具有数字显示的篮球30s计数器设计论文

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1、编号：课程设计报告书课题：具有数字显示的篮球竞赛30S计时器院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：学号：题目类型：¨理论研究¨实验研究þ工程设计¨工程技术研究¨软件开发2012年12月30日20/21目录绪论21设计任务31.1设计任务与要求31.2设计方案比较41.3基本设计原理43电路设计原理及其设计过程53.1系统组成53.2555振荡电路53.374LS48译码电路83.474LS192计数电路113.5报警电路设计134电路仿真与调试144.1电路仿真144.2电路制作

2、和调试155心得体会16参考文献17附录1系统原理图18附录2系统PCB图19附录3元器件明细表2020/21摘要篮球比赛及运动在人们的日常生活中越来越普遍，在篮球比赛中球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了，因而在篮球比赛中的倒计时的要求也越来越精确。本课程设计主要针对篮球竞赛中的30s倒计时而设计,主要分为五个基本模块构成：脉冲发生模块、计数模块、译码显示电路、控制电路和报警电路，脉冲发生模块采用555作为振荡电路,计时电路则由74LS192、74LS48和七段共阴LED数码管构成,控制电

3、路由若干逻辑门门元件和开关构成，直接控制篮球计数器定时、启动、暂停/继续、清零等功能。当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字为所设定的数值，每当一个秒脉信号输入到计数器时，数码管上的数字就会自动减1，当计时器递减到7时，发出预告信号，当计时器递减到0时，报警电路发出报警信号并停止计数。整个课程设计，在网上及图书馆查阅了大量资料，进行了多个方案比较。首先在Proteus仿真软件下实现了仿真实验；之后，在实验室完成整个电路的连接与功能测试，得到了预期的结果。关键词：计数器；30秒倒计；译码显示

4、电路；控制电路；报警电路绪论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

5、具有广泛的实用价值。20/21　　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。1设计任务1.1设计任务与要求1．设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。2．性能指标要求：（1）工作时间可在1—30S内任意设定。（2）30S计时器是递减计时器，间隔为1S。能用LED数码管显示剩

6、余工作时间，还能显示到1/10秒。即当计时开始时显示出所设定的总时间，每当计时10个1/10S，显示器的数字立即减1。（3）减1计时到7S时，发出三声低音预告信号。(4)减1计时到零时(工作时间到)，发出三声高声，并自动停止计时。(5)具有暂停/继续工作、清零复位和启动计时功能。3.设计与测试按任务要求，设计电路，计算参数，选择元器件。根据所设计的电路和所选择的元器件制板，焊接安装电路，并按照调试步骤进行调试。逐步排除故障最终达到设计要求4.成果要求(1)课程设计说明书一本。要求：内容完整，图表完

7、备，字迹工整，条理清晰，分析有据(2)计算机图纸两张（原理图和PCB图）要求：布局合理，清晰完整，图形大小合适，图形和符号要规范。(3)所用元器件清单，(4)电路仿真和实体—套。20/211.2设计方案比较本次课程设计为两个人一组，在做实验的前期我们主要做的工作是网上搜集资料，比较各种设计方案的优劣，然后进行综合，采取最优方案。 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，即输出周期为0.1秒的方波，再将该脉冲信号加到由74LS192构即周期为1秒，接着将该信号送到计数器7

8、4LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，然后直接推成的十分频器上，这样由74LS161后输出的脉冲频率为1Hz，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。 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