篮球计分器课程设计

郑州科技学院

《数字电子技术》课程设计

题目篮球比赛计分的设计

学生姓名

专业班级通信工程

学号

院（系）

指导教师

完成时间 2014年12月 5日

目录

1 课程设计的目的 (1)

2 课程设计的任务与要求 (1)

3 设计方案与论证 (1)

4 单元电路的设计 (2)

4.1 单元电路 (2)

4.2 电路的设计 (4)

5 硬件的制作与调试 (6)

6 总结 (7)

参考文献 (10)

附录1：总体电路原理图 (11)

附录2：元器件清单 (12)

附录3：实物图 (13)

1 课程设计的目的

（1）熟悉中规模集成可逆计数器，译码器和显示器的功能；

（2）培养创造性地运用所学知识进行数字系统设计的能力和兴趣；

（3）了解数字系统的实验及调试方法，以及一般故障的排除方法。

（4）了解555定时器的功能作用和分类。

2 课程设计的任务与要求

（1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。

（2）电路具有减分功能。

（3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。

（4）显示器可清零。

3 设计方案与论证

据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。

用3片四位二进制加法计数器74LS161组成一、二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。3片七段共阴极数码管构成显示起用于显示分数。

设计方案有多种，这次找出两种方案如下：

方案1：数字逻辑电路控制方案

数字逻辑电路控制系统主要由各种逻辑元件构成，包括计数器、触发器以及各种门电路，硬件设计思路非常简单，造价低廉，元件少，体积小，稳定性好，可靠性和性价比都很高。缺点在于功能实现后电路结构复杂，维护起来比较困难。

在本设计中，采用数字逻辑电路控制系统，与单片机相比，该电路具

有价格低，元件少，体积小，稳定性好，可靠性高的特点。因此，在本设计上采用数字逻辑电路方案。

方案2：单片机系统控制方案

单片机是核心控制元件，利用编程语言对其功能的设计。其优点是用软件设计替代了硬件设计，使得硬件的功能设计不再仅局限于硬件本身，而变得更加的灵活与多样，也大大降低了硬件功能设计的难度。其缺点是抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套，价格中等，制造较难，维修亦较难。

图3-1 总体设计框图

4 单元电路的设计

4.1 单元电路

（1）二进制加法计数器74LS161

图4-1 74LS161引脚图

555时加/减一

加/减二加/减三

计数清

累加记数码显

加减置

管脚图介绍：

时钟CP和四个数据输入端P0~P3

清零/MR

使能CEP，CET

置数PE

数据输出端Q0~Q3

以及进位输出TC.(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·C LD)

当LD=0且无复位信号时，可以从输入端输入一个任意数并保持在芯片中,以后计数将从此数开始,此数称为预置数。如输入数1001，计数器将按下面的方式循环：

当无预置数且无异步复位时，若ET=0，则电路保持原态且无进位，当ET=1时，若EP=0，则电路保持原态且有进位，若EP=1，电路为计数状态。（2）十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图所示：

图4－274LS192的引脚排列及逻辑符号

4.2 电路的设计

（1）时钟脉冲产生电路

图4-2脉冲产生电路

（2）三片二进制加法器74LS161组成1.2.3进制计数器

Key = 3

图4－374LS161组成1.2.3进制计数器

第一个161控制加1分的计数脉冲，第二个161控制加2分的计数脉冲,第三个161控制加3分的计数脉冲。

关键在于怎么样在开关的开短前后能够让有限的脉冲的通过并且能够保持下脉冲数和对74LS161的功能的合理使用.

（3）十进制可逆计数器74LS192加减法数器累加总分计

三片十进制可逆计数器74LS192加减法技术器用于累加积分，连接上三片七段共阴极数码管构成的显示器来显示分数，最多可计999。

U1

74LS192D A 15B 1C 10D

9

UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14U3

74LS192D

A 15

B 1

C 10D

9

UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14U15NC7S86_2V

U16

NC7S86_2V U18DCD_HEX

U19

DCD_HEX

VCC 5V

VCC

5V

VCC 5V

VCC 5V VCC 5V

U17

DCD_HEX

S1Key = R

U2

74LS192D

A 15

B 1

C 10D

9

UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14J1

Key = E

图4－5三片十进制可逆计数器74LS192

5 硬件的制作与调试

555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。555定时电路有TTL 集成定时电路和CMOS 集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。双极型产品型号最后数码为555，CMOS 型产品型号最后数码为7555。 555电路的结构组成和工作原理 电路组成及其引脚