篮球竞赛24S计时器课程设计报告

《数字电子技术》课程设计报告

篮球竞赛24S计时器

要求：

一、功能要求

1、具有显示24S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、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S；

4、计时器减计时到零时，发出报警信号。

二、设计要求

1、根据设计要求选择合适的元器件，并掌握其使用方法；

2、画出电路原理图（或仿真电路图）；

3、先进行电路的仿真与调试，通过后才能答辩；

三、制作要求

自行装配和调试，具有一定的分析和解决问题的能力。

四、设计报告的编写要求

编写设计报告，附上有关资料和图纸，并谈谈自己心得和体会

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篮球竞赛24S计时器

计时器在许多领域均有普遍的应用，篮球竞赛中除了有总时间倒计时外，为了加快竞赛节奏，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。本课程设计“篮球竞赛24S时器的设计”，可用于篮球竞赛中，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。

一、设计要求

（一）设计指标

1、具有显示24S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、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S；

4、计时器减计时到零时，发出报警信号。

（二）设计要求

1、画出电路原理图（或仿真电路图）；

2、元器件及参数选择；

3、电路仿真与调试；

（三）制作要求

自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

（四）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、原理框图

1、篮球24S计时器的构成

十位显示个位显示

译码驱动译码驱动

控制电路

计数器计数器秒脉冲发生器

报警电路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。

2、信号发生器

脉冲的发生由时钟信号源提供

U8A

74LS08D

J1

Key = B

V110 Hz

5 V

17

VDD 0

10

9

3、 计数器

计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。

74LSl92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 U 为加计数端，CP D 为减计数端，U TC 为非同步进位输出端，D TC 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。

U1

74LS192D

A 15

B 1

C 10

D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14

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。

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842l 码递减进行减计数。利用借位输出端～BO 与下一级74LSl92的DOWN 端连接，实现计数器之间的级联。

利用置数控制端～LOAD 实现异步置数。当CLR = 0，且～LOAD 为低电平时，不管UP 和DOWN 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 Q C Q B Q A =DCBA 。

24循环的设置为，十位片的DCBA =0010，个位片的DCBA = 0100。

U3

74LS192D

A 15

B 1

C 10

D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14U8A 74LS08D

U9

74LS192D

A 15

B 1

C 10

D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14

170

1213127

6348

4、译码部分

由74LSl92D 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。

U1

DCD_HEX_DIG_RED

U2

DCD_HEX_DIG_RED

U3

74LS192D

A 15

B 1

C 10

D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 14U9

74LS192D

A 15

B 1

C 10

D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN

4

~LOAD 11~BO 13~CO

12

CLR 141213127

6348