篮球竞赛30S计时器设计数电课程设计剖析
电子线路课程设计—篮球竞赛30秒计时器
目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 总体方案介绍 (1)2 单元电路的设计 (2)2.1 秒脉冲发生器 (2)2.2 计数器 (4)2.3 译码显示 (4)2.4 控制电路 (5)2.5 报警电路 (5)2.6 电路原理图和PCB图 (5)3 芯片引脚及功能说明 (6)3.1 555定时器 (6)3.2 74LS161 (7)3.3 74LS192 (7)3.4 74LS48 (8)4 仿真结果及分析 (10)4.1 仿真总原理图 (10)4.2 仿真结果 (11)小结 (12)元件清单 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A：电路原理图 (15)附录B：电路PCB图 (16)1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计并制作一个篮球竞赛计时器1.2 功能要求说明1.准确计时，具有显示30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.计时器为30s递减计时器，其计时间隔为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。
1.3 总体方案介绍篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1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时系统的主要模块。
计数器完成30秒技术功能，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、定时完成报警等功能。
图1.1 30秒计时器的总体方案框图2 单元电路的设计2.1 秒脉冲发生器2.1.1 秒脉冲发生器设计原理用555集成电路组成多谐振荡电路如图2.1所示。
电路的工作原理是：接通电源，电源经外接电阻R1和R2向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当电压上升至2/3VDD时，会使比较器A1翻转输出低电平，RS触发器复位，输出端U0=0，同时三极管VT导通，电容C通过R2和VT 放电，当电容电压下降到1/3VDD时，比较器A2翻转输出低电平，RS触发器置位，输出端变为高电平，三极管VT截止，C放电终止又开始充电，周而复始，输出端便可获得周期性的矩形脉冲波。
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。
篮球竞赛30s计时器设计·课程设计报告
《篮球竞赛30s计时器设计》
一、系统方案
1、总体设计方案
该电路包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分。
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等功能。
总体设计框图如下：
2、理论分析与计算
（１）计数器
由74LS192构成的8424BCD码30进制递减计数器如下图所示：
30进制递减计数器的预置数为N=（0011 0000）BCD
8421=（30）D。
它的计数原理是，当低位计数器的BO端发出负跳变借位脉冲时，高位计数器减1计算。
当高、低位计数器处于全0，同时在CP D=0期间，高位计数器BO=LD=0，计数器完成异步置数，之后BO=LD=1，计数器在CP D时钟脉冲作用下，进入下一轮减计数。
（２）
()Hz f 1010
10104.91.543.163555≈⨯⨯⨯+=-。
篮球竞赛30s计时器设计课程设计报告
篮球竞赛30s计时器设计报告名称：篮球竞赛30S计时器设计题目：篮球竞赛30s 计时器设计院系：电气工程学院班级：09电信（z）学号：0902560135 0902560136学生姓名：吉春莹纪永祥指导教师：设计周数： 3成绩：日期：2012 年 5 月8日摘要：本文设计了一个篮球竞赛30秒计时器。
它的主要功能是用两个可预制数减法计数器组成两位二—十进制减法计数器实现从30秒递减到0秒。
采用了以三十进制计数器作为核心电路。
此计数器由两片74LS192构成，一片用做十进制，另一片用做三进制，其组合起来就可构成三十进制计数器。
用8421BCD码七段显示译码器可显示从30到0的连续变化。
控制电路实现的功能有启动和暂停/连续、译码显示电路的显示、灭灯等。
控制器随计数器计数的状态而发生改变。
主要解决方案是在篮球竞赛中计时。
此电路的优点是可以自动完成计时任务，而且能在30秒结束后发警报光。
关键词：控制电路；减法计数器；秒脉冲发生器；数码管前言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，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。
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。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30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，数码管显示器灭灯；计时器为30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。
数字电路-篮球比赛30秒倒计时
《篮球竞赛30S计时器》课程设计说明书题目篮球竞赛30S计时器学生姓名学号所属学院专业班级 2指导教师教师职称目录一、设计要求 (1)二、电路设计与分析2.1设计原理 (1)2.2单元模块 (1)1、秒脉冲信号的产生 (1)2、计数器 (3)3、时钟信号控制电路 (4)4、显示模块电路 (5)5、报警电路 (6)三、外部操作开关 (6)四、设计原理图与电路总图 (6)五、仿真测试性能 (7)六、总结 (9)一、设计要求篮球竞赛30S计时器的基本要求：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4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)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〖主要元器〗：NE555(1)，74LSl92(2)等二、电路分析与设计2.1设计原理篮球竞赛30S计时器的总体设计方案如下：它主要包括秒脉冲信号，30S 计数器，译码显示器部分，报警电路和外部操作开关五部分组成，其中外部操作开关包括接直接清零，启动和暂停/继续。
2.2单元模块1、秒脉冲信号的产生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。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能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电压Vcc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(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VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。
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4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)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〖主要参考元器〗：N综合555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2)进度安排1.仿真、画PCB线路板图、领元器件：2天；2. 制作、焊接：2天3．调试：3天4. 验收：1天5. 提交报告：2013-2014学年第一学期3周学生姓名：指导时间：第2～3周指导地点：E 楼 607 室任务下达 2013年 9 月 7 日任务完成 2013年 9 月 22 日考核方式 1.评阅□√ 2.答辩□√ 3.实际操作□√ 4.其它□指导教师系（部）主任注：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 (2)1.1 篮球竞赛30s计时器的系统组成 (2)1.2 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 (3)2.1 秒脉冲发生电路 (3)2.3 译码电路 (4)2.4 控制电路 (5)2.4.1 置数控制电路 (5)2.4.2 清零控制电路 (5)2.4.3 暂停/继续控制电路 (6)2.5 报警电路 (6)第三章电路调试与改进 (8)3.1 秒脉冲发生电路的调试 (8)3.2 译码显示电路的调试 (8)3.3 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 (13)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。
篮球三十秒 计时电路倒计时器设计报告
目录前言 ................................................................................. - 2 -第一章计数器概述 .......................................................................................................................................... - 4 -1.1 计数器特点及其应用....................................................................................................... - 10 -1.2设计任务及要求................................................................................................................ - 10 -第二章系统组成及工作原理 ........................................................................................................................ - 4 -2.1 系统组成............................................................................................................................ - 4 -2.2设计思路............................................................................................................................. - 4 -2.3设计方案............................................................................................................................. - 5 -第三章单元模块............................................................................................................................................... - 4 -3.1秒脉冲发生器................................................................................................................ - 10 -3.2 8421BCD码递减计数器模块........................................................................................... - 12 -3.3 译码显示电路................................................................................................................ - 10 -3.4 辅助控制电路................................................................................................................. - 12 -3.5 总电路图........................................................... - 12 - 第四章安装与调试 ........................................................................................................................................ - 16 -4.1 电路的安装....................................................................................................................... - 16 -4.2 电路的调试...................................................................................................................... - 16 -4.3安装步骤：....................................................................................................................... - 17 -4.4调试步骤........................................................................................................................... - 17 -第五章故障分析与电路改进 ...................................................................................................................... - 18 -第六章总结与设计调试体会 ............................................................................................. 错误!未定义书签。
数点课设-30秒计时讲解
一、概述在篮球比赛中，规定了一方的持球时间不能超过30秒，否则就被判做犯规。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，就可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒进行限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警。
这次课设设计了一个一个篮球竞赛30秒计时器电路。
它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。
当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数，等递减到0时，发光二极管亮光报警。
通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。
本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器（30进制）；控制电路由74LS00和74LS08构成；秒脉冲发生器由555集成定时器构成；两个数码管构成显示电路。
二、方案论证秒脉冲发生器译码显示计数器控制电路报警电路外部操作开关{图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图篮球竞赛30秒计时器原理框图如图1所示。
功能的电路采用模块化设计，分别都有各自的功能。
篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5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30秒计时功能，而控制电路控制计数器的启动计数、暂停／继续计数。
当启动置数开关时，计数器完成置数功能显示30秒字样；当启动开关时，计数器开始计数；暂停／继续开关连接到连续计数端时，计数器开始连续计数，当连接到暂停计数端时，计数器暂停计数。
计数器递减到零时，发出光电报警信号。
三、电路设计(1) 8421BCD码递减计数器模块电路本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制同步加法/减法计数器，它采用8421BCD码二-十进制编码，其功能表如表1所示。
表1 74LS192的功能表CPU CPD CR 操作××0 0 置数↑ 1 1 0 加计数1 ↑ 1 0 减计数××× 1 清零由此看出,当LDˊ=1,CR=0,CPD=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器在预置数的基础上进行加法计数,当计数到9时,COˊ端输出进位下降沿跳变脉冲；当LDˊ=1，CR=0，CPU =1时，如果有时钟脉冲加到CPD端，则计数器在预置数的基础上进行减法计数，当计数到0时，BOˊ端输出借位下降沿跳变脉冲。
数字电路课程设计-篮球竞赛30s计时器
目录前言 (2)第一章设计任务及要求 (3)第二章电路设计原理与设计电路 (4)第三章单元模块3.1 秒脉冲发生器 (5)3.2 倒计时电路 (6)3.3 数码管驱动电路 (7)3.4 报警电路 (7)3.5 控制电路 (8)第四章电路仿真、安装与调试4.1 电路仿真 (10)4.2 安装与调试 (10)第五章实验总结 (11)参考文献 (12)附录一 (13)附录二 (14)附录三 (15)前言数字系统中，使用的最多的时序电路是计数器,计数器在生活中得到了广泛的应用。
篮球运动近几年在我国兴起，逐渐成为一种全民健身的项目。
篮球比赛中的30秒规定使得计数器再次发挥了它的功能。
本次设计中利用即为双向计时器的减计数功能完成电路的倒计时。
除了能够显示30秒倒计时外，本设计电路还具有直接清零、暂停、报警等功能。
在正规的篮球比赛中，对时间的精确度的要求较高，有时在最后的几分钟内赛事可以发生很大的逆转。
而运动员控球不可超过30秒的规定更是将比赛对时间的要求精确到了秒甚至更小的单位。
为了满足赛事对时间的要求，设计一个30秒倒计时器，通过显示倒计时，倒计时结束时发出警报帮助裁判更好的判定运动员是否违规。
通过控制电路报警，很大程度上避免了人为因素产生的误差，从而更体现了比赛中的公平公正原则。
并且，随着篮球运动的流行，这种计时器的市场十分可观。
因此，设计一个30秒倒计时器意义重大。
第一章设计任务及要求（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；（4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S；（5) 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。
第二章电路设计原理本设计是脉冲数字电路的简单应用。
基本设计思路为：利用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，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，然后直接推成动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、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能，光电报警用发光二极管来代替，灯亮代表报警。
数字电子技术课程设计篮球30S计时器
综述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30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30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，数码管显示器灭灯；计时器为30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。
1 设计方案1.1 电路设计分析555定时器用来产生周期为1秒的脉冲信号，供计数器进行倒计数，以便将计数器输出的数据传送给译码器，译码器再译码驱动七段数码管显示输出，控制电路实现“篮球竞赛30s”的暂停/继续工作，清零复位，置数/工作；报警电路实现30s计数器减至0秒时报警电路发出光电警报，由此分析得出30秒计时器的总体参考方案框图如图1-1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模块组成。
其中计数器和控制电路是系统的主要模块。
图1-1 30秒计时器系统设计框图2 单元电路设计2.1 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、R 2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C 1输出翻转，输出电压为零，同时放电管T 导通，电容C 通过R 2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。
篮球竞赛30秒定时电路课程设计报告
篮球竞赛30秒定时电路课程设计报告引言：篮球竞赛是一项受欢迎的运动项目，为了保证比赛的公平性和有效性，需要一个精确的定时电路来控制比赛时间。
本报告将介绍一个用于篮球竞赛的30秒定时电路的设计方案。
一、设计目标本课程设计的目标是设计一个精确可靠的30秒定时电路，能够在篮球比赛中准确计时，并能发出明确的信号提示倒计时结束。
二、电路设计方案1. 电源电路设计为了保证电路能够正常工作，需要一个稳定的电源电路。
本设计采用直流电源供电，电压稳定在5V左右。
2. 计时电路设计本设计采用555定时器芯片作为主要的计时元件。
555芯片具有稳定可靠的性能，在计时精度要求不高的情况下非常适用。
3. 控制电路设计为了方便操作和显示，本设计还包括了一些控制电路。
比如，设置了一个手动启动按钮，用于开始计时。
此外，还设置了一个蜂鸣器，用于在倒计时结束时发出提示音。
三、电路详细设计1. 电源电路设计电源电路主要由变压器、整流电路和滤波电路组成。
变压器将交流电转换为所需的直流电压，然后经过整流电路将交流电转换为直流电流，最后通过滤波电路平滑输出。
2. 计时电路设计计时电路主要由555定时器芯片、电阻和电容组成。
通过合理选择电阻和电容的数值，可以设置计时的时间。
具体计算方法可参考相关的电路设计手册。
3. 控制电路设计控制电路主要由手动启动按钮和蜂鸣器组成。
手动启动按钮用于开始计时，按下按钮后，电路开始计时。
蜂鸣器用于在倒计时结束时发出提示音，提醒比赛结束。
四、实验步骤1. 按照电路设计方案连接电路元件，确保连接正确稳定。
2. 将电源接入电路，保证电路正常工作。
3. 按下手动启动按钮，开始计时。
4. 观察计时器的显示，确认计时准确。
5. 等待倒计时结束，观察蜂鸣器是否正常发出提示音。
五、实验结果与分析经过实验验证，本设计的30秒定时电路能够准确计时，并在倒计时结束时发出明确的提示音。
电路的稳定性和可靠性都得到了有效保证。
六、改进方案1. 在现有设计的基础上，可以增加显示屏等设备，以便更直观地显示倒计时的时间。
篮球竞赛30秒计时器报告__文档在线提供_解读
567394866.doc摘要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。
此电路是以时钟产生，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。
目录前言 (4)第一章计数器概述 (5)1.1 计时器的特点及应用 (5)1.2 设计任务及要求 (6)第二章电路设计原理及单元模块 (7)2.1 设计原理 (7)2.2 设计方案 (8)2.3 单元模块 (10)2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10)2.3.2 时钟模块 (13)2.3.3 辅助时序控制模块 (14)2567394866.doc2.3.4 译码显示模块 (17)第三章安装与调试 (20)3.1 电路的安装 (20)3.2 电路的调试 (20)第四章实验体会 (21)结论 (23)参考文献 (24)附录 (25)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。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
信息工程课程设计报告篮球竞赛30s计时器分析
信息工程系课程设计报告课程名称：数字电路设计课题：篮球竞赛30S计时器的分析班级：姓名：指导教师：设计时间：2012.6.4----6.8课程设计任务书2012年6月21 日目录第一章篮球竞赛30秒计时电路部分功能与工作原理....................................... - 1 -1. 脉冲发生器......................... - 1 -2．计数器............................. - 3 - 3．译码显示........................... - 5 - 4．控制电路........................... - 7 - 5．报警电路........................... - 8 - 第二章电路原理图...................... - 9 - 第三章使用说明....................... - 9 - 第四章总结.......................... - 10 -第一章篮球竞赛30秒计时电路部分功能与工作原理30秒计时电路是由秒脉冲发生器、计数器、译码显示、控制电路和报警电路五部分构成。
1. 脉冲发生器秒脉冲发生器是由两部分组成（1）.用555定时器组成的多谐振荡器（2）.TTL门电路的与非门组成的，其电路图及作用为ΩΩμF555定时器的功能表电路呈现一种稳态，暂稳态，从而使电路产生了振荡，输出脉冲，其充电时的周期为TW1,放电时的周期为TW2，即多谐振荡器波的周期为T=TW1+TW2≈0.1s, 其振荡频率为T=1/T=10HZTw1=0.7(5.1+4.7)k⨯10 =0.0686sTw2=0.7⨯4.7k ⨯10 =0.0329sT=tw1+tw2=0.1015s≈0.1s该定时多谐振荡器的输出信号，及依据电容的充电和放电就构成了跳变高低电平信号。
篮球竞赛30秒计时器 数字电路课程设计报告
篮球竞赛30秒计时器数字电路课程设计报告数字电路课程设计报告篮球竞赛30秒计时器专业:指导教师:班级:年级:同组者:2010年12月31日目录一、设计目的 ..................................................................... .................... 3 二、设计内容及要求 ..................................................................... ........ 3 三、电路工作原理 ..................................................................... (3)3.1分析要求，画原理框图 (3)3.2脉冲发生电路 ..................................................................... . (4)3.3计数器电路 ..................................................................... (4)3.4报警电路 ..................................................................... . (5)3.5元件清单 ..................................................................... ................ 5 四、仿真电原理图 ..................................................................... ............ 6 五、电路检测 ..................................................................... .................... 6 六、测试结果 ..................................................................... .................... 7 七、设计总结 ..................................................................... .................... 8 八、参考文献 ..................................................................... .. (9)1摘要本设计主要是完成篮球竞赛30秒计时器，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。
篮球30秒定时控制电路设计
一: 设计题目: 篮球30秒定时控制电路设计（优）1．二: 设计任务和基本要求:2．有30s计时功能；3．设置外部操作开关, 具有对计时器清零, 启动和暂停/连续等功能。
计时器为30s递减计时器, 其计时时间间隔为1s.计时器递减计时到零时, 数码显示器不能灭灯, 同时发出报警信号。
1.三: 设计步骤:设计过程:(1)根据设计要求, 得到篮球30秒计时器总体方案框图设计思路: 篮球30秒计时器包括秒脉冲发生器, 计数器, 译码显示器, 辅助时序控制电路和报警电路等。
其中计数器和控制电路事系统的主要部分。
计数器完成30秒计时功能, 控制电路完成计数器的启动、暂停/连续计数。
为保证系统的设计要求, 在设计控制电路时, 应正确处理各个信号间的时序关系。
当启动开关K7闭合（低电平）时, 计数器完成置数功能, 译码显示电路显示30秒字样；当启动开关K7断开（高电平）、K8断开（高电平）时, 计数器开始计数, 当K8为闭合（低电平）时, 计数器停止计数, K8再断开（高电平）时, 继续累计技术。
计数器递减到零时, 发出声光报警信号L＝1（正常计数时L=0）。
（2）篮球30秒计时器的顶层电路逻辑图:本实验包括两个模块:a: IC17模块完成计数器计时功能；b: TIM模块完成始终脉冲发生信号功能。
（3）. 根据功能模块的划分, 利用ABEL_HDL语言完成设计。
篮球30秒计时器顶层电路中的IC17模块的程序设计程序为:MODULE IC17TITLE '30S'CLK,S,LD PIN;Q7,Q6,Q5,Q4,Q3,Q2,Q1,Q0 PIN ISTYPE'REG';L PIN ISTYPE'COM';Counth=[Q7,Q6,Q5,Q4];Countl=[Q3,Q2,Q1,Q0];EQUATIONSCounth.CLK=CLK;Countl.CLK=CLK;L=(Counth==0)&(Countl==0);” 30秒倒计时WHEN((LD==1)&(S==1)&(Countl==0)&(Counth==0))THEN{Countl:=0;Counth:=0;} ELSEWHEN((LD==1)&(S==1)&(Countl>0))THEN{Countl:=(Countl.FB-1);Counth:=Counth.FB;}ELSE WHEN((LD==1)&(S==1)&(Countl==0))THEN {Countl:=(Countl.FB+9);Counth:=(Counth.FB-1);}”S键按下, 暂停ELSE WHEN(S==0)THEN{Countl:=Countl.FB;Counth:=Counth.FB;}”LD置数30秒WHEN(LD==0)THEN{Countl:=0;Counth:=3;}END篮球30秒计时器顶层电路中的TIM模块秒脉冲发生器的设计程序为:MODULE TIMCLK PIN;Q9..Q0 NODE ISTYPE'REG';H1,H512 PIN ISTYPE'COM';Q=[Q9..Q0];EQUATIONSQ.CLK=CLK;H1=(Q==1);H512=Q0;WHEN(Q==1023)THEN Q:=0;ELSE Q:=Q.FB+1;END引脚适配:Pin AssignmentsPin Name Pin Assignment Pin Type, Pin AttributeK8 6 Input, PULLUPCLK 11 Clock Input, PULLUPQ7 15 Output, PULLUPQ2 16 Output, PULLUPQ1 17 Output, PULLUPQ0 18 Output, PULLUPQ6 21 Output, PULLUPFB 22 Output, PULLUPLED 30 Output, PULLUPQ5 37 Output, PULLUPQ4 38 Output, PULLUPQ3 39 Output, PULLUPK7 41 Input, PULLUP2. 设计实现:（1）编辑编译a: 启动Synario软件, 建立一个新的工程项目, 命名为EXA17.SYN,建立一个新的目录存放EXA17.SYN, 选择器件ispLSI1016E-80LJ44。
数字电路-篮球比赛30秒倒计时综述
《篮球竞赛30S计时器》课程设计说明书题目篮球竞赛30S计时器学生姓名学号所属学院专业班级 2指导教师教师职称目录一、设计要求 (1)二、电路设计与分析2.1设计原理 (1)2.2单元模块 (1)1、秒脉冲信号的产生 (1)2、计数器 (3)3、时钟信号控制电路 (4)4、显示模块电路 (5)5、报警电路 (6)三、外部操作开关 (6)四、设计原理图与电路总图 (6)五、仿真测试性能 (7)六、总结 (9)一、设计要求篮球竞赛30S计时器的基本要求：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4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S5)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〖主要元器〗：NE555(1)，74LSl92(2)等二、电路分析与设计2.1设计原理篮球竞赛30S计时器的总体设计方案如下：它主要包括秒脉冲信号，30S 计数器，译码显示器部分，报警电路和外部操作开关五部分组成，其中外部操作开关包括接直接清零，启动和暂停/继续。
2.2单元模块1、秒脉冲信号的产生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。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能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电压Vcc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(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VCC 通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC /3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容通过电阻R2和D端放电,使uC 下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。
篮球竞赛30秒计时器-数电课程设计
篮球竞赛30秒计时器-数电课程设计数电课程设计篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，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。
本人设计了一个篮球比赛计时器，可对比赛总时间和各方每次控球时间计时。
该计时器采用按键操作、ＬＥＤ显示，非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
1．30秒计时器具有显示30秒的计时功能。
2．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。
3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为1秒。
4．当计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。
分析设计任务，该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分构成。
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。
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，数码显示器灭灯。
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。
另外，外部操作开关都应采取去抖动措施，以防止机械抖动造成电路工作不稳定。
系统设计框图如图下图所示。
秒脉冲发生器计数器译码显示报警电路控制电路第1页123456DDCC数电课程设计用发光二极管（LED）组成字型来来显示数字。
这种数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称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BB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74LS194在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方面用于监视数字系统的工作情况。
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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长沙学院
数电课程设计说明书
题目篮球竞赛30S计时器设计系(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(13)系（部）：专业：指导教师：
长沙学院课程设计鉴定表
目录
数字电子技术课程设计任务书(13) (2)
长沙学院课程设计鉴定表 (3)
摘要 (5)
计时器概述 (5)
设计原理及设计图 (7)
74LS192引脚图管脚及功能表 (8)
实验结论 (12)
心得体会 (12)
参考文献 (13)
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。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30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，数码管显示器灭灯；计时器为30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EWB5.12仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在EWB5.12下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
计时器概述
随着社会文明的进步和科学技术的发展，先进的电子技术在各个近代学科门类和技术领域占有不可或缺的核心地位。
在我国现代化建设的发展进程中，数字电子技术在国民经济和科学研究各个领域的应用也越来越广泛。
而计时器恰恰是数字电子技术的一个重要组成部分，计时器是一个用来实现计数功能的时序部件，它不仅可以用来计脉冲个数，还常用来做数字系统的定时、分频，执行数字运算，以及其他特定的逻辑功能等等。
计时器的种类很多。
按构成计时器的各触发器是否使用同一个时钟脉冲源来分，可以分为同步计时器和异步计时器。
根据计时制的不同，可以分为二进制、十进制和任意进制计时器。
根据计时器的增减趋势，又可以分为加法、减法和可逆计时器。
还有可预置数和可编程序功能计时器等等。
目前，无论是TTL还是CMOS集成电路，多有品种较齐全的中规模集成计时器，使用者只要借助于期间手册提供的功能表和工作波形图及管脚图排列，就能正确地使用这些器件。
主要参考器件：NE555 74LS161（1）74LS192（2）
设计原理及设计图
30秒定时器原理框图由图2.1可知，30秒定时电路主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成。
其中，秒脉冲发生器和计数器是系统的主要组成部分。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，是整个定时电路的动力基础，采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。
计数器完成30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/
连续计数功能，译码显示电路计时显示功能、报警电路完成定时时间到报警功能。
本设计的秒脉冲发生器采用555集成电路，计数器采用两片74LS192芯片组成30进制递减计数器，译码显示电路用CD4511进行译码和共阴极七段数码管显示器组成，报警电路在设计中用发光二极管和蜂鸣器组成使用74LS192芯片的减数器原理和清零，
其工作原理如下：
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；若时钟脉冲加到DCP端，且UCP =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 端发借位下跳变脉冲。
但是本次设计只用到74LS192的芯片，所以我改用时钟信号源代替了555时钟信
号发生电路。
1表2-1 74LS192功能表
本次设计仅使用到74LS192芯片
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下所示：
图中：PL为置数端，
CPu为加计数端，
CP D为减计数端，
TC U为非同步进位输出端，
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。
其功能表如下所示
主要设计电路如下所示
手动置零时的电路情况如下所示
首先关闭S2A，然后关闭S3A两个开关就可以观察到U3，U4两个现象管的时间静止在00，而此时就完成了课程设计里面所说的手动清零，此时再关闭电源就能实现现象管的关闭。
当使用暂停和继续计时功能时电路如下
此时关闭可开启“暂停开关”当此开关开启时候，时间计时停止，此时可一暂停比赛，而再次闭合这个开关时候就能实现时间的继续倒数。
当时间到达00时刻，电路自动停止并警报时候的电路
首先开始仿真，开始仿真之后再闭合S1A开关，当时间到达00时刻就能看见时间静止在00，而此时“BUZZER”就会发出警报喇叭的声音。
实验结论
30秒篮球计时器其实只需要进行单一的递减计数，所以在设计的过程中通过比较我选择了同步加减计数器74LS192的级联同时实现倒数计时和暂停以及继续计数。
设计中通过两片74LS192的级联来实现一个30秒的计数，当低位片从9到0时，高位减一位，
心得体会
本次课设是本人到目前为止觉得最有意义也是收获最大的一次实习。
身为电子系的学生，设计是我们将来必需的技能。
而这次课设恰恰给我们提供了一个应用自己所学知识的平台。
从通过理论设计，到仿真软件仿真，整个过程都需要我充分利用所学的知识进行思考、借鉴。
可以说，本次课设是针对前面所学的知识进行的一次比较综合的检验。
总的来说，这次课设虽然累，但非常充实。
通过本次制作过程，我学会了单片机方面的很多知识，进一步加深了对单片机相关知识的了解，我们制作的作品调试成功后，个位数字与十位混乱，经过老师的指导，我调换LE引脚，最后取得了功在完成单片机课程设计后我们发现我们还有许多不足所学到的知识还远远不够以至于还有一些功能不能被动完成。
但通过学习这一次实践增强了我们的动手能力提高和巩固了单片机方面的知识特别是软件方面。
从中增强了我们的团队合作精神并让我们认识到把理论应用到实践中去是多么重要。
在这次实习中，正确的思路是很重要的，只有你的设计思路是正确的，那你的设计才有可能成功。
因此我们在设计前必须做好充分的准备，认真查找详细的资料，为我们设计的成功打下坚实的基础。
如果说前面电路的理论设计是一件多么令人头痛的事，那么安装、焊接过程则是一个考验人耐心的过程，对电路的安装、焊接、分析、调试要一步一步来，不能急躁。
因为是在仿真软件上较理论上还是存在一定的差距，仿真能出来结果的在实际电路不一定就能出来，这就需要我们有耐心，寻找一个比较正确的调试方法。
要做好本次的课程设计，熟练地掌握课本上的理论知识是前提。
这样才能对试验中出现的问题进行一定的分析和解决。
当然能完成本次设计，更离不开老师辛勤地指导，老师能在百忙中来指导本人，使本人能更好地完成设计。
总之，感谢老师的指导！
参考文献
[1] 康华光主编.电子技术基础（数字部分）.第四版.北京：高等教育出版社，
2001
[2] 彭介华主编.电子技术课程设计指导. 北京：高等教育出版社，1998
[3] 张玉璞，李庆常．电子技术课程设计[M]．北京：北京理工大学出版社 [4] 谢自美主编电子线路设计●实验●测试（第二版）华中科技大学出版社。