数字电子技术课程设计-篮球24秒计时课程设计
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。
篮球24秒倒计时器课程设计报告
数字逻辑电路设计课程设计报告系(部):三系专业:通信工程班级:11通信 1班*名:***学号:***********成绩:指导老师:***开课时间:2012-2013学年二学期一、设计题目篮球比赛 24 秒倒计时器二、主要内容1、分析设计题目的具体要求2、完成课题所要求的各个子功能的实现3、用multisim 软件完成题目的整体设计三、具体要求(1)具有显示24s 倒计时功能:用两个共阴数码管显示,其计时间隔为1s。
(2)分别设置启动键和暂停 /继续键,控制两个计时器的直接启动计数,暂停/继续计数功能。
(3)设置复位键:按复位键可随时返回初始状态,即进攻方计时器返回到24s。
(4)计时器递减计数到“00”时,计时器跳回“24”停止工作,并给出声音和发光提示,即蜂鸣器发出声响和发光二极管发光。
四、进度安排第一天:介绍所用仿真软件;布置任务,明确课程设计的完整功能和要求。
第二天:消化课题,掌握设计要求,明确设计系统的全部功能,图书馆查阅资料。
第三天:确定总体设计方案,画出系统的原理框图。
第四天:绘制单元电路并对单元电路进行仿真。
第五天:分析电路,对原设计电路不断修改,获得最佳设计方案。
第六天:完成整体设计并仿真验证。
第七天:对课程设计进行现场运行检查并提问,给出实践操作成绩。
第八天:完成实践报告的撰写五、成绩评定课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定,最终考核成绩由四部分组成:1、理论设计方案,演示所设计成果,总成绩40%;2、设计报告,占总成绩30%;3、回答教师所提出的问题,占总成绩20%;4、考勤情况,占总成绩10%;无故旷课一次,平时成绩减半;无故旷课两次平时成绩为 0 分,无故旷课三次总成绩为 0 分。
迟到 20 分钟按旷课处理。
目录前言 (5)1、总体设计思路、基本原理和框图......................................................6 1.1 设计思路 (6)1.2设计原理和功能 (7)1.2.1基本功能 (7)1.3 总体设计框图82、单元电路设计 (9)2.1各芯片的用法和功能 (9)2.1.174LS00 (9)2.1.2555 定时器 (9)2.1.374LS90 (10)2.1.474LS192 (11)2.2 单元模块 (12)2.2.1122.2.2倒计时模块132.2.3控制电路模块142.2.4报警提示模块153、电路仿真调试(总电路图) (16)3.1总电路图 (16)3.2173.2.1启动功能173.2.2复位功能183.2.3暂停功能183.2.4自动停止、复位功能194、故障分析与电路改进 (21)4.1故障分析和解决 (21)4.2电路改进215、总结 (23)6、心得体会..............................................................................................247、元件清单..............................................................................................258、参考文献..............................................................................................26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。
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。
课程设计-篮球24秒计时器设计
课程设计-篮球24秒计时器设计1. 引言篮球是一项流行的运动项目,而篮球比赛中的24秒计时器被广泛应用。
24秒计时器的作用是规定进攻球队必须在24秒内射门。
本文将详细介绍篮球24秒计时器的设计思路和实现方法。
2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个实时计时的24秒计时器,要求能够准确地显示剩余时间,并提供简单的控制功能。
3. 设计思路3.1 硬件部分为了实现一个可靠的24秒计时器,我们需要选用合适的硬件组件。
以下是主要的硬件组件和功能设计: - 显示屏:用于显示计时器的剩余时间。
- 开始/停止按钮:用于开始或停止计时器。
- 复位按钮:用于将计时器复位为24秒。
- 蜂鸣器:用于发出警报声,提醒比赛方双方。
3.2 软件部分在硬件部分的基础上,我们需要编写相应的软件代码来实现计时器的功能。
以下是主要的软件设计思路: - 初始化:启动计时器时,显示屏显示24秒,计时器停止。
- 开始计时:按下开始按钮后,计时器开始倒数计时,显示屏实时更新倒计时的剩余时间。
- 停止计时:按下停止按钮后,计时器停止计时,显示屏停止更新。
- 复位计时:按下复位按钮后,计时器复位为24秒,显示屏重新显示24秒。
- 警报:当计时器倒计时为0秒时,蜂鸣器发出警报声,提醒比赛方双方。
4. 实现方法4.1 硬件实现硬件实现主要包括连接各个硬件组件,以及编写相应的硬件控制代码。
以下是硬件实现的步骤:1. 连接显示屏和主板,确保显示屏能够正常工作。
2. 连接开始/停止按钮和主板,通过按下按钮来控制计时器的启动和停止。
3. 连接复位按钮和主板,通过按下复位按钮来复位计时器。
4. 连接蜂鸣器和主板,确保能够正常发出警报声。
4.2 软件实现软件实现主要包括编写相应的代码来控制硬件组件的工作。
以下是软件实现的步骤: 1. 初始化计时器,设置剩余时间为24秒,并停止计时。
2. 监听开始/停止按钮的按下事件,根据按钮状态来控制计时器的启动和停止。
篮球比赛24秒计时电路 课程设计
目录前言 (1)1方案论证 (2)1.1方案一 (2)1.2 方案二 (2)1.3 方案确定 (3)2 理论设计 (5)2.1 篮球24秒计时电路的设计 (5)2.2 信号源的设计 (5)2.3 电源电路的设计 (6)2.4 显示电路的设计 (9)2.5 控制电路的设计 (11)3 小结 (12)附录1 整体电路图 (13)附录2 元器件清单 (13)附录3 器件管脚与功能说明 (15)前言电子课程设计是大学生在学习电子技术中非常重要的一个环节,是将理论结合实际,将书本知识运用到实践中的一个环节,也是真正锻炼学生动手能力以及解决问题能力的一个环节。
随着电子技术的飞速发展,社会步入了信息时代,人们的生活水平在逐步提高,因而对电子产品提出了更高的要求。
篮球竞赛24秒倒计时器可用于篮球比赛中对球员持球时间24秒限制,不仅能进行时间追踪,还具有任意置数、启动、暂停、连续以及光电报警功能,同时采用七段数码管来显示时间,可以方便的实现断点计时功能,当计时器递减到零时,会发出报警信号。
在社会生活中也具有广泛的应用价值。
计时器在许多领域均有普遍的应用,篮球比赛中除了有总计时倒计时外,为了加快比赛节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本设计题目的“篮球比赛24秒倒计时器”从数字电路角度讨论,实际上就是一个二十四进制递减的计数器,其中,秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、C 构成多谐振荡器,计数器由两片74LS192同步十进制可逆计数器构成,译码显示电路是七段共阴数码管组成,光报警电路由发光二极管及蜂鸣器组成。
通过Proteus软件仿真验证了电路的功能。
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。
1方案论证1.1方案一方案一实现框图如下:经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲发生器、计数器、译码器显示电路、报警电路和控制电路组成,如图1所示。
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。
数字电子技术课程设计-篮球24秒计时课程设计
数字电子技术课程设计报告题目: 篮球竞赛24S计时器*名:**专业:光电信息科学与工程班级:132班学号:*********任课老师:刘念篮球竞赛24S计时器前言计时器概述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,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。
本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30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应用价值。
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。
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,规定球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。
本课程设计“篮球24秒计时器”可用于篮球比赛中,用于对球员持球24秒的限制。
一旦球员持球时间超过24秒,他就报警。
2设计要求1、电路具有时间显示功能,2、要求电路为24秒递减计时,;3、元器件及参数选择4、要求外部开关控制清零,暂停和复位,;5、电路仿真与调试;3、主要器材:1、七段共阴极数码2个2、74LS192D3、74LSO8D4、74LSOOD5、蜂鸣器6、发光二极管7、脉冲信号源8、单刀双掷开关。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
二、电路框图及工作原理1、信号发生器脉冲的发生由时钟信号源提供172、 计数器计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。
24秒篮球倒计时器课程设计报告书
名称:综合训练项目三题目:篮球比赛24秒倒计时器设计专业:班级:姓名:学号:辽宁工程技术大学《数字电子技术》综合训练项目三成绩评定表《综合训练项目三》任务书一、综合训练题目篮球比赛24秒倒计时器设计二、目的和要求1、目的:学习数字电路的模块化设计方法;会运用计数器、显示器等器件设计简单的时序逻辑电路。
2、要求:设计一个数码管显示的24秒倒计时器.计时间隔1秒;设置三个外部控制开关.分别控制系统的启动、暂停/继续、复位(清零)功能;计时器递减计数到零时.给出报警信号。
用中规模集成电路配合门电路完成控制任务;有研究方案比较.能够应用绘图软件绘制逻辑图.用仿真软件验证电路功能。
成果形式:每小组提交综合训练报告一份;现场或视频答辩;有能力的同学制作实物。
上交时间:在讲授完第六章时序逻辑电路后的一周之内提交。
三、训练计划项目综合训练课下1周.课上1节。
第1天:针对选题查资料.确定整体设计方案;第2~5天:设计电路.并利用仿真软件仿真设计电路.验证功能是否正确;第6~7天:按格式要求编写整理设计报告。
四、设计要求1. 每名同学按照自己分配的任务要求完成训练。
2. 绘图统一采用Visio2010。
指导教师:日期: 2017 年月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的应用是相当普遍的。
本次设计要求做一个篮球比赛24秒倒计时器.本次可以用555定时器 74LS190 显示管等器件制造。
关键词:555定时器;74LS190;显示管综述 (1)1 方案设计与分析 (2)2 电路设计框图及功能描述 (2)3 电路设计及其原理 (2)3.1 555定时器 (2)3.2 74LS190 (3)3.3 门电路 (3)3.4 显示管 (4)3.5 继电器 (4)4 仿真结果 (5)5 测试结果分析 (6)设计体会 (7)在篮球比赛中.规定了球员的持球时间不能超过24秒.否则就违例了。
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。
24秒篮球赛倒计时课程设计
课程设计报告课程名称:电子工艺实习课程设计题目:24秒篮球计时器一、实验目的1、秉承EIP-CDIO的教学理念,以实验设计的方式,通过篮球计时器的设计,运用Protel软件进行绘制原理图和PCB图,增进对电子产品的生产制作过程的了解,提高对电子产品的制作工艺的认识.2、通过篮球计时器的构思、设计过程,培养和锻炼电子工程师进行电路分析、设计的综合能力;培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力3、通过严格的科学训练和工程设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
4、掌握及巩固常用仪器和常用EDA软件的正确使用方法。
二、主要仪器设备及元件清单1、一台已安装Protel软件的个人计算机.2、所用的元件清单:LED共阴极七段数码管 2个74LS48译码器 2个74LS192计数器 2个单刀双郑开关 2个555定时器 1个0.1uf电容 1个10uf电容 1个68千欧电阻 1个15千欧电阻 1个510欧电阻 2个74LS00四2输入与非门 2个74LS11三反相器 1个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。
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。
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。
(整理)数字电路课程设计实例---24秒计时器
1 计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用,在生活中有着各种各样的应用。
因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节,它将学生的理论知识和实践能力统一起来,为以后的工作做好准备。
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,有显示24秒倒计时的功能,同时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。
而在直接清零时,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。
1.2设计任务及要求1.2.1 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)在直接清零时,要求数码显示器灭灯。
(4)计时器为24秒递减计时器,其计时间隔为1秒。
(5)递减计时到零时,显示器不能灭灯,同时发出光电报警信号。
(6)秒脉冲由555多谐振荡器给出。
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555 晶体定时器74 LS74双D触发器74LS47译码器74192双时钟十进制计数器2 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。
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数字电子技术课程设计报告题目篮球竞赛24S计时器姓名:李想专业:光电信息科学与工程班级:132班学号:180335244任课老师:刘念篮球竞赛24S计时器刖言计时器概述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,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本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛30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应用价值。
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。
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,规定球员的持球时间不能超过24秒,否则就犯规了。
本课程设计“篮球24秒计时器”可用于篮球比赛中,用于对球员持球24秒的限制。
一旦球员持球时间超过24秒,他就报警。
2设计要求1、电路具有时间显示功能,2、要求电路为24秒递减计时,;3、元器件及参数选择4、要求外部开关控制清零,暂停和复位,;5、电路仿真与调试;3、主要器材:1、七段共阴极数码2个2、74LS192D3、74LSO8D4、74LSOOD5、蜂鸣器6、发光二极管7、脉冲信号源&单刀双掷开关。
(4)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心 得体会。
二、电路框图及工作原理1信号发生器2、计数器计数器由两片74LSI92同步十进制可逆计数器构成。
74LSI92功能简介如下:具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如 下。
其中PL 为置数端,CP 为加计数端,CP 为减计数端,TC U 为非同步进位输 出端,TC D 为非同步借位输出端,P0 P1 P2、P3为计数器输入端,MR 为清除 端,Q0 Q1 Q2、Q3为数据输出端。
U174LS192DA QAB QBC QCD QD ~LOAD ~BO CLR~COUPDOWN7 5 414 013— O 12_(b)其中A 、B 、C 、D 为置数输入端,〜LOAD 为置数控制端,CLR 为清零端,UP 为加计数端,DOW 为减计数端,QA QB QC QD 为数据输出端,〜CO 为非同步 进位输出端,〜BO 为非同步借位输出端。
本设计实验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8421码递减进行减计数。
利用借位输出端〜 BO 与下一级74LSI92 的DOW 端连接,实现计数器之间的级联。
利用置数控制端〜LOAD S 现异步置数。
当CLR = 0,且〜LOAD 为低电平时, 不管UP 和DOW 时钟输入端的状态如何,将使计数器的输出等于并行输入数据, 即 Q D QCBQ =DCBA24循环的设置为,十位片的 DCBA =0010个位片的DCBA = 010Q3、电路框图24秒计时器包括秒脉冲发生器、计时器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制五个模 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、暂停计数。
秒脉冲发生器产生的信号是时钟脉冲和定时标准。
译码显示电路由 74IL 和共阴极七段LED 组成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Voc P Q MR 祐钱兀 P2 P3 冏岡|7¥|冏间冋両帀15To ~95~T~J JL2J12JL±II A JL L IL L JL?J P I QI Q Q CPC CPU Qj Q3 GN[)P0 Q0P1 Qi P2 Q2 P3 Q3 CPu TCu CP D TC DPLMR3 2 6 7 12 13(a)A QAB QBC QCD QD ~LOAD ~BO CLR ~CO >UP> DOWN15 1 10 AB CD~LOAD CLRUPDOWN2 16 2 :7 7 .QA QB QC QD 74LS192DU8A74LS08D17tJ15 74LS192D5 4 10 9_U2Q 13_~BO ~CO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。
经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、控制电路、报警电路组成。
4、译码部分由74LSI92D直接输出给4线输入的7段数码管进行显示,这样构成的电路更加简单5报警电路当借位输出端~B0输出为低电平时,发光二极管LED2发光,同时在该处连一个蜂鸣器发出报警声。
6控制电路。
控制电路用来完成计数器的清零、启动和暂停/继续计数。
与非门U7A、U1DCD HEX DIG REDU2DCD HEX DIG RED 74LS192D实现计数器的复位、计数和保持“ 24”,以及声、光报警的功能。
开关功能说明如下。
开关A :清零开关。
A处于高电平时,计数器自动清零,控制电路发出声、光报警信号,计数器保持“ 0”状态不变,处于等待状态;当A处于低电平时,计数器开始计数。
开关B :暂停开关。
当“暂停/连续”开关处于“暂停”(开关B接低电平)时,计数器暂停计数,显示器保持不变;当此开关处于“连续” (开关B接高电平)时,计数器继续累计计数。
开关C:手动复位开关。
当开关C接低电平,不管计数器工作于什么状态,计数器立即复位到预置数值,即“24”;当开关C接高电平时,计数器从24开始计数。
三、各功能块电路图1、复位电路5 Key = C2、显示电路U2DCD HEX DIG REtDCD HEX DIG REDJ2VDD ""I~5V5V4、脉冲发生电路U7A74LS08D15U1U8A5、产生计数电路它的计数原理是:只有当低位BQ 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CP D为0时,置数端LD 2 =0, 计数器完成并行置数,在CP D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。
U374LS192D四、安装调试根据电路图连接电路。
完成后进行调试,调试时先按着模块进行各 模块调试,后进行整体电路调试,当发现问题时,要分析其原因,更换原件或重新连线,保A QAB QBC QCD QD ~LOAD ~BO CLR~CO> UP> DOWN19QA QBQCQD ~LOAD ~BO CLR ~COUP DOWN6 3 4 874LS192D首先在纸上画出电路图,46 715 1 10 93 2 15U8A 74LS08D3 2 6 7证电路正常运行。
五、总接线元件布局简图篮球竞赛24S 计时器仿真电路如下U11六、结论本设计主要通过模块化思想,逐步实现设计所需达到的功能要求:时钟模块为减计数提供一个频率为 1Hz 的脉冲信号,从而实现计数器计数 间隔为1秒钟;计数、译码显示模块主要是为了达到能显示减计数功能; 报警模块是为了实现当减计数到零时发出光电报警信号;控制模块主要是为了实现计时器的启动、直接清零和暂停 /连续功能,其中 在直接清零时,由外控制开关控制译码器消隐端,从而可以实现显示译码器灭灯; 通过暂停/连续开关从而实现断点计时功能 至此,本设计能完成所有任务及要求。
U1BUZZER _LDCD_HEX_DIG_REDKey = C74LS192DU8AQA QB QC QD3 2 6 774LS192D131412VDDU2DCD_HEX_DIG_RED74LS00DVDD5VLED2100 HzVDD5VU311DU7A4LS08D15D5VVDDKey = BUP DOWNA UP \DOWN11n VD D22< 10 9174LS08D 0QA QB QC QD~LOAD ~BO CLR ~CO VDD-LOAD ~BOCLR -COU4A。