篮球三十秒计时器1

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1、篮球三十秒计时器1f87目录前言2第一章篮球三十秒计时器设计要求及方案比较31.1设计要求31.2方案比较3第二章系统组成及工作原理52.1系统组成52.2工作原理5第三章单元电路设计、参数计算、器件选择73.1控制电路73.1.1暂停/连续控制电路73.1.2置数/启动控制电路73.1.3清零/灭灯电路83.2秒脉冲发生电路83.3计时电路103.3.1计数器103.3.2计时电路的组成123.4译码显示电路123.4.1七段发光二极管（LED）数码管123.4.2CD4511133.5报警电路14第四章调试及测试结果分析164.1调试164.2结果分析17结

2、论18致谢19参考文献20附录一原理图21附录二元件清单22前言人类最早使用的定时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生发展成熟之后，人们开始尝试使用这种全新的计时工具来改进定时器，达到准确控制时间的目的。而典型的应用就是篮球竞赛计时。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

3、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。篮球三十秒计时器和篮球二十四秒计时器如出一辙，不同之处在于置数部分。方案中应用双时钟加、减同步可逆计数器74LS192来实现倒计时功能,在功能选择过程中选择减计数功能,芯片管脚选择中让DOWN处于工作状态。在显示零秒亮灯报警电路中，应用组合电路及二极管发光条件来实现该功能。显示电路用CD451和共阴数码管来实现，通过控制CD4511的灭灯输入信号（BL’）来实现灭灯的功能。第一章篮球三十秒计时器设计要求及方案比较1.1设计要求[课题名称]:篮球三

4、十秒计时器[基本要求]:1)具有显示三十秒计时功能;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)计时器为三十秒递减时,计时间隔为一秒;5)计时器递减计时到零时,数码显示不能灭灯,同时发出光电报警信号。[主要参考元器件]：NE555﹑74LS161﹑74LS1921.2方案比较本课程设计中，我和我的同组人提出了两个脉冲信号发生电路的方案，方案如下：方案一是用555定时器构成一个多谐振荡器，为电路提供芯片工作的脉冲信号。其电路图如下：方案一图1.2.1555构成的秒脉冲发生器方案二是电路由14位二进制串

5、行计数器/分频器和振荡器CD4060、BCD同步加法计数器CD4518构成的秒信号发生器。方案二图1.2.2基准秒信号发生电路电路中利用CD4060组成两部分电路。一部分是14级分频器，其最高分频数为16384；另一部分是由外接电子表用石英晶体、电阻及电容构成振荡频率为32768Hz的振荡器。震荡器输出经14级分频后在输出端Q14上得到1/2秒脉冲并送入由1/2CD4518构成的二分频器，分频后在输出断Q1上得到秒基准脉冲。方案选择:本课程设计中对秒脉冲信号的精度要求并不是很高，并且方案二中用CD4060和分频器构成的基准秒脉冲发生电路较于前者要复杂的多，而且C

6、D4060和CD4518我们平常很少用，对其功能和引脚信息了解不多，所以，我们选用了方案一，用555定时器构成电路中的脉冲信号发生器。第二章系统组成及工作原理报警电路控制电路2.1系统组成本课程设计主要包括秒脉冲发生电路、计数电路、数码显示电路和报警电路，控制电路是由各外部操作开关组成，而秒脉冲发生器是由555定时器构成，计数电路则由计数器组成。其设计原理构图如下：译码显示电路计时电路秒脉冲发生器外部操作开关图2.1参考原理构图2.2工作原理冲发生器、计数器、译码显示电路、报警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。控制电路完成计数器的直接清零

7、、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。当启动开关闭合时，555振荡器将产生的信号送至计数器的DOWN信号输入端，减计数器开始工作，完成30秒计时功能。秒脉冲发生篮球30秒计时器的总体参考方案框图如图2.1所示。它包括控制电路、秒脉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CD4511和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在设计中可用发光二极管代替。分析设计任务，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，

8、而控制电路具有直接控制计