篮球比赛计时器(课程设计)

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时间:2018-05-16

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1、简易篮球比赛计时器目录摘要I1总体设计思路、基本原理11.1设计思路11.2基本原理12 单元电路设计与各单元电路图22.1秒脉冲发生器的设计22.2秒、分倒计数器的设计22.2.124秒倒计时电路22.2.212分钟倒计时电路设计32.3译码器和显示器的设计53总设计64总结8参考文献9附录10附录110附录21112简易篮球比赛计时器简易篮球比赛计时器摘要本设计主要能完成:显示篮球竞赛24秒和12分倒计时功能;此计时器功能齐全,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

2、时器计时间隔为1秒;计时器递减计时到零时,数码显示器不灭灯,同时蜂鸣器会发出声报警信号等。本设计是脉冲数字电路的简单应用,应用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。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。本电路主要有五个模块构成:秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路。当控制电路的置数开关闭合时,在数码管上显示数字24和12:00,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,当计时器递减到零时

3、,报警电路会发出蜂鸣信号。控制电路能直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。关键词:计数器24秒倒计译码显示电路报警电路12简易篮球比赛计时器1总体设计思路、基本原理1.1设计思路篮球比赛计时器的主要功能包括:12分钟倒计时、进攻方24秒倒计时计时暂停,重新开启和结束警报提示。该计时系统由以下四个电路模块组成:1秒时基产生器:由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。24秒倒计时:这部分电路完成24秒倒计时的功能,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

4、倒数到00。这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现。12分钟倒计时:这部分电路完成12分钟倒计时的功能,比赛准备开始时,屏幕上显示12:00字样。当比赛开始时,倒计时从12:00开始逐秒递减到00:00。这一模块也是利用双向计数器74LS192的减计数功能来实现。警报提示:当两个计数器中任一个计时到零时,LCD端出现低电平,蜂鸣器鸣响发出警报。1.2基本原理主体电路:即倒计时部分,包括12分钟和24秒倒计时。12分钟倒计时的基本原理:比赛处于准备开始阶段,扳动启动开关SW4使倒计时计数器相应的置数端有效,显示设定的时间1

5、2:00,当比赛开始,扳动SW1,倒数计时器开始工作,相应的置数、清零端无效,计时器逐秒进行倒计显示。当有球员犯规,比赛需要暂停时,这个功能通过暂停开关SW1来实现。当倒数计时器计数到零时,选取“00:00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让其与时钟脉冲在与非门中将时钟脉冲截断,从而计时器在计数到零时停住。24秒计数芯片的置数端和12分的置数、清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端也无效,24秒的倒数计时器与12分的倒数计时器同时开始进行倒计时,逐秒倒计到零。同样也是选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信

6、号,让该信号与时钟脉冲在与非门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。报警提示:当12分倒计时和24秒倒计时任意一个倒计时到零时,蜂鸣器鸣报提示。12简易篮球比赛计时器2  单元电路设计与各单元电路图2.1秒脉冲发生器的设计由集成电路定时器555与RC组成的多谐振荡器作为时间标准信号源。图2-1秒脉冲发生器参数计算:用555组成的多谐振荡产生脉冲电路:R5为1.5K,R6为6.3K,C2为10uF,则555产生的脉冲频率为1.014Hz,而设计要求为1Hz,因此其误差较小,在精度要求不是很高的时候可以使用。2.2秒、分倒计数器的设

7、计2.2.124秒倒计时电路计数器的倒计时功能。用两片74LS192分别做个位(低位)和十位(高位)的倒计时计数器,由于本系统只需要从开始时的“24”倒计到“00”然后停止,所以可以直接运用十进制的74LS192进行减计数。因为预置的数不是“00”,所以我选用置数端PL来进行预置数。低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。12简易篮球比赛计时器图2-224秒倒计时电路2.2.212分钟倒计时电路设计12分钟倒计时秒部分,运用两片可逆计数器74LS192来构成60进制的减计数器。这个计数器的低位即个位,不需要搭接任何反馈电路而直接运用

8、74LS192芯片的减计数功能:时钟脉冲接到DN端,置数、清零端无效,即可以实现十进制的倒计时计数功能。而最低位的计数变化应当与时钟脉冲的变化同步。所以,原则上应当将时钟脉冲直接引到这片192计数器的减计数时钟脉冲输入端DN。该计数器的高位即十位,

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