篮球竞赛24秒计时器设计
篮球24秒计时器课程设计报告
学号：0120911360229课程设计题目篮球竞赛24秒计时器学院自动化学院专业自动化班级自动化0902姓名李鑫指导教师杨莉林伟2011 年 6 月30 日目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第1章设计任务及基本要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2基本要求 (4)第2章电路框图及工作原理 (4)2.1电路框图 (4)2.2 设计方案 (5)第3章各单元电路的设计 (5)3.1 24进制计数器的设计 (5)3.2数码显示电路的设计 (7)3.3秒脉冲的设计 (8)3.4各控制开关的设计 (9)3.5报警电路的设计 (11)3.6整机工作原理 (12)第4章电路仿真 (12)第5章数字电路的连接与调试 (14)结论................................................................................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (16)附录一篮球竞赛24秒计时器总电路原理图............................ 错误!未定义书签。
附录二原器件清单表 (18)摘要电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识与实践能力相结合的重要环节，是真正锻炼学生能力的环节。
为今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。
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。
本设计主要能完成：电路具有24秒时间显示功能；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；计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始；计时器为递减计时，其计时间隔为1秒；当计时器递减计时到零时，显示器显示00，同时发出CP同步闪烁报警信号等。
篮球竞赛24秒倒计时器
目录第一章：设计任务及要求、目标 (2)第二章：设计原理、电路设计及仿真 (2)2.1 设计原理及方案 (2)2.2 单元模块设计及仿真 (3)2.2.1 秒信号源设计与仿真 (3)2.2.2 74LS192设计与仿真 (4)第三章：电路的仿真、安装与调试 (6)第四章：问题及分析、解决及总结 (7)附录一： (9)附录二: (10)篮球竞赛24秒倒计时器第一章：设计任务及要求、目标1.1，设计任务及要求1）具有准确的24 s倒计时显示功能，计时器为24 s递减计数；2）设置外部操作开关，启动和暂停/连续功能，3）计时器为24 s递减计时器，计时时间间隔为1s；4）计时器递减计时至0时，能发出光电警报信号。
1.2，设计任务及目标（1）根据给出的电路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模块的管脚及其功能；（3）进行电路的安装、测试，知道电路能达到设计目标；（4）写出完整、详细的课程设计报告。
第二章：设计原理、电路设计及仿真：2.1，篮球竞赛24 s计时器原理框图如图1所示。
图（1）图（2）根据原理图，进行仿真实验，图（2）是我们仿真时的连线图（1）；计数译码显示部分：计数器构成8421BCD码24进制递减计数器，用74LS48配共阴极LED数码管组成译码器显示部分。
（2）；秒信号源产生电路：用555定时器和分频电路组成十分频产生秒信号。
（3）；时序控制部分：工作时，启动开关闭合控制电路封锁时钟脉冲（CP）,与此同时，产生预置信号，使数码管显示24字样。
启动开关断开，开始递减计数。
当开关2断开时，此时暂停计数；并处于保持状态；当开关2闭合时，计数器继续递减计数。
当计数到零时，LED警报灯亮，停止计数。
2.2 单元模块的设计及仿真在本次课程设计中，我主要负责了秒信号源和24 s计数的仿真和设计及其分析等。
下面是我对这2个单元模块的简要设计和仿真原理和方法及其数据。
2.2.1 秒信号源的设计与仿真为产生秒信号，所以我们选择了555定时器构成多谐振荡电路，通过计算可以确定参数的取值：110R K =Ω，22R K =Ω，2110,1;C F C nF μ==因此，产生的脉冲周期为：()1220.720.0980.1T R R C s s =+=≈，再通过74LS161计数器用异步清零法组成十分频，使得74LS161计数器产生的脉冲周期为1s 。
篮球比赛24秒计时器设计报告
篮球比赛24秒计时器设计报告篮球比赛中的24秒计时器是指用于计时进攻方在进攻时所剩时间的设备。
它是篮球比赛中重要的计时工具之一，对比赛的进行起着关键的作用。
本设计报告将对篮球比赛24秒计时器的设计进行详细介绍。
1.设计目标：本设计的目标是设计一款功能完善、易于操作、准确可靠的篮球比赛24秒计时器。
它应具备以下特点：(1)界面简洁直观，便于比赛工作人员和观众使用；(2)计时准确可靠，能够精确显示剩余时间；(3)操作简便，能够方便地启动、暂停和重置计时器；(4)耐用性强，能够长时间稳定工作。
2.系统组成：本设计的篮球比赛24秒计时器由以下几个主要部分组成：(1)显示屏幕：采用LED或LCD显示屏，能够清晰、直观地显示剩余时间；(2)控制面板：包括启动按钮、暂停按钮、重置按钮等，用于控制计时器的启动、暂停和重置操作；(3)倒计时控制模块：用于计时功能的实现，能够按照设定的时间进行倒计时，并在倒计时结束后发出警示信号；(4)供电模块：提供计时器所需的电源。
3.设计原理：(1)启动和暂停功能：通过控制面板上的启动按钮和暂停按钮实现。
(2)重置功能：通过控制面板上的重置按钮实现，将计时器恢复到初始状态。
(3)倒计时功能：倒计时控制模块根据设定的时间进行倒计时，每秒更新显示屏上的剩余时间，并在倒计时结束时发出警示信号。
(4)警示信号：在倒计时结束后，发出蜂鸣器声音或闪烁的警示灯，提醒比赛工作人员和观众时间已经用完。
4.设计细节：(1)显示屏幕的设计：选择合适的LED或LCD显示屏，确保显示效果清晰、亮度适中。
(2)控制面板的设计：控制面板上的按钮应具备良好的触感，操作简便、可靠。
(3)倒计时控制模块的设计：采用微控制器或计时芯片实现倒计时功能，并与显示屏和控制面板进行适配。
(4)供电模块的设计：选择合适的电源适配器或电池供电，确保供电稳定可靠。
5.总结与展望：通过对篮球比赛24秒计时器的设计，实现了上述目标，并对各个部分的设计细节进行了详细阐述。
篮球24秒倒计时
篮球24秒倒计时1.实验名称：篮球比赛24秒倒计时器2.实验目的在篮球比赛中，规定进攻方的进攻时间为24秒，若24秒内篮球未碰到篮筐则被判违例。
设计一个24秒倒计时器用于篮球比赛，一旦进攻时间超过了24秒，它自动报警。
3.实验所用芯片,仪器元件名称数量NE555定时器1个74ls192芯片2个74ls48芯片2个Cd4072芯片（四输入1个或门）七段数码管2个74ls04芯片（非门）1个74ls08芯片（与门）1个LED灯1个微动开关1包自锁开关1包20欧电阻1包60欧电阻1包六反向器74ls08四2输入与门4.总电路如下所示：5.本次设计的名字为篮球24秒倒计时，实现篮球24秒的进攻倒计时。
如果进攻时间超过24秒，灯会亮，提示时间到了。
篮球24秒有555构成的秒脉冲和192构成的倒计时计数器组成，最后有74ls48芯片译码，将信号输入到BCD7段数码管显示出来。
这次实验用到了直接置数法，将开始的时间置为24秒，利用或门将192输出的信号反馈回与门，与脉冲信号一起，组成一个到了00脉冲就锁住的功能，不让脉冲过去。
而且，经过或门反馈的信号给非门，再给灯，灯就会亮，提醒时间到了。
因为我们需要对电路进行暂停，置数的功能，所以设立了两个开关，一个在脉冲输出口，一个在192置数端，接地。
6.感想在这次的课程设计中，我们将课本理论知识与实际应用联系起来。
按照书本上的知识和老师讲授的方法，首先和同学一起分析研究此次电路设计任务和要求，然后按照分析的结果进行实际连接操作，检测和校正，再进一步完善电路。
在其中遇到一些不解和疑惑的地方，还有出现的一些未知问题，我们都认真分析讨论，学习经验。
通过此次电路设计，我们加深了对课本知识的认识理解，对电路设计方法和实际电路连接也有了一定的初步认识。
也对数字电子技术有了更深的认识。
感谢老师的细心教导，感谢团队的积极合作，团队的力量是无限的。
篮球24秒计时器设计相关工作原理
篮球二十四秒计时器基本组成及工作原理一 电路组成框图电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制 电路五部分组成图2-1 计时器方框图二 单元电路部分1.译码显示电路图2-2译码显示原理图2 计数、控制及报警电路74LS192功能表：秒脉冲发生器 计数器 译码显示 控制电路报警电路 外部操作开关结合功能表，书上总电路图的工作原理：开关S1作用：启动开关；开关S2作用：手动复位开关；开关S3作用：暂停/继续开关；（1）断开S1和S3，闭合S2 ，由于S2＝＝0，进行置数，计数器输出0010，0100，即显示器显示24秒字样，然后断开S2，＝＝1，基本RS触发器保持，即触发器输出端Q==0,仍于置数状态。
（2）断开S2，闭合S3后，再闭合S1，由于＝1，＝0，基本RS触发器进行置1功能，即触发器输出端Q==1,脱离了置数状态满足了从24开始的减计数状态，此时若断开S1，又使基本RS触发器的＝＝1，基本RS触发器保持功能，即触发器输出端Q==1，计数器继续减计数。
计数器直至减计数至0000，0000时，或非门输出为高电平，使LED发光，蜂鸣器发声进行报警。
若再来一个脉冲，计数器个位从0000回到1001，同时借位端产生一个上升沿信号给十位192，使十位的192输出从0000也回到1001，这时基本RS触发器的＝0，＝1，此时的功能是置0功能，即触发器输出端Q==0，进行置数，计数器输出0010，0100，即显示器显示24秒字样，并保持。
在这个减计数过程中，个位192计到0000时，借位端＝0，当再来一个计数脉冲，个位192输出是1001，借位端＝1，产生了一个上升沿信号给十,十位进行一次减计数。
位的CPD（3）开关S3作用：暂停/继续开关。
当在减计数过程中，断开S3，则计数器暂停在某个计数值上，闭合后，计数器在这个数字基础上继续进行减计数。
三总体电路图如图所示：图2-7总体电路图。
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。
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。
篮球竞赛24秒计时器设计
数字电子技术课程设计说明书篮球竞赛24秒计时器设计系、部：电气与信息工程学院学生姓名：指导教师：职称讲师专业：电气班级：电气完成时间：2012-6-6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。
篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。
在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。
篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。
有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在NBA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；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proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录第1章电路方案的选择及电路框图 (5)1.1 设计方案 (5)1.2 电路框图 (5)第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6)2.1 设计思路 (6)2.2 基本原理 (6)第3章单元电路的设计 (8)3.1 24进制计数器的设计 (8)3.2 数码显示电路的设计 (9)3.3 秒脉冲的设计 (11)3.4 控制开关电路的设计 (16)3.5 报警电路的设计 (16)3.6 整机工作原理 (17)第4章电路仿真 (18)4.1计时预备阶段. (15)4.2计时阶段 (16)4.3暂停\连续功能的实现 (16)4.4电路报警 (16)第5章安装及调试步骤 (18)第6章故障分析与电路改进 (20)6.1故障的分析和解决 (20)6.2电路的改进. (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 (23)附录2 元器件清单 (24)第1章电路方案的选择及电路框图1.1 设计方案方案一：采用计数器74LS192作为核心部分。
篮球竞赛24倒计时器设计报告
篮球竞赛24秒倒计时器1 设计目的（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）进行电路的仿真、调试，直到电路能达到规定的设计要求；（4）掌握稳压电源，计数器的设计方法。
2 设计步骤（1）分析要求，画出电路原理图；（2）阐述工作原理（包括各元器件的功能、作用等）；（3）电路仿真、测试、验证、做出结论、进行总结。
3 设计过程3.1设计思路及原理图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、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等功能。
当计时器递减计时到零（既定时时间到）时，显示器上显示00，同时二极管闪亮。
设计思路：秒脉冲信号经过递减计数器，然后从带译码的显示器上显示，中间包括控制电路。
3.2基本元件分析及其在设计电路中的作用3.2.1 芯片74 LS192计数器选用中规模集成电路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。
其中CP U 、CP D 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 是异步清除端,D 0～D 3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。
下图是74LS192外引线排列图与功能表：74LS192 的工作原理是：当/LD =1,CR=0时，若时钟脉冲加入到CP U 端，且CP 置数= 1, 则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，/CO 端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加入到CP D 端，且CP U =1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，/BO 端发出借位下跳变脉冲。
篮球24秒倒计时设计
课题一、篮球竞赛24秒计时器设计目录一、设计要求二、总体参考方案三、单元电路设计１. 秒脉冲发生器２. 计数器３. 译码显示模块４. 报警电路５. 控制电路四、附图说明各局部功能的实现１. 开场状态２. 启动、置数。
３. 保持４. 到00时显示器不灭５. 报警五、整体电路图六、实验室调试1.元件清单2.调试过程3.调试结果(照片)4.调试心得体会七、参考文献设计要求：1. 具有24秒计时功能。
2. 设置外部操作开关，控制计时器启动和暂停/连续功能。
3. 计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。
4. 计时器递减到零时，数码显示器显示00,同时发光二极管亮灯。
主要参考元件：555、74LS192×2、CD4511×2、数码管×2、各类74系列门电路、电阻、电容、开关、发光二极管、NPN三极管、PNP三极管等。
图1 系统构造图图2 PNP三极管驱动电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。
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。
本课程设计"智能篮球比赛倒计时器的设计〞，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违例。
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。
整个电路的设计借助于Multisim仿真软件以及数字电路相关理论知识，并在Multisim下设计和进展仿真，得到了预期的结果。
篮球24秒倒计时器课程设计报告
篮球24秒倒计时器课程设计报告篮球24秒倒计时器课程设计报告一、引言篮球24秒倒计时器是一种用于控制比赛时间的装置，它在篮球比赛中起着至关重要的作用。
本课程设计旨在让学生了解并掌握篮球比赛中倒计时器的原理、构造和使用方法，培养学生的实践能力和团队合作能力。
二、课程目标1. 理解篮球比赛中倒计时器的作用和原理；2. 掌握篮球倒计时器的构造和基本原理；3. 学会使用篮球倒计时器进行比赛时间的控制；4. 培养学生的实践动手能力和团队合作能力；5. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、课程内容1. 倒计时器的作用和原理1.1 球场上的时间控制需求1.2 倒计时器的基本原理和工作原理2. 倒计时器的构造与组成2.1 电路设计原理2.2 显示屏和控制按钮的安装与连接2.3 电源供应和保护措施3. 篮球倒计时器的使用方法3.1 倒计时器的开机和设置3.2 倒计时、暂停和复位功能的操作3.3 倒计时结束后的提示和处理4. 实践操作与应用4.1 学生分组进行倒计时器的组装和调试4.2 学生进行实际比赛时的倒计时器操作4.3 学生团队合作，解决倒计时器故障和问题四、教学方法1. 理论与实践相结合的教学方法，讲解篮球倒计时器的原理和构造，并进行实际组装和操作演示；2. 学生分组进行实践操作，培养学生的实践动手能力和团队合作意识；3. 开展小组讨论和展示，让学生分享倒计时器使用的心得和体会；4. 引导学生运用所学知识解决倒计时器故障和问题，培养学生的问题解决能力。
五、教学评估与考核1. 实践操作评估：对学生进行倒计时器的组装和调试评估；2. 操作演示评分：对学生进行倒计时器的操作演示，评估其操作技巧和熟练程度；3. 问题解决评估：对学生解决倒计时器故障和问题的能力进行评估；4. 课程设计报告评分：对学生提交的课程设计报告进行评分。
六、总结通过本课程设计，学生将能够全面了解篮球24秒倒计时器的作用和原理，掌握其构造和基本原理，并能够熟练使用倒计时器进行比赛时间的控制。
篮球比赛24秒计时器设计以及简单说明
篮球比赛24秒计时器设计
一、各部件说明：
1、开关KA：清零功能。
当开关KA置高电平时，不管计数器处于什么状态，直接清零。
2、开关KB：置数功能。
清零开关KA置低电平情况下，当KB处于低电平时，计数器置数，数码管显示“24”，处于等待状态。
3、开关KC：暂停/继续计数功能。
计数器开始递减计数过程中，当开关KC处于低电平时，数码管保持当前状态；当开关置为高电平时，计数器继续递减计数。
4、LED-D1：发光二极管。
当计数器递减为零的同时，D1发光。
5、SPEAKER-LS1：声音报警器。
当计数器递减为零的同时，LS1配合Ｄ1完成声光报警功能。
二、操作说明：
1、开始时，开关KA、KB均置低电平，KA置为高电平。
开关KA为高电平，完成清零操作，再置为低电平。
此时数码管显示“24”，预示比赛即将开始。
2、计数器开始递减计数过程中，若有球员犯规需暂停计时，则开关KC置为低电平；继续比赛，则置为高电平。
３、若球员在24s内完成进攻，则将KC置为低电平，即本次进攻结束，准备下次进攻。
开关KC重新置为高电平时，预示下次进攻开始。
４、若球员在24s内无法完成进攻，则计数器递减为零时，声光报警器工作，表明进攻违例。
篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析
篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析1 •电路设计分析计时器在许多领域均有普遍的应用， 篮球比赛中除了有总时间倒计时外，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。
⑴电路设计技术指标① 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、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成，如图4 - 38所示。
(3)方案实现① 秒脉冲发生器。
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件 R1、R2、C 构成多谐振荡器。
经过计算得到输出脉冲的频率为f =1H Z ，即1秒(1 s)。
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 4 - 24所示。
因为技术指标是一样的，不用再重新设计。
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图进位输出端，TC D 为非同步借位输出端，PO 、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。
4 - 39所示。
其中PL 为置数端，CP u 为加计数端，CP D 为减计数端，TC u 为非同步图乩24秒脉冲佶号发牛器的逻辑电路图4.那 篮坪比凑“秋酬计时器右护.御+VCC(+5V)74LSOO7623 ---------秒信号* O Ol^iF74f.S(92D仿真软件Multisim 10中74LSI92的图形符号如图 4 -40所示。
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，DOWN 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。
篮球24秒倒计时方案
电路框图
秒信号
计数器
译码器
功能控制电路
数码管
细化的电路框图
秒信号
个位计数器 借位
载入计数值 十位计数器
译码器 译码器
数码管 数码管
秒信号发生器
• 可以用555芯片等构成
充电时间 Th=0.7*(R1+R2)*C1 放电时间 Tl=0.7*R2*C1
555芯片引脚图
• 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
555 定时器构成的多谐振荡器
R1
+VCC
8 +VCC 4
78 4 R2 555 3
R1
5
R2
6
& Q1
3+
6
5
21
uO C1
C2
uC
2
&
2 3
VCC
uC
C7
1 3
VCC
t
uO
TD 1
UOH
UOL
t
用仿真软件看看555芯片输出的波形 修改一下R1， R2 ，C2的参数，观察波形的情况。 如R1=1K R2=10K C2不变 R1， R2不变 C2=1uF 总结一下R1， R2 ，C2对输出波形的变化规律。
A B C D BI/RBO RBI LT
D1
74LS47
LED-RED
QA QB QC QD QE QF QG
13 12 11 10 9 15 14
• CD4510 十进制可逆计数器
U2(CLK)
U2
4 12 13 3
A1 A2 A3 A4
15 5 10 1 9
篮球24秒计时器设计
篮球24秒计时器1设计内容及要求1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作，间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停2方案选择和电路工作原理2.1分析要求，画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器，计数器，译码显示电路，报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数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清零，启动，暂停等功图2.1原理框图能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.2.1方案一电路图2.2方案选择2.2.1方案一电路如图2.2.1，该方案的计数部分是由具有十进制加计数功能的74LS90芯片和具有十六进制加计数功能的74LS161芯片等组成的减计数电路。
接通电源后，打开555多谐振荡电路发出秒脉冲。
将S2拨向连续，当S1置于“置数”位置时74LS90立刻置9，此时十位显示器显示数字2，而当脉冲上升沿输入74LS161时，该芯片第一次置数“11”，由于反向器作用，显示器显示”4”。
将S1拨向“计时”，电路开始倒计时。
当个位显示9后，LD的输入变为高电平，使161自动第二次置数15，个位显示0，同时74LS90计数加一，十位显示减一。
十位上的译码器的接线，使其只能在0，1，2之间循环。
当显示变为00时，自动停止计数，同时发出声光报警信号。
S2拨向“暂停”时，能实现即时暂停。
接通电源时，需注意将J1拨向置数位置，否则低位将会从F开始递减。
2.2.2方案二电路如图2.2.2，该方案计数部分有两片74LS192十进制可编程加/减计数器等组成。
它的计数原理是：只有当低位BO1端发出借位脉冲时，高位计数器才作减计数。
当高低位计数器全处于零，且低位没有脉冲输入时，置数端LD=0, 计数器完成并行置数，在低位有时钟输入的情况下，计数器再进行下一次减计数。
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
一. 任务及要求
要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:
1、电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号，
2、作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时，电路报警。
3、报警声持续3S,显示器不能灭灯.
4、计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。
二.系统设计结构框图
根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。
图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。
图1.系统设计结构框图
三.参考资料
《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六
《电子技术基础》课程设计资料。
24秒篮球计数器设计(完美版)
24秒篮球计数器设计(完美版)第一章设计任务及要求1.1设计基本要求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，蜂鸣器要报警、发光二极管亮灯。
1.2 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第二章总体参考方案2.1 设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如下图所示。
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。
24S设计总体框图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开关管的通断。
用555定时器构成多谐振荡器电路如上图，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Vcc通过R14和R15向电容C充电，使Uc逐渐升高，升到2/3Vcc时，Uo跳变到低电平，放电端导通，这时，电容器C通过电阻R14和D端放电，使Uc下降，降到1/3Vcc时，Uo跳变到高电平，D端截止，电源Vcc又通过R15和R14向电容C充电。
如此循环，振荡不停，电容器C 在1/3Vcc和2/3Vcc之间充电和放电电路。
T=0.7C2（R1+2R2）=1.078s可近似1s，但是电路容易受温度及电阻电容精度影响，误差较大，适用于粗略的场合。
3.2 74LS192构成24减计数器24秒减法计数器采用74LS192设计，74LS192是十进制同步加法|减法计数器，采用8421BCD码编码，具有直接清零异步置数功能。
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学号：课程设计题目学院专业班级姓名指导教师年月日课程设计任务书学生：专业班级：指导教师：工作单位：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：6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定6月19日~6月21日：整体设计，硬件电路调试6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩指导教师签名：2014年 6月日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。
篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。
在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。
篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。
有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在NBA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；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proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录第1章电路方案的选择及电路框图 (5)1.1 设计方案 (5)1.2 电路框图 (5)第2章设计思路及其工作原理的介绍 (6)2.1 设计思路 (6)2.2 基本原理 (6)第3章单元电路的设计 (8)3.1 24进制计数器的设计 (8)3.2 数码显示电路的设计 (9)3.3 秒脉冲的设计 (11)3.4 控制开关电路的设计 (13)3.5 报警电路的设计 (13)3.6 整机工作原理 (14)第4章电路仿真 (15)4.1计时预备阶段 (15)4.2计时阶段 (13)4.3暂停\连续功能的实现 (13)4.4电路报警 (13)第5章安装及调试步骤 (15)第6章故障分析与电路改进 (20)6.1故障的分析和解决 (20)6.2电路的改进. (20)结束语 (21)参考文献 (22)附录1 篮球竞赛24秒计时器总电路原理图 (23)附录2 元器件清单 (24)第1章电路方案的选择及电路框图1.1 设计方案方案一：采用计数器74LS192作为核心部分。
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，两个七段数码显示管进行显示。
采用555计时器制成的多谐振荡器，进行秒脉冲的输入。
因为我们需要对其进行暂停、清零、报警等控制，所以我们使用了两个开关来控制计数器的各功能的实现，从而实现各种功能。
方案二：采用单片机AT89S51作为核心部分，编写程序。
用74LS48和7段数码显示管组成显示电路。
采用三个开关控制启动、暂停、清零、报警从而实现各种功能。
在两个方案中，单片机价格比较贵，编写程序繁琐，原理说明性不够强，在考虑到用低成本都能完成同样的效果的前提下以及此次做的是数字电子技术课程设计，因紧贴数字电子技术的相关知识，所以在本次设计采用方案一。
1.2电路框图24秒倒计时计时器的方案框图如图1-1所示。
它是由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和控制电路等五个部分组成。
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，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，其电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡其构成。
图1-1 24秒计时器系统设计框图控制电路手动置数计数器，译码显示电路出现显示，秒脉冲发生器产生秒脉冲刺激计数器递减，随之译码显示电路递减。
暂停/连续时，控制电路控制秒脉冲发生器暂停/连续秒第2章设计思路及其工作原理的介绍2.1设计思路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，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实用价值。
篮球竞赛记时系统的主要功能包括：进攻方24秒倒计时和计时结束警报提示。
攻方24秒倒计时，当比赛准备开始时，屏幕上显示24秒字样，当比赛开始后，倒计时从24逐秒倒数到00。
这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现；警报提示：当计数器计时到零时，给出提示音。
这部分电路主要通过移位寄存器和一些门电路来实现。
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、报警为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
2.2基本原理24秒计时器的总体参考方案框图如图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。
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集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48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鸣蜂器代替。
主体电路： 24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，比赛开始后，24秒的置数端无效，24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时，逐秒倒计到零。
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。
第3章单元电路的设计3.1 24进制计数器的设计计数器选用集成电路74LS192进行设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加法计数器，它采用8421码十进制编码，并具有直接清零、置数、加减计数功能。
图3-1是74LS192引脚排列。
图中CU、CD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），TC U和TC D是进位、借位输出端（低电平有效），MR是异步清零端，P3-P0是并行数据输入端，Q3-Q0是输出端。
图3-1 74LS192的引脚排列74LS192的功能表见表3-1所示。
表 3-1 74LS192功能表当PL=1，MR=0时，若时钟脉冲加到端CU，且CD =1则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，TC U端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到CD端，且CU=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到0时，TC D 端发出借位下跳变脉冲。
由74LS192构成的二十四进制递减计数器如下图3-2所示。
图3-2 8421BCD二十四递减计数器其预置数为N=（00100100）= (24)10。
在CD端的输入时钟脉冲作用下，开始递减。
只有当低位TC D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, 完成一个计数周期，然后手动置数PL=0, 计数器完成置数,再次进入下一循环减计数。
3.2 数码显示电路的设计根据设计的要求采用74LS48译码器来驱动共阴极数码显示管。
74LS48芯片是一种常用的七段数码管驱动器，常用在各种数字电路和系统的显示系统中。
74LS48和共阴极七段LED显示器如图3-3连接。
这样连接74LS48可直接驱动共阴极LED数码管而不需像CC4511外接限流电阻。
图3-3 显示电路74LS48输入信号为BCD 码，输出端为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 共7线，另有3条控制线。
LT ——为测试端，低电平有效，当LT ——=0时，无论输入端A 、B 、C 、D 为何值，a ～g 输出全为高电平，使7段显示器件显示“8”字型，此功能用于测试器件。
RBI ———为灭零输入端,低电平有效。
在LT ——=1，RBI ———=0，且译码输入为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。
但当译码输入不全为0时，仍能正常译码输出，使显示器正常显示。
BI\RBI 是一个特殊的端口，有时作用于输入，有时作用于输出，在这里不多做介绍。
74LS48功能表见表3-2。
输入输出 字形数字LT ——RBI ———A B C D BI/RBOa b c d e f g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X X X X X X X X X 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 消隐XXXXXX0 0 0 0 0 0 0表3-2 74LS48的功能表七短数码管的引脚图如图3-4所示，在使用时要注意是共阳还是共阴，其中3脚和8脚相连为公共端，因为此次设计是使用的共阴极数码管，所以在电路中接地，6脚为小数点引脚，在设计中没要求不需要对其处理。