篮球竞赛30秒计时器

北京电子科技学院

课程设计报告

( 2009-- 2010年度第二学期)

名称：数字电子技术课程设计

题目：篮球竞赛30秒计时器

学号：20081223

学生姓名：林薇

成绩：

日期：2010年 5 月20 日

目录

一、电子技术课程设计的目的与要求 (1)

二、课程设计名称及设计要求 (1)

三、系统框图及简要说明 (1)

四、方案选择与论证 (2)

五、单元电路设计（原理、芯片、参数计算等） (2)

六、总体电路 (7)

七、实验过程 (8)

八、心得体会 (8)

附录I：总原理图 (10)

附录II：元器件清单 (11)

附录III：参考文献 (11)

一、电子技术课程设计的目的与要求

1.课程设计目的：

课程设计作为数字电子技术课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握数字系统设计和调试的方法，增加集成电路应用知识，培养学生的实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本专业培养方案要求，学完专业基础课数字电子技术课程后，要进行课程设计，其目的是使学生更好地巩固和加深对基础知识的理解，初步掌握设计小型数字系统的方法，独立完成系统设计及调试，增强学生理论联系实际的能力，培养学生电路分析和逻辑设计能力。通过动手实践教学，引导学生在已有的理论指导下有所创新，培养学生的发散思维，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。 2.课程设计要求： （1）教学基本要求

要求学生独立完成选题设计，掌握数字系统设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中注重培养工程质量意识，按要求写出课程设计报告。 （2）能力培养要求

1）通过查阅手册和有关文献资料培养学生独立分析和解决实际问题的能力。

2）通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。

3）掌握常用仪器、设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。 4）综合应用课程中学到的理论知识独立地去完成一个设计任务。 5）培养认真细心的工作作风和严谨的科学态度。

二．课程设计的名称及设计要求

1.设计题目：

篮球竞赛30秒计时器 2.设计任务：

本课题要求设计一个实用的篮球竞赛30秒计时器。适用于篮球竞赛计时使用。 3.设计要求：

（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，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。

三．系统框图及简要说明

1.系统框图：如图1所示

图1 系统框图

篮球竞赛30秒计时

器

555定时器产生1HZ 的时钟信号

74LS190设计实现30秒倒计时

74LS248来驱动七段字符显示器来显示时间

门电路和触发器控制启动、清零和暂停/连续

2.设计说明：

根据设计要求，30秒计时器需要计数并且是倒计时的减法计数，可以利用可逆计数器来实现减法的计数，由于是十进制的计数，所以采用74LS190芯片来设计。因为是时序逻辑电路的设计，所以要用555定时器产生的时钟信号来驱动减法计数器。然后，通过显示译码管进行数字显示。

四．方案选择与论证

1.设计方案：

方案的选择已在系统框图中显示出来，就是利用两片可逆计数器通过串行进位方式来实现30秒的倒计时。

2.方案论证：

首先，是利用555定时器来实现时钟信号的产生，555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，利用它能极方便地构成多谐振荡器，即能产生稳定的时钟信号，并且通过调节相关电阻的阻值和电容的容值，可以设计出不同频率的时钟信号。

其次，可逆计数器74LS190，可以实现加法或减法的计数，通过设定加/减控制信号U’/D=1可进行减法计数，由于芯片本身就带有异步的置数端LOAD且为低有效，通过设定置数信号LOAD=0可实现置数清零（清为30）的功能。由于当置数端的信号为高有效并且在使能端CTEN=0时，当时钟的上升沿来临时可进行减法计数，所以通过设计置数信号LOAD=1可实现启动的功能。另外，通过门电路可控制时钟的输入，从而实现暂停/连续的功能。又由于30秒的倒计时需要用两片的74LS190芯片才能实现，个位芯片的串行时钟输出端CO是低有效的，当状态为0时，输出为CO=0，下一个状态变为9时，输出为CO=1，所以有一个上升沿的产生，这正可以作为十位芯片的时钟信号，从而采用串行借位方式来实现30秒的倒计时。

最后，BCD-七段显示译码管74LS248，可以实现将BCD代码译成数码管所需的驱动信号，以便使数码管用十进制数字显示出BCD代码所表示的数值。

综上所述，就可以实现篮球竞赛30秒计时器设计的全部功能。

五．单元电路设计

1.555定时器单元

（1）原理：

1)集成定时器电路习惯上称为555电路，这是因为内部参考电压使用了3个5k欧的电阻分压，故取此名。555电路，这是一种数字和模拟的混合型的中规模集成电路，它能产生时间延迟和多种脉冲信号。555定时器如图2所示：

图2 555定时器的电路结构

它含有3个分压电阻和两个高、低电平比较C1、C2，一个基本RS触发器，一个放电开关T。高电平

比较器C1的同相输入端参考电平为2Vcc/3，低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc/3，C1与C2的输出端控制基本RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6管脚输入并超过2Vcc/3时，触发器置为0，定时器的输出端3管脚输出低电平，同时放电开关管导通；当输入自2管脚输入并低于Vcc/3时，触发器置为1，定时器的输出端3管脚输出高电平，同时放电开关管截止。RD’是直接复位端，当RD’=0时，定时器输出低电平。平时RD’端开路。VC是外接控制电压输入端（5管脚），当VC外接一个输入电压Uvc时，则改变比较器的参考电压（UT+=Uvc,UT-=Uvc/2）；不外接电压时，通常接一个0.01uf 的电容器到地，起滤波作用，以消除干扰，确保参考电平稳定。T为放电管，当T导通时，将给接于7管脚的电容器提供放电通路。

2）多谐振荡器是一种自激振荡器，在接通电源以后，不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲，即能产生时钟脉冲。利用555定时器接成多谐振荡器，只要将555定时器的VI1（TH）和VI2（TR’）连在一起，然后再将VO经RC积分电路接回输入端就可以了。如图3所示：

产生的时钟脉冲的周期T等于电容C的充电时间T1与放电时间T2之和，即T=T1+T2。其中T1=(R1+R2)Cln(Vcc-VT-)/(Vcc-VT+)=(R1+R2)Cln2 T2=R2*Cln(0-VT+)/(0-VT-)= R2*Cln2

所以T=T1+T2=(R1+2R2)Cln2

图3 用555接成的多谐振荡器

（2）芯片的型号

NE555芯片，管脚如图4所示:

图4 NE555管脚图

（3）参数计算

根据要求，设计的时钟脉冲的周期为1s,所以根据上述公式，T =(R1+2R2)Cln2=1

设占空比q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3,可得R1=R2 ，取C=10uf,则代入上式得到

3R1*Cln2=1，R1=R2=1/3*Cln2=1/3*0.00001*0.69=48k欧

由于实验室的电阻只有51k 与47k,而且误差不是很大，计算（51+47*2）*0.00001*0.69=1.0005 所以，取R1=51k,R2=47k 。如图5所示：

图5 时钟脉冲为1HZ 的多谐振荡器

2.30秒减法计数单元 （1）原理：

1）74LS190的原理

74LS190是同步十进制可逆计数器，它是靠加/减控制端来实现加法计数和减法计数的。其引脚排列如图6，功能表如表1所示。

图6 74LS190集成芯片管脚图

引脚说明：

D0～D3：数据输入端

CT ’：使能控制端（低电平有效） CP ：时钟输入端

LD ’：异步预置数控制端（低电平有效） U ’/D ：加/减计数方式控制端 C/B ：进位输出/借位输出端 Q0～Q3：数据输出端

CO ：串行时钟输出端（低电平有效）

74LS190的预置是异步的。当预置数控制端LD ’为低电平时，不管时钟端CP 状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（D0～D3）相一致的状态。

74LS190的计数是同步的，靠CP 同时加在四个触发器上而实现的。当使能控制端CT ’为低电平时，在CP 上升沿作用下Q0～Q3同时变化，从而消除了异步计数器中出现的计数尖峰。当计数方式控制端U ’/D 为低电平时进行加计数；当U ’/D 为高电平时进行减计数。

74LS190有超前进位功能。当计数上溢或下溢时，进位/借位输出端C/B 输出一个宽度约等于CP 脉冲周期的高电平脉冲；串行时钟输出端CO 输出一个宽度等于CP 低电平部分的低电平脉冲。

输 入 输 出 LD CT D U / CP D 0 D 1 D 2 D 3

Q 0 Q 1 Q 2 Q 3 0 × × × d 0 d 1 d 2 d 3 1 0 0 ↑ × × × × 1 0 1 ↑ × × × × 1 1 × × × × × × d 0 d 1 d 2 d 3 加 计 数 减 计 数 保 持 V CC D 0

CO RC C/B LD D 2 D 3

74LS190

D 1 Q 1 Q 0 CT U/D Q 2 Q 3 GND 表1 74LS190功能表

2）30秒倒计时的原理

30秒的倒计时需要用两片的74LS190芯片才能实现。根据上述74LS190的功能，个位芯片的串行时钟输出端CO是低有效的，当状态为0时，输出为CO=0，下一个状态变为9时，输出为CO=1，所以有一个上升沿的产生，这正可以作为十位芯片的时钟信号，从而采用串行借位方式来实现30秒的倒计时。让两个芯片的使能端CT’=0，加/减计数方式控制端U’/D=1，同时让个位芯片的数据输入端（D0～D3）=0000，十位芯片的数据输入端（D0～D3）=0011，当置数信号LD’=0，输出为30，当置数信号LD’=1，当时钟CP的上升沿来临时，开始30秒倒计时计数。

3.译码显示单元

（1）74LS248的逻辑图和管脚图如图7所示，半导体数码管的管脚图如图8所示。

图7 74LS248逻辑图和管脚图

（2）74LS248的工作原理：

1）74LS248真值表，如表2所示

表2 74LS248真值表

2）附加控制端功能：

灯测试输入LT’=0时，七段同时点亮；LT’=1时，处于正常工作状态。

灭零输入RBI’ =0时，应显示的0被熄灭；RBI’=1时，0可以正常显示。

灭灯输入BI’/灭零输出RBO’：复合控制端口

灭灯输入BI’：=0时，各段同时熄灭，不显示数字；

灭零输出RBO’：当A3A2A1A0=0000，且RBI’= 0时，RBO’= 0，表示显示的0被熄灭。

3）正常译码显示：只要灭灯输入信号BI’，灯测试输入信号LT’和灭灯输入BI’/ 灭零输出RBO’为高电平，就可对输入为十进制数 0 ～ 15 的二进制码（ 0000 ～ 1111 ）进行译码，产生显示 0 ～ 15 所

需的七段显示码（其中 10 ～ 15 用特殊符号显示）。

1）半导体数码管的管脚图和等效电路，如图8所示：

2）半导体数码管：工作电压低、体积小、寿命长、可

靠性高、亮度高、响应速度快。工作电流大，一般

为10mA左右。只要让8或3管脚接地，然后把译码

器的输出端接到数码管相应的端口，就可以显示出数

字来

图8 半导体数码管的管脚图和等效电路

（4）用74LS248驱动半导体数码管，如图9所示

图9 用74LS248驱动半导体数码管的连接图

4.控制单元

让74LS190的两个芯片的使能端CT’=0，加/减计数方式控制端U’/D=1，通过门电路控制置数信号LD’=0可实现清零（清为30）的功能；控制置数端LD’=1，当时钟CP的上升沿来临时，可进行减法计数，可实现启动的功能。另外，通过控制时钟CP的输入与否，从而实现暂停/连续的功能，如图10。1）当十位和个位的输出不为0时，C/B端都为0，当输出为0时，C/B端都为1，只要把两个C/B端利用非门74LS04取反作为或非门的输入，或非门74LS02输出端接一个发光二极管，同时或非门输出与555产生的1HZ脉冲信号作为另一个或非门的输入，则当十位和个位的输出都为0时，第一个或非门的输出为1，这时发光二极管亮，同时时钟的输入无效，则十位和个位保持为0，达到30秒倒计时到0时停止并发出信号（二极管变亮）。

2）通过按钮A来控制用JK触发器连成的T触发器的输出状态的转换，将74LS190的两个芯片的置数端接到触发器的输出端Q’上，来实现清零（清为30）与启动的功能。在正常计数的情况下，Q为低电频，按按钮A第一下，触发器的输出端状态发生转换，Q为高电频，Q’为低电频，此时十位和个位的置数端都为低电平，把十位的3和个位的0置入，即两个74LS190的输出分别为3与0，达到清零的功能；然后再按按钮A第二下，使触发器的输出端状态发生转换，Q为低电频，Q’为高电频，此时十位和个位的置数端都为高电平，则开始正常计数，既满足启动的功能。

3）通过按钮B来控制用JK触发器连成的T触发器的输出状态的转换，将控制单元中运用到的第三个或非门的一个输入端连接到触发器的输出端Q上，来实现暂停与连续的功能。在正常计数的情况下，Q为低电频，按按钮B第一下，触发器的输出端状态发生转换，Q为高电频，这就使第三个或非门的输出始终为0，时钟信号没有起作用，则给个位的时钟信号始终在高电平，74LS190的输出保持不变，达到暂停的功能，然后再按按钮B第二下，使触发器的输出端状态发生转换，Q为低电频，则时钟信号能传给个

位的时钟输入端，则开始正常计数，达到连续的功能。

图10 门电路实现的控制单元

图11 74LS73管脚图

六．总体电路

通过上述各个单元的分析，得到的总体电路如图12：

图12 总体电路

七．实验过程

1.Multisim仿真过程

（1）审题

在仔细认真阅读《数字电子技术课程设计指导书2009》之后，决定设计篮球竞赛30秒计时器。首先，我觉得要制作就要制作使用的东西，否则只需要仿真即可没有必要做出实体，而通过审视篮球计时器是所有题目中实用性最强的，也是最贴近同学们生活的。其次，由于在同等进行课程设计的情况下，篮球竞赛30秒计时器设计的分数比较高。再次，认真看了设计要求之后，有了基本的思路，并且有相关参考书查阅，所以认为以自己的能力可以把它设计出来。最后，决定数字电子课程设计的设计题目为——篮球竞赛30秒计时器。

（2）设计方案

在了解设计要求之后，认真思考了方案。首先，思考如何实现30秒的倒计时，要实现倒计时就意味着要进行减法，这时想到了利用可逆计数器来设计。而可逆计数器常用的有十六进制的和十进制的两种，由于30秒是十进制，则选用十进制的74LS190来设计。然后，74LS190需要时钟信号来驱动，要如何得到一个1HZ的始终信号，根据老师的提醒，用555定时器可以很容易的构成多谢振荡器，即可以产生时钟脉冲。最后，如何显示计时状态，这个别无选择只能是用显示译码管来实现显示的功能。

（3）查看资料

有了基本的设计思路之后，需要知道所有要用到的芯片的功能及各个管脚的意义，以及连接的方法。于是通过查找资料，把每个芯片的有关要点都进行了初步了解，然后在运用的过程中达到熟悉真值表的程度。

（4）开始设计

通过以上的准备，开始进入设计。首先，进行驱动源的设计，即时钟脉冲的产生。把555定时器接成周期为1s的多谢振荡器，可通过公式求出所需的电阻与电容的大小，按照计算结果连接电路，并用示波器观察波形，进行验证，确保其可以产生1HZ的震荡信号。其次，设计30秒的倒计时，在了解74LS190的原理之后，决定采用串行借位方式实现30秒的倒计时，芯片的端口按照原理来进行设计使用。最后，显示译码管的使用。在Multisim中，直接可以把74LS190的输出端接到4输入的显示译码管的输入端，

就可以显示出数字。而在实际中，必须要通过译码器来驱动半导体数码管，才能显示出数字来。所以，也要了解显示译码器74LS48的原理，然后再把74LS190的输出端接到74LS48的输入端，经过译码之后，把输出接到半导体数码管的输入端，才可显示数字。

（5）仿真验证

在Multisim软件中设计电路，设计完之后，经过仿真，来验证是否达到预期的结果。刚开始，仿真不出预期的结果。于是，我依据问题的所在对电路进行模块化检查。首先，在555震荡电路模块的输出端接上一个发光二极管，看二极管是否产生闪烁的效果，以检查555震荡电路是否可以产生震荡信号。果然，此模块没有产生震荡信号，所以整个电路不能正常工作。经过仔细的检查后，查出问题的所在，在修改555模块后，整个电路的仿真达到了预期的效果。

2.实践过程

（1）连接电路

按照电路图来连接电路，首先，检查芯片是否完好，通过简单的测试，看是否符合逻辑功能。例如：在检查非门的芯片中，输入为1/0时,输出是否为0/1。其次，在连线的过程中，要首先注意两个关键的点，Vcc与地。每个芯片都要接Vcc与地，所以在连接某个芯片时，我非常注意芯片是否已接上了Vcc 与地。同时，用导线连接时，检查导线是否完好，才用来连接。最后，只要小心翼翼、坚持不懈地去连接每一条导线，最终会完成连接的。

（2）验证功能

连接好电路之后，通过接通电源，来检测是否正确。在第一次检查的过程中，发现数码管显示的数字有时候是乱码，有时候是正常数字，前一个数与后一个数之间没有连续性，没能显示30的倒计时，但是清零和暂停的功能都正常。经过我仔细观察数码管的跳变数字的规律，才发现原来是74LS190的输出端在与74LS248的输入端相连时，端口对应出错了。在仔细阅读两个芯片的管脚图和真值表后，修改了电路的连接，然后再次接通电源检测，电路实现了30的正常倒计时。最终，完成了整个设计的过程。八．心得体会

通过数字电子课程设计，我体会到了学习《数字电子技术基础》这门课的用处，正因为有了数字电子技术的基础，才能完成本次的课程设计。在这两周的课程设计中，我尝试到了：由刚开始的信心，到灰心，再到耐心和最后的开心，每一种感触都非常的深刻，也许这就是这门课程设计的意义吧。

拿到设计题目与要求时，通过审题之后，因为实用性，我选择设计篮球竞赛30秒，但是更主要的因素是，我有信心自己能够完成设计并做出实体。我的信心来之于我学习《数字电子技术基础》时学到的知识以及我对课程设计的兴趣，认为自己的知识储备可以应对这次的考验。只要我一想到，我把它设计出来后，看着数码管在按照预定的方案跳动时，我的心情是多么的开心。所以，在这两种动力之下，我很有信心能完成设计。

做任何事情难免总会碰到困难，会有灰心的时候。当我在Multisim软件中设计时，我尝试到了多次的失败。在我多次修改后，数码管仍然不能正常工作，使我很有挫败感，我由刚开始的信心满满，瞬间失去了信心，甚至是无比的灰心。但是，我没有放弃，因为我知道，我必须面对挑战，我没有退路，没有时间让路，我不能退缩。于是，我寻回自己的耐心，对电路进行模块化检测。首先检查各个芯片是否都是完好无损的，高低电频是否接入。然后检测驱动源——555震荡电路，在确定此模块正常工作的情况下，接上电源对整个系统进行检测。系统仍不能正常运行，在对74LS190模块的电路对着管脚图细细地进行检查，如此循环下去，直到每个模块都被查过一次。经过一次大检查后，我自信电路应该可以正常工作了。但是情况并不如我所愿，数码管显示了一连串的乱码。再仔细观察与分析后，发现还是在连接74LS190和74LS248的时候出现了问题。于是，为确保正确性，我先在纸上画出正确的连接方式，再按照图细心地修改自己面包板上的电路连接。终于，30秒的倒计时实现了，这也代表着，课程设计几乎完成了，同时，我的信心也找回来了。

通过数字电子课程设计，不仅是对我学习的考验，更加是对我们能力的培养，使我增添了许多知识，大大提高了实验的能力，这些都是无比珍贵的财富。所以，感谢开设课程设计的老师们，是你们提供了让我们成长的机会，提供了与电路板亲密接触的机会，正因为这机会，我们将理论和实践相结合，对数字电子电路有了更深入的认识和理解。

附录I：总原理图

图12 总原理图

附录II：元器件清单

电路所需的元器件清单，如表3所示：

表3 元器件清单

器件名称数量

六反相器74LS04 1个

2输入端四或非门74LS02 1个

BCD同步加/减计数器74LS190 2个

双JK触发器74LS73 1个

BCD七段数码管译码器74LS248 2个

共阴数码管2个

555定时器ne555 1个

电阻

51k 1个

47k 1个 5.1k 2个

电容10uf 1个

10nf 1个

发光二极管1个

按钮2个

附录III：参考文献

1．清华大学电子学教研组编、阎石主编的《数字电子技术基础》?第五版?高等教育出版社?第179-186、286、291-294、489-497页。

2.北京电子科技学院电子技术实验室编的《数字电子技术实验指导书》?11-12、24-26页。

篮球竞赛秒计时器设计课程设计

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，计时器便自动报警。 30秒计时器不仅可用于篮球比赛中，生活中也有许多地方可以用到，比如通过对预置时间的更改，可以用于辩论赛等场合。 此次课设设计了一个篮球竞赛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。通过控制电路来完成计时器的直接清零、启动、计数、暂停/连续等功能。计时器为30秒递减计时器，其时间间隔为1秒；计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，持续发光报警。并自行设计直流稳压电源。 这次实践，旨在增强学生思考问题，解决问题，以及将知识运用于实际的能力，作为一名学生应该好好珍惜这样的机会。 二、方案论证 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 30秒计时器的原理框图如图1所示。30秒计时器主要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路和报警电路5部分构成。计数器完成30秒减计时功能，而控制电路是控制计时器的直接清零、启动、计数、暂停/连续功能等功能。操作清零开关时能够使计数器清零并使显示器显示“00”，报警灯发光；当启动开关闭合时，控制电路应封锁脉冲信号，同时计数器完成置数功能，显示器显示“30”；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关闭合时，控制电路封锁脉冲信号，计数器处于封存状态，计数器停止计数；当暂停/连续断开时，计数器连续累计计数；当计数器递减计数到零时，报警灯发出报警信号。

三、 电路设计 1. 直流稳压电源电路 直流稳压电路由电压变压器、整流滤波电路及稳压电路组成，结构框图如图2所示。 交流输入 直流输出 图2 直流稳压电源电路构成 电压变压器的作用是将电网220的交流电压变成整流电路所需要的交流电压，通常为降压变压器。整流电路是将输入的交流电压变换为单向脉动电压和电流，这是还需在整流电路的输出端接入滤波电路滤除交流分量，使输出为平滑的直流电压。稳压电路的作用是将滤波电路输出的电压经稳压后，输出较稳定的电压。直流稳压电源的电路图如图3所示。 图3 直流稳压电路图 2.计数器电路 本实验中计数器选用中规模集成电路74192进行设计，74192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。 变压器 整流电路 滤波电路 稳压电路

篮球竞赛24秒计时器设计-

学号： 课程设计 题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师

年月日

课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 篮球24秒记时器的设计与制作 初始条件： （1）具备显示24秒记时功能 （2）计时器为递减工作，间隔为1S （3）递减到0时发声光报警信号 （4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）设计任务及要求 （2）方案比较及认证 （3）系统框图，原理说明 （4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明 （5）调试记录及结果分析 （6）对成果的评价及改进方法 （7）总结（收获及体会） （8）参考资料 （9）附录：器件表，芯片资料 时间安排： 6月16日~6月19日：明确课题，收集资料，方案确定 6月19日~6月21日：整体设计，硬件电路调试 6月21日~6月24日；报告撰写，交设计报告，答辩 指导教师签名：2014年 6月日

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。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制。有需要就会有市场，因此设计一款24秒计时器是非常有必要也非常有前景的。 该计时器要有递减计时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。 在NBA比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，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犯规。 本设计主要能完成：显示24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；计时器为24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proteus仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。

数字电子技术课程设计篮球比赛30s计时器

一、设计目的 1．培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 2．学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3．运行基本技术训练，如基本仪器仪表的使用，产业元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4．培养学生的创新能力。 二、设计要求 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，控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。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，LED变亮报警。 三、总体设计 本实验的核心部分是要设计一个30s计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此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，数码显示器显示零。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。系统设计框图如图下图所示。 图1 四、单元电路设计 1、译码显示电路 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74LS48。 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。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动 器和显示器等部分组成，如下图所示。下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。

篮球24秒计时器设计

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科生毕业论文（设计） 题目篮球24秒定时器系统设计 学生姓名高能 指导教师李长庚 学院物理科学与技术学院 专业班级电子工程(09A) 完成时间2011-4-8

摘要 本电路主要由五个模块构成：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路，主要采用555 作为振荡电路, 由74LS192、74LS48 和七段共阴LED 数码管构成计时显示电路, 具有计时器直控制电路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。当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字24，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，报警电路发出光电报警信号。 关键词：计数器；24秒倒计；译码显示电路；控制电路；报警电路

Abstract The circuit has five main modules: pulse generator, counters, display decoder circuit, control circuit and alarm circuit is mainly used as an oscillator circuit 555 by the 74LS192, 74LS48 and a total of Seven-Segment LED digital tube Yam constitute a time circuit, Direct control circuit has a timer counter to start counting direct control, pause / row count, the display of display circuit decoding functions. When the control circuit to open the closure of the home several time, digital tube display in figure 24, every time 1 seconds pulse signal input to the counter, the digital tube will automatically reduce the number of 1, decreasing to zero when the timer and alarm circuit issued photoelectric alarm signal and the buzz. Key words:counter; 24 seconds counter; decoding display circuit; control circuit; alarm circuit

篮球竞赛30秒计时器Word版

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。 关键字计时器光电报警模块化

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) 2.3.4 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。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。

篮球计时器-篮球24秒计时器

电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 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。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉

摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15

篮球竞赛30s计时器设计

1前言 随着科学技术与计算机应用的不断发展，以单片机作为核心的测量控制系统层出不穷。在被测信号中，较多的是以模拟和数字开关信号。此外还经常遇到以频率为参数的测量信号。例如流量，转速晶体压力传感以及参变量－频率转换后的信号等等。对于这些以频率为参数的被测信号通常采用测频法，测频率的测量在生产和科研部门中经常使用，也是一些大型系统实时检测的重要组成部分。数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率，而且还可以测量它们的周期。经过改装，可以测量脉冲宽度，做成数字式脉宽测量仪；可以测量电容做成数字式电容测量仪；在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏仪、计价器等。因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。数字式频率计基于时间或频率的A/D转换原理，并依赖于数字电路技术发展起来的一种新型的数字测量仪器。由于数字电路的飞速发展，所以，数字频率计的发展也很快。通常能对频率和时间两种以上的功能数字化测量仪器，称为数字式频率计(通用计数器或数字式技术器)。本设计以ICM7216D大规模集成电路为核心，将被测频率信号送入设计电路，利用它内部的各种功能完成频率的测量。并采用动态扫描的方法通过6位数码管显示出相应的频率数值。大规模集成电路测量的频率精度高，速度快，并且设计简单方便，较一般逻辑电路所构成的数字频率计要精简的多，同时还具有时间显示功能，为各种生活工作提供了方便。

2总体方案设计 数字频率计主要由ICM7216D大规模集成电路及其他辅助电路组成，一个简易的数字频率计需要由时基信号发生器，闸门电路，门控电路，放大整形电路及计数译码显示，这几部分组成。ICM7216D大规模集成电路把计数，锁存，位，和段驱动，量程及小数点选择等电路集成在一片芯片上，是一个综合性能极强的元件。 2.1方案比较 方案一：采用了八块CD4000系列CMOS数字集成电路块。整机主要由输入电路，秒基准电路，锁存信号及清零脉冲发生电路、计数及显示电路以及电源部分等组成。输入电路应该根据被测脉冲的具体条件来决定。被测脉冲可以有很多类型。常见的有三角波、正弦波、矩形波等等。每种渡又都可有正向型、交流型、及负向型之分。 图2.2 方案一的方框图 方案二：用ICM7216D大规模集成电路，它把计数，锁存，译码，位和段驱动，量程及小数点选择等电路集中起来。只需一块芯片即可完成上述所有元件所集合起来的功能，这对我们的线路设计和功能的实现无疑是一个极大的方便。但是同样需要时基电路产生基准时钟脉冲，这里同样需要555时基电路（或者使用晶振电路产生标准始终脉冲），对于待测波形也必须经过整流之后才能进入ICM7216D，所以跟方案一的原理基本上保持一致，只要通过ICM7216D大规模集成电路也可以完成所有的功能，而且从电路的设计上简化了许多步骤，这样将节约更多设计电路的时间。

数电课设篮球30秒倒计时器

目录 一论证 (2) 1.1 设计原理 1.2 设计方案 1.3 各分电路功能分析 1.3.1 计数器电路 1.3.2 脉冲发生电路 1.3.3 译码显示电路 1.3.4 控制电路 1.4 仿真原理图 电子技术课程设计任务书 题目：具有数字显示的篮球竞赛30S计时器 1．任务要求 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。根据所设计电路原理图，选择所需元器件连接电路，并按照调试步骤进行调试。 4. 成果要求 (1)课程设计说明书一本。 要求：内容完整，图表完备，字迹工整，条理清晰，分析有据。 (2)所用元器件清单 (3)电路实体和仿真。 要求：电路必须有仿真结果（可利用Multisim进行电路仿真分析），该电路实体必须是自己安装调试通过并达到性能指标要求的电路实体。 参考器件：两片74LS192、74LS00，叁片74LS48，一片555、74LS04、CC40161，共阴LED显示器3块，电阻、蜂鸣器、发光二极管等 5．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 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、还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。 篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制，但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。有需要就会有市场，因此

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

课程设计--篮球竞赛24秒计时器

一、课题名称 二、内容摘要 本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器，显示24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24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Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 关键字：计时器；数码显示器；Multisim 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24秒，否则就犯规了。本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”，可用于篮球比赛中，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犯规。 本设计主要能完成：显示24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24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。

三、设计内容及要求 1.2.1基本要求 (1）显示24秒计时功能。 （2）控制计时器直接清零、启动、暂停/连续功能。 （3）计时器为24秒递减计时器。 （4）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 1.2.2 设计任务及目标 （1）根据原理图分析各单元电路的功能； （2）熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能； （3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求； （4）写出完整、详细的课程设计报告。 四、方案论证及比较 本设计的核心部分是要设计一、 个24s倒计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提 到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生电路，计数器电路，译码显示电路，控制电路和电路报警电路5部分。其中，计数器电路和控制电路时系统的主要部分。计数器电路完成24s倒计时功能，而控制电路具有直接控制计

篮球竞赛30秒定时器1

篮球竞赛30秒定时器 年级专业： 指导老师: 所在学校： 2011年 3 月

摘要 (3) 篮球竞赛30秒定时器 (5) 1.设计要求 (5) 2．设计流程图 (5) 3.单元电路介绍 (5) 3.1操作开关 (5) 3.2秒脉冲发生器 (5) 3.3计数器 (7) 3.4译码显示 (8) 3.5由与非门组成的基本RS触发器 (10) 3.6报警电路 (11) 3.7整体电路 (11) 4.元件清单 (14) ５．调试 (15) 5.2 计数、译码、显示单元的测试 (15) 6. 电路测试及测试结果 (15) 6. 设计总结 (16) 7.参考文献 (17)

在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本次设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 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，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。此定时器功能齐全，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。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，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。 关键词： 篮球竞赛 30秒倒计时 光电报警数码显示

篮球24秒计时器

电子课程设计 ——篮球24秒计时器 学院：电子信息工程 专业：电子101501 姓名： 学号：201015020131 指导教师： 2012年12月

篮球24秒计时器 一设计任务与要求 （1）有显示24秒的计时功能； （2）置外部操作开关，控制计时器的直接清零，起碇和暂停\连续功能； （3）计时器为24秒递减计时器，其间隔时间为1秒； （4）计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，就发出光电报警信号。 二、总体框图 方案一：利用VHDL语言构成的24s篮球可控计时器 方案二：由各个单元模块构成的24s篮球可控计时器

从框图可知：方案一是完全利用VHDL语言编写各个模块，然后将所有模块连接进行仿真及测试；而方案二是利用已有的芯片构成相应模块，后组合连接仿真。方案二在设计中有一定的简便性且不用编写繁琐的程序，因此，以下设计采用方案二。 篮球24秒计时器，它包括秒脉冲发生器、计数器译码显示、控制电路和报警电路五部分组成。其中计数器和控制电路是电路的主要部分。计数器完成24秒计时功能。而控制电路完成电路的直接清零、启动计数、暂时/连续计数；译码显示电路的显示与亮灯和到时间启动报警功能。秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准。 注：（1）由于实验箱具备提供不同频率的脉冲，在具体设计时将省略秒脉冲发生器部分。 （2）为了能下载到实验箱验证结果，方案二的译码电路部分采用方案一的显示电路。 三、选择器件 (1)同步十进制双时钟加减计数器74LS192（以下简称74192） (2)四2输入与非门74LS00（以下简称7400） (3)EP1C12核心板白色按钮（PB0,PB1） (4)EP1C12核心板贴片二极管（LED3） (5)EP1C12核心板数码管（仅两位） 四、功能模块 （1）25进制减法计数器 此部分采用两个74192构成25进制减法计数器，具备置数和清零的功能。

电子线路课程设计—篮球竞赛30秒计时器汇总

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

NBA篮球竞赛24秒计时器设计

NBA篮球竞赛24秒计时器的设计 一.计时器电路的设计要求 要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:电路启动后开始倒计时，计时间隔为1s，并要求由555定时器构成的多谐振荡器产生周期为1s的脉冲信号，作为计数器的时钟脉冲, 二位7段显示秒,倒计时至0秒时，电路报警。报警声持续3S,显示器不能灭灯.计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能利用外部开关控制。 二.系统设计结构框图 根据给定设计任务及要求,确定系统原理框图如图1所示。图中,计数器完成24秒倒计时功能, 控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计时,译码显示电路的显示与熄灭、定时时间到报警功能。 图1.系统设计结构框图 三.电路设计所采用的主要芯片简介 1.74LS192集成计数器 (1)74LS192引脚图如下

2.555定时器 555 定时器是一种模拟和数字电路混合的集成电路。它结构简单、性能可靠、使用灵活，在波形的产生与变换、测量与控制、家用电器、电子玩具等许多领域中都得到了应用。目前生产的定时器有双极型和CMOS 两种类型.通常，双极型定时器具有较大的驱动能力，而CMOS 定时器具有低功耗、输入阻抗高等优点。555 定时器工作的电源电压范围很宽，并可承受较大的负载电流。 74LS47 用于驱动共阳极数码管，其输出端与七段显示器相连，七段显示器用于显示数字和字符。它由7 条发光二极管（a~g）和 1 个点状发光二极管(h) 组成。是共阴极器件（阴极接地），给a~g 高电平，相应的二极管发光。

四.电路各个功能部分设计 1.标准秒脉冲发生电路 标准秒脉冲发生电路如图2所示, 它是由555定时器组成的多谐振荡器。定时元件R1 为630kΩ, R2 为400kΩ, C为1μF,产生1Hz的标准脉冲信号。 计算公式如下: 充电时间为＝（＋）Cln2 ≈ 0.7 （＋） C 放电时间为＝Cln2 ≈ 0.7 C 振荡周期为T ＝＋≈ 0.7 （＋ 2 ） C 振荡频率为 图2.标准秒脉冲发生电路

篮球竞赛24s计时器.(DOC)

电子课程设计 ——篮球竞赛24s计时器 学院：电子信息工程学院 专业： 姓名： 学号： 指导教师： 2014年12月

目录 一、设计任务与要求----------------------------3 二、总体框图----------------------------------3 三、选择器件----------------------------------4 四、功能模块---------------------------------10 五、总体设计电路图---------------------------14 六、硬件调试---------------------------------17 七、心得与总结-------------------------------17

篮球竞赛24s 计时器 一 、设计任务与要求 1、设计一个具有显示24S 计时功能的篮球竞赛计时器。 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，其时间间隔为0.01秒。 4、计时器减计时到零时，发出报警信号。 二 、基本原理与电路框图 1. 电路框图 篮球竞赛24秒计时器的电路框图如图2-1所示。 图2-1 电路框图 2. 基本原理 (1) 24秒计时器的总体参考方案框图如图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是系统的主要模块。计数器完成24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、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 十位显示 秒脉冲触发器 控制电路 计数器 计数器 报警电路 个位显示

篮球竞赛30秒计时器设计课程设计

沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 班级/ 学号 学生姓名 指导教师 沈阳航空航天大学 课程设计任务书 课程名称数字逻辑课程设计 院（系）计算机学院专业计算机科学和技术 班级学号姓名 课程设计题目篮球竞赛30秒计时器设计 课程设计时间: 2010 年07 月15 日至2010 年07 月24 日课程设计的内容及要求： 一、设计说明 在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。

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 二、技术指标 1．具有显示30秒的计时功能。 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30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 4．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。 三、设计要求 1．在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。 2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 3．画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 四、实验要求 1．根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。 2．进行实验数据处理和分析。 五、推荐参考资料 1．刘修文主编.实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2．朱定华主编.电子电路测试和实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3．路勇主编.电子电路实验及仿真.[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告 指导教师年月日 负责教师年月日 学生签字年月日 成绩评定表 评语、建议或需要说明的问题： 成绩

篮球24秒倒计时器报告

电子课程设计报告 题目名称：篮球竞赛30秒倒计时器 姓名： 专业： 班级： 学号： 同组人： 指导老师: 南昌航空大学电子信息工程学院 二零零八年九月

电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 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。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉

摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球30秒倒计时器，主要解决的问题是实现倒计时功能。所以必须要有一个脉冲，为确保产生的脉冲稳定，该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲，再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。计数部分用74LS192芯片来实现，192芯片是8421码计时的，符合30秒读数的需要。译码部分采用74LS248芯片，74LS248是把8421BCD 码经过内部作和电路“翻译”成七段（a ，b ，c ，d ，e ，f ，g ）输出，然后直接推动LED ，显示十进制数。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 在许多领域中，计时器都得到了普遍应用，比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。在设计计时器时，采用了模块化的思想，使得设计简单、快捷。本设计完成了中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪，在社会生活中会具有广泛的应用价值。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15

篮球竞赛30秒定时电路设计

30 秒 篮 球 竞 赛 定 时 器 学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：

目录 第一章序言 (2) 第二章任务书的设计 (2) 第三章电路的组成............................... . (3) 第四章设计原理及步骤 (4) 第五章安装与调试 (11) 第六章总结 (11)

第一章序言 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，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。 第二章任务书的设计 一、设计题目：篮球竞赛30秒定时电路 二、技术要求 1、设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零，启动和暂停/连续计时。 3、要求计时电路递减计时，每隔一秒钟，计时器减一。 4、当计时器递减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00。同时发出光电报 警信号。 三、给定条件及器件 1、集成电路：74LS192 2片，74LS48 2片， NE555 1片 2、电阻：10kΩ 4片，15kΩ 68kΩ 1kΩ各1片 3、电容：10μF 1片， 0.1μF 1片 4、其他器件：发光二极管 1只，共阴极七段LED显示器 2只双刀开关 2只 四、设计内容 1.电路各部分的组成和工作原理。 2.元器件的选取及其电路图和功能。 3.电路各部分的调试方法。 4.在整机电路的设计调试过程中，遇到的问题的原因及解决的办法。

第三章电路的组成 30秒定时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个部分。 图1 24秒定时器的方框图 一、秒脉冲发生器——产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准，但本设计对此信号的要求并不是太高，电路可以采用555集成电路构成。 二、计数器——完成30秒计时的功能。 三、单元译码显示电路——可以用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。 四、控制电路——完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/继续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 五、电路报警电路——可以用发光二极管组成。

篮球24秒倒计时器设计

湖南工业大学 课程设计 资料袋 电气与信息工程学院（系、部）2016～2017 学年第 1 学期课程名称电子技术课程设计指导教师黄卓冕职称讲师 学生姓名谢富专业班级电气工程1401 学号14401300114 题目篮球比赛24秒计时器设计 成绩起止日期2016 年11 月14 日～2016 年11 月18 日 目录清单

湖南工业大学 课程设计任务书 2016年～2017学年第1 学期 电气与信息工程学院（系、部）电气工程专业1401 班级课程名称：电子技术课程设计 设计题目：篮球比赛24秒计时器设计 完成期限：自2016 年11 月14 日至2016 年11 月18 日共 1 周

安 排 2016.11.15--17 学生进行设计 2015.11.18 学生修改、打印设计报告 主要参考资料[1] 康华光电子技术基础模拟部分（第五版）高等教育出版社 2007年 [2] 欧伟明. 实用数字电子技术. 北京：电子工业出版社，2012 [3] 陆应华. 电子系统设计教程. 北京：国防工业出版社，2005 [4] 李忠波等. 电子技术仿真与实践. 北京：机械工业出版社，2004 指导教师（签字）：年月日 系（教研室）主任（签字）：年月日 电子技术课程设计 设计说明书 起止日期：2016 年11 月14 日至2016 年11 月18 日篮球比赛24秒计时器设计

学生姓名谢富 班级电气工程1401 学号14401300114 成绩 指导教师(签字) 电气与信息工程学院（部） 篮球比赛24秒计时器设计 设计目的及要求 一、设计要求 （1）设计指标 1、具有24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、在直接清零时，要求数码显示器灭灯。 4、计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。 5、计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 6、将24秒递减计时器改为24秒递增计时器，试问电路要作哪些相应的改动。 它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等五个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制电路是控制计时器的直接清零、启动计数和暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。 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之间的时序关系： 1．操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。 2．当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完成置数功能，数码显示器显示24秒

篮球竞赛30秒计时器

江汉大学物理与信息工程学院 课程设计报告 课题名称：篮球竞赛30秒计时器 专业：电子与信息工程 班级：B08073011 学号：200807301138 学生姓名：胡志斌 指导教师：叶娅 2010年12月31日

目录 摘要 (3) 一、设计目的 (4) 二、设计内容及要求 (4) 三、原理框图 (5) 四、单元电路设计 (5) 4.1 秒脉冲发生器 (5) 4.2 计数器 (7) 4.3 显示电路部分 (7) 4.4 辅助时序控制电路部分 (7) 4.5 报警电路部分 (8) 五、芯片功能说明 (9) 5.1 74LS192芯片 (9) 5.2 555芯片 (9) 5.3 CC40161 (11) 六、整机电路图 (13) 七、收获体会 (13) 八、参考文献 (15)

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，同时用了数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便的实现断电计时功能，当计数器减到零时，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：计时模块、控制模块、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。 关键字 :计时器光电报警模块化

一、设计目的 1、掌握篮球30秒计时器的设计、组装、调试的方法。 2、熟悉相应中大规模集成电路的用法和工作原理。 二、设计内容及要求 用集成芯片设计一个篮球30秒倒计时的电路，要求具有以下功能： 1、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、连续的功能。 3、计时器为30S递减计时，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。