籃球計時器課程設計

1、<p><b>　　1.設計任務</b></p><p>　　本設計是以555構成震蕩電路，由74LS192來充當計數器設計制作一個籃球競賽計時系統(tǒng)，具有單節(jié)12分鐘倒計時、節(jié)數記次和進攻方24秒倒計時設計功能完善，能實現直接清零、啟動和暫停/連續(xù)計時功能，</p><p><b>　　2.設計要求</b></p><

2、;p>　　（1）設計思路清晰，給出整體設計框圖； </p><p>　?。?）設計各單元電路，給出具體設計思路、電路器件； </p><p><b>　?。?）總電路設計；</b></p><p>　?。?） 安裝調試電路； </p><p>　?。?） 寫出設計報

3、告；</p><p><b>　　一、總體構圖</b></p><p>　　主電路用6塊74LS192同步減計數器來完成24秒倒計時及12分鐘60 秒倒計時功能，時鐘脈沖用555定時電路產生秒脈沖，控制24秒倒計時及60秒倒計時的脈沖輸入。再用一塊74LS192減法計數器用來自動顯示比賽節(jié)數?？傮w構圖如下圖1。</p><p><

4、;b>　　圖1</b></p><p><b>　　二、電路設計</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┛傠娐穲D設計</b></p><p><b>　　電路圖如圖1.1</b></p><p><b>　　圖1.1</b></

5、p><p>　　本電路主要有四個模塊構成：脈沖發(fā)生器、計數器、譯碼顯示電路、控制電路</p><p><b>　?。ǘ┓蛛娐吩O計</b></p><p><b>　　1.脈沖發(fā)生器</b></p><p>　　根據設計要求，本電路需要產生間隔為一秒的時間脈沖，完成正確的計數功能。所以選擇555定時器來

6、設計此模塊。從而產生標準的秒脈沖。 </p><p>　　555定時器是一種中規(guī)模集成電路，外形為雙列直插8腳結構，體積很小，使用起來方便。只要在外部配上幾個適當的阻容元件，就可以構成多諧振蕩器。</p><p>　　脈沖寬度計算公式：Tw1=0.7 (R1 +R2) C Tw2=0.7R2 C 振蕩周期計算公式：T=0.7 (R1 +2R2) C≈1s</p><p&

7、gt;　　555在本電路中連接如圖2.1</p><p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　2.計數器</b></p><p>　　本部分完成12分鐘遞減，24秒遞減和四節(jié)次遞加功能。主要由74ls192來完成。其引腳圖及邏輯符號如圖2.2</p><p><b>

8、　　圖2.2</b></p><p>　　3.60秒倒計時秒部分</p><p>　　運用兩片可逆計數器74LS192來構成60進制的減法器。這個計數器的低位就是用芯片原本的的十進制，時鐘脈沖接到DOWN端，置數、清零端無效，即可以實現十進制的倒計數功能。而最低位的計數變化應當與時鐘脈沖的變法同步。要將兩芯片組成一個60進制的減法計數器就要將12分鐘的秒十位的DOWN端連接到秒

9、個位的借位輸出端BO，，其功能是當秒個位減到0時，借位輸出端輸出一個低電平，秒十位的DOWN端就來了一個低電平，這樣等到下次高電平來的時候，十位就計數一次，這樣就連成了一個60進制計數器。</p><p>　　具體電路圖如圖2.3</p><p><b>　　圖2.3</b></p><p>　　4.12分鐘倒計時分部分</p>

10、<p>　　運用兩片可逆計數器74LS192來構成分別構成一個二進制和一個十進制的減法器。這個計數器的低位就是用芯片原本的的十進制，時鐘脈沖接到DOWN端，不同于12分鐘秒個位，其置數端要置為2使計數從2開始減法計數，所以將芯片的B接高電平，A，C，D端接低電平這樣就完成了置數功能。清零端無效，即可以實現十進制的倒計數功能。而最低位的計數變化應當與時鐘脈沖的變法同步。要將12分鐘的分十位的DOWN端連接到分個位的借位輸出端BO

11、，，其功能是當分個位減到0時，借位輸出端輸出一個低電平，分十位的DOWN端就來了一個低電平，這樣等到下次高電平來的時候，十位就計數一次。</p><p>　　其電路圖如圖2.4 </p><p><b>　　圖2.4</b></p><p><b>　　5.24秒部分設計</b></p><p>　

12、　用兩片74LS192分別做個位（低位）和十位（高位）的倒計時計數器，由于本系統(tǒng)只需要從開始時的“24”倒計到“00”然后停止，所以這里的高位不需要做成六十進制的計數器。</p><p>　　因為預置數不是“00”所以我選用了置數端LOAD來進行預置數。又由于整個系統(tǒng)的置數和置數向計數轉換應當同時進行，而且12分鐘倒計時分部分預置數也是用置數端LOAD來置數。</p><p>　　兩片計數

13、器具體接法。VCC、UP接+5V電源，GND接地：時鐘脈沖從與門接到低位dowm，然后從低位BO*接到高位dowm；輸入端低位C，高位B接電源，其他引腳和CLR都接地。LOAD的接法后面的復位功能會提到。</p><p>　　24秒倒計時電路如圖2.5</p><p><b>　　圖2.5</b></p><p>　　6.節(jié)次的加法電路

14、 節(jié)次的控制電路我也運用了一個74LS192這樣減少了設計時元件種類過多的問題。當總開關打開時（比賽開始時），電路自動置數為1，表示第一節(jié)，當12分鐘計時到零時，一節(jié)結束，再次開始計時時就應該是下一節(jié)。這里是運用了192的加法計數特點，所以DOWN端接高電平，UP端接到12分鐘計時器的分十位192的BO*端，這樣當12分鐘計時器計到“00:00”時，這個端口就會輸出一個低電平，當下一節(jié)開始時12分鐘重新計時，這個端口就會輸出高電平，這樣

15、就給UP端形成一個上升沿，這樣就加法計數一次，節(jié)次自增1.</p><p><b>　　電路圖如圖2.6</b></p><p><b>　　圖2.6</b></p><p><b>　　7.譯碼顯示器</b></p><p>　　在本設計中，根據設計的要求，我使用74LS48

16、譯碼器來驅動共陰極數碼顯示管， 74LS48芯片是一種常用的七段數碼管譯碼器驅動器，常用在各種數字電路和系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)中，下面是74LS48芯片的一些參數與應用技術等資料。74LS48的引腳圖和功能表如圖2.7</p><p><b>　　圖2.7</b></p><p><b>　　8.控制電路</b></p><p>

17、<b>　　停止控制電路</b></p><p>　　當各倒計時器到零時，需要將電路停住。現在選取各計數器到零狀態(tài)即12分到“00:00”，24秒計到“00”，各電路的高位74LS192芯片的借位輸出端BO*將出現一個低電平，將兩點路的的這個端子分別接到一個二輸入與門的兩端再將與得的結果與時鐘信號與。第二個與門的輸出端就接同時分別接到12分和24秒倒計時的低位74LS192芯片的DOWN端，

18、這樣就發(fā)揮了停止控制功能，無論哪個計時器計數到零，都將在高位74LS192借位輸出端輸出一個低電平，這樣就封鎖了時鐘信號的輸入，實現停住。</p><p><b>　　9.復位功能</b></p><p>　　復位功能的實現這里運用了74LS192的置數功能，所謂復位就是將重新計時，這里我運用了幾個單刀雙擲開關，其定點端接到要各74LS192的LOAD端，活動端分別接

19、高低電平，當開關打到低電平時，LOAD置數端低電平有效，實現置數（復位），當開關打到高電平時，電路計數。</p><p><b>　　其接法如圖2.9</b></p><p><b>　　圖2.9</b></p><p>　　四、樣機的制作與調試</p><p>　　1.時鐘脈沖電路的安裝和調試振蕩

20、電路輸出接發(fā)光二極管，觀察發(fā)光二極管的顯示情況。</p><p>　　2.計數器的安裝和調試。按電路連線，輸出可接發(fā)光二極管。觀察在CP作用下（CP為1HZ，可由555振蕩電路提供）輸出端發(fā)光二極管的狀態(tài)變化情況，驗證是否為十進制計數器。 </p><p>　　3.譯碼顯示電路的安裝和調試按電路在實驗板上連線。觀察在CP作用下數碼管的顯示情況</p><p>　　4

21、.整體綜合連接，測試整體功能。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　在這個設計中，我學到了學習理論時學不到的東西，不但鍛煉我的動手能力而且鞏固我們所學的理論知識，這樣實踐與理論相結合就可以更快而有效地掌握知識。</p><p>　　本次的設計使我從中學到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉化，怎樣將我所學

22、到的知識運用到我以后的工作中去。</p><p>　　在大學的課堂的學習只是在給我們灌輸專業(yè)知識，而我們應把所學的用到我們現實的生活中去，此次的電子時鐘設計給我奠定了一個實踐基礎，我會在以后的學習、生活中磨練自己，使自己適應于以后的競爭，</p><p>　　同時在查找資料的過程中我也學到了許多新的知識，在和同學協作過程中增進同學間的友誼，使我對團隊精神的積極性和重要性有了更加充分的理解。