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姓名： 学号：专业： 班级：成绩： 评阅人：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。 2、原理框图1、篮球 24S 计时器的构成十 位 显 示个 位 显 示控 制 电 路译 码 驱 动 译 码 驱 动计 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U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz 5 V 17VDD010 93、 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 为置数端，CP U为加计数端，CP D为减计数端， 为非同步进位PL UTC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DTC清除端，Q0、Q1、Q2、Q3 为数据输出端。U174L S 192DA15B1C10D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14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 QDQCQBQA =DCBA。24 循环的设置为，十位片的 DCBA =0010，个位片的 DCBA = 0100。U374LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14U8A74LS08DU974LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14170121312763484、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。U1DCD_HEX_DIG_RED U2DCD_HEX_DIG_REDU374LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14U974LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14121312763484、控制电路。控制电路用来完成计数器的清零、启动和暂停继续计数。与非门 U7A、实现计数器的复位、计数和保持“24” ，以及声、光报警的功能。开关功能说明如下。开关 A：清零开关。A 处于高电平时，计数器自动清零，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持“0”状态不变，处于等待状态；当 A 处于低电平时，计数器开始计数。开关 B：暂停开关。当“暂停连续”开关处于“暂停”(开关 B 接低电平)时，计数器暂停计数，显示器保持不变；当此开关处于“连续”(开关 B 接高电平)时，计数器继续累计计数。开关 C：手动复位开关。当开关 C 接低电平，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即“24” ；当开关 C 接高电平时，计数器从 24 开始计数。U7A74LS08DU8A74LS08DJ1Key = BJ2Key = CJ3Key = AVDD5VVDD5VVDD0951711VDD15016105、报警电路当借位输出端BO 输出为低电平时，发光二极管 LED2 发光，同时在该处连一个蜂鸣器发出报警声。R1270LED2U11BUZZER100 Hz VDD5V18VDD1614三、元器件清单七段共阴数码管 2 个74LS192D 2 个74LS08D2 个74LS00D1 个蜂鸣器1 个发光二极管1 个 270 电阻1 个非门1 个单刀双掷开关3 个脉冲信号源1 个4、各功能块电路图1、显示电路U1DCD_HEX_DIG_REDU2DCD_HEX_DIG_RED2、复位电路U7A74LS08DJ2Key = CVDD5V5153、清零电路J3Key = AVDD5VVDD04、脉冲发生电路U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz 5 V 10 95、产生计数电路U374LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14U8A74LS08DU974LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR1417012131276348五、总接线元件布局简图篮球竞赛 24S 计时器仿真电路如下R1270U1DCD_HEX_DIG_RED U2DCD_HEX_DIG_REDU374LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14U4A74LS00DU7A74LS08DU8A74LS08DU974LS192DA15 B1C10 D9UP5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4LOAD11 BO 13CO 12CLR14J1Key = BJ2Key = CJ3Key = AV110 Hz 5 V LED2U11BUZZER100 Hz VDD5VVDD5VVDD5V1723210VDD0200191816 151413121110987VDD22VDD16、总结1 遇到的问题好几次不能复位不是到零时报警，要么就是报警了灯不亮好几次不能清零器件用的不对2 对设计的建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况，完成设计。3、设计体会对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。此课程设计所设计制作的篮球竞赛 24 秒计时器