置 1 ，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将RS 触发器置 0，使输出为0 电平。
它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端V o2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。
课程设计报告篮球30秒倒数计时器
信电学院课程设计说明书（2020 /2021学年第二学期）课程名称：电子技术课程设计题目：篮球30秒倒数计时器专业班级：自动化3班学生姓名：程江峰学号：100410317指导教师：马志钢设计周数：两周课设成绩：2021年7月5日目录一、课程设计摘要--------------------------------------------二、课程设计正文一、课程设计任务与要求二、方案设计（系统操纵电路框图及说明）3、元器件详细介绍4、系统原理图、印制板图及其说明五、安装、调试及性能测试与分析六、课程设计总结及心得三、课程设计总结四、附录（PCB图）五、参考文献一、课程设计摘要通过电子技术课程设计的综合训练，培育独立试探、分析问题、解决问题的能力，培育工程实践能力、创新能力和综合设计能力。
依照所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路和模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。
按时电路是数字系统中的大体单元电路，它要紧由计数器和振荡器组成。
按时电路要紧利用分立元件，中规模集成器件555按时器。
用555按时器实现的按时电路要紧应用单稳态触发器原理，实现按时器的功能。
在实际工作中，按时器的应用处合很多，例如，篮球竞赛规那么中，队员持球时刻不能超过30秒，确实是按时电路的一种具体应用。
篮球竞赛30秒按时器电路要紧利用555按时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。
二、课程设计正文一、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时刻隔为1秒。
完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时终止后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使按时器直接复位，并具有启动计时、暂停/持续计时功能。
二、方案设计（系统操纵电路框图及说明）设计原理框图：30秒按时器电路的原理框图由图2.1可知，30秒按时电路要紧由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助操纵电路五部份组成。
30秒计时器设计报告
课程设计报告题目30S 定时器设计院部名称班级学生姓名学号指导教师目录、, 、-前言一、电路设计原理与方案 (4)1.1 设计原理 (4)1.2 设计方案 (4)二、各单元电路设计 (4)2.1 脉冲发生电路 (4)2.2 计数电路 (6)2.3 译码显示电路 (8)2.4 控制电路 (10)三、仿真原理图 (11)四、总结 (13)附录、元件清单 (14).、八、一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。
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，数码管显示器全部显示为“ 0”；计时器为30 秒递减计时其计时间隔为0.1 秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发光二极管LED点亮，停止减计数等。
整个电路的设计借助于Multisim 12.0 仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 12.0 下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
一、电路设计原理与设计方案1.1 设计原理我们可以用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8421BC血经过内部作和电路“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。
1.2 设计方案该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）等几部分构成。
数字显示30秒倒计时器课程设计报告
电子技术课程设计报告设计题目：数字显示30秒倒计时器电路设计1、课程设计目的、意义设计目的：（1）依照原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的1各集成块的1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。
设计意义：数字显示30秒倒计时器是一个简单的数字电路，但是它能够扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器、交通灯倒计时器等等。
2、设计题方案比较、论证设计方案：分析设计任务，计数器和操纵电路是系统的要紧部份。
计数器完成30秒计时功能，而操纵电路具有直接操纵计数器的启动设计、译码显示电路的显示和灭灯功能。
当启动开关闭合时，操纵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；处于维持状态。
系统设计框图如图2-1所示。
数字显示30秒倒计时器实验电路如图2-2所示。
图2-1图2-23、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，整体电路图递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简单，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采纳8421码二-十进制编码，而且有直接清零、置数、加锁计数功能。
图2-3是74LS192外引脚。
图中CPU 、CPD别离加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
LD是异步并行置数操纵端（低电平有效），CO、BO别离是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D是并行数据输入端，Q3-Q是输出端。
74LS192的功能表见下表所示。
秒信号产生器秒信号产生器的电路是利用 555 按时器（图3-1）组成的秒信号发生器。
NE555 芯片有单稳态电路功能，可发生方波信号，可适当的选择电阻、电容，使其输出信号的周期为 1 秒。
本电路输出脉冲的周期为：T=*(R1+2*R2)*C，假设 T=1s，令 C=10μF,R1=39kΩ，那么R2=51k Ω。
30秒倒计时课程设计报告
信息与计算机学院课程设计课程设计报告（2011/2012 第1学期）设计题目30秒定时器指导教师学生班级学生姓名学生学号考核成绩上海商学院2011年11月内容摘要此30秒计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能。
可以方便的实现断点计时功能，当设计器递减到零时，会发出光电报警信号。
在直接清零时，数码管显示器直接显示为00；计时器为30秒递减计时，计时间隔为1秒；计时器递减到0时，再回到30。
此设计器设计时，采用模块化得设计思想，使设计起来更加简单、方便、快捷。
关键词：秒脉冲发生器74LS192 计数器译码显示电路目录第一章引言 (1)1.1课程设计意义 (1)1.2研究状况概述 (1)第二章课程设计分析 (2)2.1 设计目的： (2)2.2 设计思路： (2)第三章系统方案论证过程 (3)3.1 30秒定时器总体方框图 (3)第四章模块电路设计 (4)4.1秒脉冲电路 (4)4.2 减计数电路 (4)4.3 译码和数码显示电路 (5)4.4时序控制电路.................................................................................... 错误!未定义书签。
4.5 整机框图 (6)第五章主要元器件与设备 (8)5.1元器件清单 (8)第六章系统调试与结果分析 (9)6.1 系统调试 (9)6.2 结果分析........................................................................................... 错误!未定义书签。
第七章总结.. (10)参考文献 (10)致谢 (10)附页： (11)第一章引言1.1课程设计意义数字显示30秒定时器是一个简单的数字电路，然而它可以扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器，交通灯倒计时器等等。
30秒计时器设计报告资料
30秒计时器设计报告资料设计报告资料：30秒计时器【一、项目概述】本项目旨在设计一个30秒计时器，能够在用户设定的时间内精准计时，同时显示剩余的时间，并且在倒计时结束时发出提醒音。
【二、项目需求】1.设计一个可调节的计时器，用户可以通过设置按钮来调整计时时间。
2.使用LCD显示剩余时间，以便用户能够清楚地看到剩余多少时间。
3.在倒计时结束时能够发出声音提醒用户。
【三、硬件设计】1. 主控芯片：使用Arduino Uno作为主控芯片。
2.倒计时显示屏：使用16x2字符LCD显示屏，能够显示剩余时间。
3.按钮：使用两个按钮，一个用来增加时间，一个用来减少时间。
4.喇叭：使用一个喇叭用于发出提醒音。
【四、软件设计】1.初始化：设定默认的计时时间为30秒，并将剩余时间显示在LCD 上。
2. 按钮检测：使用Arduino的digitalRead(函数来检测按键是否按下。
3.按钮处理：根据按钮的不同，增加或减少计时时间，并在LCD上更新剩余时间。
4. 计时：使用Arduino的millis(函数来获取当前时间，并与设定的倒计时时间相减，得到剩余时间，并在LCD上更新。
5.提醒音：当剩余时间为0时，发出提醒音。
【五、关键技术】1. 使用Arduino Uno作为主控芯片，能够方便地编程和控制其他硬件模块。
2.使用16x2字符LCD显示屏，能够显示剩余时间，并且在计时过程中能够实时更新。
3.使用按钮进行计时时间的调节，能够方便地对计时时间进行设置。
4.使用喇叭发出提醒音，提醒用户计时结束。
【六、预期成果】通过完成本项目，可以得到一个功能完善的30秒计时器，用户可以通过按钮来调节计时时间，并能够清晰地看到剩余时间的显示。
同时，在倒计时结束时会发出提醒音，提醒用户时间到了。
【七、项目进度安排】1. 第一周：收集所需硬件和软件资料，搭建开发环境并熟悉Arduino编程技术。
2.第二周：完成硬件设计，连接主控芯片、LCD显示屏、按钮和喇叭，并进行初步调试。
30秒倒计时设计报告
<<数字电子技术>>课程设计报告题目：数字倒计时设计专业：通信工程年级：2011级学学生姓名联系电指导老师：完成日期：2013年5月20日本课程设计利用了七段共阴显示数码管、74LS192芯片、74LS48芯片、蜂鸣器、电容、开关、电阻、74LS00芯片、74LS10芯片、NE555芯片、发光二极管、三极管、16脚底座、14脚底座、8脚底座等元件，完成了数字倒计时设计，这个设计能够实现具有显示计时功能，设置外部操作开关，启动和暂停/连续功能，计时器为递减计时，计时间隔为1S，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。
本设计具有成本低，使用的元件少，制作简单，计时准确、精确、稳定，使用简单方便的特点。
关键词：七段共阴显示数码管；74LS192芯片；NE555芯片。
ABSTRACTThis course is designed to use the seven paragraphs Yin shows that digital tube,74ls192,74ls48 chip,buzzer,capacitors,switches,resistors,74ls00,74ls10 chip,NE555 chip,light emitting diode,triode,14,16 foot base,8 feet base element etc,completed a digital countdown design,this design can be achieved with display timer function,set the external switch operation,start and pause/continuous functions,timer for decreasing timing,timing interval of 1s,diminishing the timer timing to zero,the digital display can't destroy the lamp,photoelectric alarm signal at the same time.This design is low cost and using less component,make simple,time accurate,precise,stable,simple to use convenient characteristic.Key words:7,a total of Yin shows that digital tube;74ls192 chips;NE555 chips.摘要........................................... 错误！未定义书签。
30s篮球计时器课设报告
30s篮球计时器课设报告30秒篮球计时器是一种用于篮球比赛的计时设备，它具有精确计时、便捷携带和操作简单的特点。
本文将从计时器的功能、使用方法和优势等方面进行介绍和分析。
一、功能30秒篮球计时器主要用于控制比赛中每个进攻回合的时间，确保比赛的公平性和规范性。
它可以精确计时，显示剩余时间，并通过声音或闪光等方式提醒比赛双方。
在比赛中，裁判员可以根据计时器的显示情况来判断是否需要停止比赛或进行其他操作。
二、使用方法使用30秒篮球计时器非常简单。
首先，裁判员需要将计时器放置在合适的位置，以便双方球队和观众都能够清楚地看到。
然后，裁判员在比赛开始时启动计时器，并在每个进攻回合开始时按下“开始”按钮。
计时器将开始倒计时，同时显示剩余时间。
当进攻回合结束或达到规定的时间时，计时器会发出声音或闪光信号，提醒裁判员停止比赛或进行其他操作。
三、优势相比传统的人工计时方式，30秒篮球计时器具有许多优势。
首先，它可以精确计时，避免了人工计时可能出现的误差。
其次，计时器操作简单，裁判员只需按下几个按钮即可完成计时，不需要进行复杂的操作。
此外，计时器还可以发出声音或闪光信号，提醒比赛双方和观众，增加了比赛的可视性和趣味性。
四、应用领域30秒篮球计时器不仅适用于篮球比赛，还可以应用于其他体育比赛或训练中。
例如，它可以用于足球比赛中控制每个进攻回合的时间，或用于乒乓球训练中控制每个球员的发球时间。
此外，30秒篮球计时器还可以应用于一些特殊场合，如演唱会或会议等，用于控制演出或发言的时间。
五、总结30秒篮球计时器作为一种精确计时的设备，在篮球比赛中起到了重要的作用。
它具有简单操作、精确计时和提醒功能的优势，可以有效地控制比赛的进行。
同时，30秒篮球计时器还具有广泛的应用领域，不仅可以用于篮球比赛，还可以应用于其他体育比赛或训练以及一些特殊场合。
相信随着科技的不断发展，30秒篮球计时器将会越来越普及，为各类比赛和活动提供更加精确和便捷的计时服务。
数电课程设计 30秒计时器
华南理工大学广州学院数字电路课程设计报告题目：篮球竞赛30s计时器专业：自动化班级： 2姓名：同组队员：学号:日期： 2012 年 12 月 30日一．设计目的为了巩固课本所学知识，培养动手能力和实际解决问题的能力，加深对课堂知识的理解和运用，进一步学习和熟悉各种常用芯片的规格和使用，能掌握电路的组装和基本问题的排除。
二．设计要求和设计指标(1)具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果(2)设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作。
(3)计时器为30s递减计时间隔为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三．总体框图设计图1-1 30秒计时器系统设计框图四．功能模块设计和原理说明4.1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、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 =1(s)若取C=10μF ，结合实际选取电阻为R1=5.1K,R2=4.7K 。
图2-1 555多谐振荡电路图NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图在下面） 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VCCR2 C 10uf4.7K5.1K4.2 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。
30秒定时器课程设计报告
安康学院电子技术课程设计报告书课题名称：30秒定时器的设计姓名：学号：院系：电子与信息工程系专业：电子信息工程指导教师：时间：2011年月日设计项目成绩评定表设计报告书目录一、设计目的 (1)二、设计思路 (1)三、设计过程 (1)、系统方案论证 (1)、模块电路设计 (2)四、系统调试与结果 (4)五、主要元器件与设备 (9)六、课程设计体会与建议 (10)、设计体会 (10)、设计建议 (10)七、参考文献 (10)一、设计目的1、熟悉集成电路的引脚安排。
2、掌握芯片的逻辑功能及使用方法。
3、了解面包板结构及其接线方法。
4、了解减计数显示电路的组成及工作原理。
5、熟悉减计时显示电路的设计与制作。
二、设计思路1、设计秒脉冲电路。
2、设计减计数电路。
3、设计译码和数码显示电路。
4、设计时序控制电路。
5、设计整体框图及连接电路图三、设计过程、系统方案论证30秒定时器总体方框图如图1所示。
图1 30秒定时器总体方框图其工作原理为：计数器完成30秒计时功能，而控制电路是直接控制计数器的清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示等功能。
操作直接清零开关时能够使计数器清零并且使数码显示器显示00；当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（脉冲信号），同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示30秒；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁时钟信号CP，计数器处于封锁状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数。
3.2、模块电路设计秒脉冲电路如图2所示用555定时器与一个双D触发器相连，通过调节电阻R1、R2的阻值大小使其输出1Hz的秒脉冲。
图2 秒脉冲电路30秒减计数电路如图3所示计数器74HC192是具有异步清零、异步置数功能的双时钟十进制同步加/减计数器，当B接+5V时，CR为高电平，计数器清零；当B接地时，CR为低电平，LD’为低电平时，D0到D3端输入的数据d0到d3被置入计数器，Q3Q2Q1Q0=d3d2d1d0,当CR为低电平，LD’为高电平时，如果CPd为高电平，由CPu输入计数脉冲，进行加计数；如果CPu为高电平，有CPd端输入计数脉冲，则进行减计数；如果CPu 和CPd 端都为高电平时，计数状态器保持不变。
篮球竞赛30秒计时器设计报告示例
)篮球竞赛30秒计时器指导老师:刘丽萱耿敏班级：自动化03-3班设计者：何荣光（13）姜念琛（14）李明（15）内容摘要：本课程要求设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。
计时时间一到，电路报警。
|一、设计要求1.设计一个30秒计时器显示报警系统。
2.设置外部操作开关，用来控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能。
3.要求电路启动后开始到计时，计时间隔为1S,倒计时至0秒时，电路发出光电报警。
报警声持续3S。
4.要求显示计时时间，计时时间到，显示器不能灭灯。
5.555定时器产生周期为1S的信号，作为计数器的始终脉冲。
、二、系统总体方案设计本实验设计电路包括以下四个部分：1．由LM555CN和74160N芯片构成计数脉冲生成电路。
2．由74LS190N和74LS192N芯片构成的计数电路。
3．由74LS47芯片以及七段译码显示器构成的译码显示电路。
4．蜂鸣器延时电路、1. 设计方案1由555芯片构成的蜂鸣器延时电路本方案理论上简单，但实际操作上不易实现。
首先，实验室里没有符合条件的电阻与电容。
其次，降低要求，只需短时间内使蜂鸣器发声，这在实际中也是较难实现的。
我们首先采用了该方案，但没成功。
2. 设计方案2由74LS192N芯片构成的蜂鸣器延时电路本方案较方案一理论稍复杂，所用元件也多，但是，本方案实际易于实现。
电路图见单元电路设计中。
（3.系统总体方案选择及系统原理框图本实验设计电路选择由74LS192N 芯片构成的蜂鸣器延时电路系统框图如下：）三、：四、 单元电路的设计1. 由LM555CN 和74160N 芯片构成计数脉冲生成电路。
该部分电路采用LM555CN 芯片联接成多谐振荡器。
由公式：CR R f )2(43.121+=通过改变电阻R 1、R 2以及电容C 的数值，并用74160N芯片进行1/10分频，来实现频率为1Hz 的脉冲。
电路如下：本设计中，R1=41k ,R2=51k 欧姆，C=1µF。
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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课程设计报告题目 30S定时器设计院部名称班级学生姓名学号指导教师目录前言一、电路设计原理与方案 (4)1.1 设计原理 (4)1.2 设计方案 (4)二、各单元电路设计 (4)2.1 脉冲发生电路 (4)2.2 计数电路 (6)2.3 译码显示电路 (8)2.4 控制电路 (10)三、仿真原理图 (11)四、总结 (13)附录、元件清单 (14)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。
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，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30秒递减计时其计时间隔为0.1秒；计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，同时发光二极管LED点亮，停止减计数等。
整个电路的设计借助于Multisim 12.0仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 12.0下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
一、电路设计原理与设计方案1.1 设计原理我们可以用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。
1.2 设计方案该系统应包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)等几部分构成。
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以及工作时间的调节。
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；当按下十位调节开关时，计数器加1；当按下个位调节开关时，计数器同样加1；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。
二、各单元电路设计2.1 脉冲发生电路555定时器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。
图2.1.1 555管脚图用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2.3(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V CC 通过R 1和R 2向电容器C 充电,使u C 逐渐升高,升到2V CC /3时,u O 跳变到低电平,放电端D 导通,这时,电容器C 通过电阻R 2和D 端放电,使u C 下降,降到V CC /3时,u O 跳变到高电平,D 端截止,电源V CC 又通过R 1和R 2向电容器C 充电。
如此循环,振荡不停, 电容器C 在V CC /3和2V CC /3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图2.3(b)所示。
图2.1.2 555构成的振荡电路及即波形8 4 76 555 3 2 1 512c C+V CCo0.01µFu ot w2 t w1 u 0CCV 32 CCV 31T（a ）（b ）输出信号u O的脉宽t W1、t W2、周期T的计算公式如下:t W1＝0.7(R1＋R2)Ct W2＝0.7R2CT＝t W1＋t W2＝0.7(R1＋2R2)C要使555构成的多谐振荡电路产生1Hz的脉冲，因此可以令R1= 8.2kΩ，R2= 68kΩ，C= 10uF，得到周期T=1s，即按照图2.4连接的电路就可以产生1Hz 的秒脉冲。
图2.1.3 555定时器构成的多系振荡电路2.2 计数器电路计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。
本次课程设计中选用74HC192来实现要求的减法计数功能。
图2.1是74HC192的管脚图。
图2.2.1 74HC192管脚图74HC192具有下述功能：①异步清零：MR=1，Q3Q2Q1Q0=0000 。
（此功能可实现计数器的清零）②异步置数：MR=0，PL=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0 。
③保持：MR=0，PL=1，CP U=CP D=1,Q3Q2Q1Q0保持原态④加计数：CR=0,PL=1，CP U=CP，CP D=1，Q3Q2Q1Q0按加法规律计数⑤减计数：CR=0,PL=1，CP U=1，CP D= CP，Q3Q2Q1Q0按减法规律计数图2.2.2 30秒倒计时器的计数电路它的计数原理是：使加计数脉冲信号引脚CPu=1，计数脉冲加入个位74HC192引脚CP脚，当减计数到零时，个位 74HC192的CO端发出错位脉冲，使十位计D（DWN）端的输入时钟脉冲作用数器减计数，当高、低位计数器处于全零时，CPD下，计数器再次进入下次循环减计数。
2.3 译码显示电路数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管，也称LED数码管或LED七段显示器。
因为计算机输出的是BCD码，要想在数码管上显示十进制数，就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。
我们把能够将计算机输出的BCD码换成 7 段字型代码，并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中我们采用了常用的74LS48。
图2.3是74LS48的外部管脚图图2.3.1 74LS48管脚图七段显示译码器输出高电平有效，用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码器设有多个辅助控制端，以增强器件的功能。
它有3个辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下：灭灯输入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端，有时作为输入，有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI＝0时，无论其它输入端是什么电平，所有各段输入a～g均为0，所以字形熄灭。
试灯输入LT当LT＝0时，BI/RBO是输出端，且RBO＝1，此时无论其它输入端是什么状态，所有各段输出a～g均为1,显示字形8。
动态灭零输入RBI当LT＝1，RBI＝0且输入代码DCBA＝0000时，各段输出a～g均为低电平，与BCD码相应的字形0熄灭，故称“灭零”。
利用LT=1与RBI=0可以实现某一位的“消隐”。
此时BI/RBO是输出端，且RBO=0。
动态灭零输出RBOBI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。
当LT＝1且RBI＝0，输入代码DCBA=0000时，RBO=0；若LT=0或者LT＝1且RBI＝1，则RBO=1。
该端主要用于显示多位数字时，多个译码器之间的连接。
对输入代码0000，译码条件是：LT和RBI同时等于1，而对其它输入代码则仅要求LT＝1，这时候，译码器各段a～g输出的电平是由输入BCD码决定的，并且满足显示字形的要求。
74LS48的功能表如下：74LS48功能表11 H x 1 0 1 1 H 0 0 1 1 0 0 112 H x 1 1 0 0 H 0 1 0 0 0 1 113 H x 1 1 0 1 H 1 0 0 1 0 1 114 H x 1 1 1 0 H 0 0 0 1 1 1 115 H x 1 1 1 1 H 0 0 0 0 0 0 0BI x x x x x x L 0 0 0 0 0 0 0 RBI H L 0 0 0 0 L 0 0 0 0 0 0 0 LT L x x x x x H 1 1 1 1 1 1 1表2.3.2 74LS48的功能表本次设计的译码显示电路可以按照图2.5连接电路图2.3.3 译码显示电路2.4控制电路开关S1闭合后，74HC192实现置数功能，七段数码管显示30；当S1断开后，计数器开始计数；当暂停/连续开关S2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S2拨在连续时，计数器继续累计计数；在减计数的过程中也可按下S1实现复位，使计时器开始重新计时。
(参考仿真原理图2.4.1)三仿真原理图30S计时器的设计主要分为五个模块：时钟模块（即秒脉冲发生模块）、计数模块、译码显示模块、辅助时序控制模块（简称控制电路），打开仿真软件Multisim 12.0按要求在Multisim 12.0里连接好如图所示的电路后就可以进行电路仿真了，总体仿真电路如下图。
图2.4.1 30秒倒计时器整体电路图开关S1闭合，置数：开关S1断开，开始计数；S2闭合，计数暂停四、课程设计总结课程设计需要的是活学活用所涉及的知识。
在本次的课程设计中通过自己选题，找材料，分析、设计等，也掌一些软件的操作方法，这为以后的学习做了铺垫。
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，同时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、二极管、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 12.0,由于之前没有接触过类似的软件，所以画图和仿真就没那么方便，但我也尽我所能去做好此次设计。
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。