课程设计
课程名称_电子技术综合设计与实践题目名称篮球比赛计分器
学生学院
专业班级
学号
学生姓名
指导教师
2013年6月7日
题目名称
学生学院
专业班级
姓名
学号
一、课程设计的内容
设计一个篮球比赛计分器。
二、课程设计的要求与数据
设计要求包括：
1. 按照篮球比赛规则，需要两个计分器实现双方比分的显示及比赛时间的显示（倒计时），
时间精确到秒，设每节比赛的初始设置时间为12分00秒，双方初始比分显示为00；
2. 双方分别用2个按键表示加分操作，按一次按键加1分；
3. 计分器应有启动、教练暂停、犯规罚分和复位开关。复位开关有效时，双方比分自动
清零显示数字“00”；启动开关有效时，比赛开始计时，允许记分。教练暂停按钮有效时，停止计时，不允许双方改变比分，释放暂停开关后，继续计时比赛。犯规罚分开关有效时，停止计时，允许双方改变比分，释放该开关后，继续计时比赛。
4. 设计一个24秒违例定时器，当24秒到进攻一方仍旧没有投球时，用一个红色指示灯
亮表示时间到，指示灯持续点亮5秒。
5. 设置两个指示灯表示比赛的节次。用001，010、011、100分别表示第1、2、3、4节。
启动开关有效时，表示每节比赛开始，要求显示该节比赛的节次；第1次启动开关有效时，显示第1节比赛节次001。当每节比赛时间到，用一个绿色指示灯亮表示，指示灯持续点亮5秒，不得改变比分。
注：鉴于DE2板数码管数量有限，这里假设双方比分不超过99分。比赛的节次用指示灯表示。
三、课程设计应完成的工作
1. 利用各种电子器件设计篮球比赛计分器；
2. 利用DE2板对所设计的电路进行验证；
3. 总结电路设计结果，撰写课程设计报告。
四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献
[1] 欧阳星明等. 数字逻辑(第四版）[TP]. 武汉：华中科技大学出版社，2009.2
[2] 彭端等. 电工与电子技术实验教程[TM]. 武汉：武汉大学出版社，2011.6
发出任务书日期：年月日指导教师签名：
计划完成日期：年月日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
摘要
运用各种中规模通用集成电路适当的进行连接，实现预定的逻辑功能。利用中规模通用集成电路的通用性、灵活性以及多功能性，使之除完成基本功能之外，还能以它们为基本器件组成各类逻辑部件和数字系统，有效的实现各种逻辑功能。
关键词：
中规模通用集成电路、计数器、译码器、多路选择器
目录
摘要 (4)
1设计内容及要求 (6)
2总体设计思路及设计方案 (6)
3各模块电路设计与实现 (7)
3.1比赛计时单元 (7)
3.2 比赛记分单元 (8)
3.3 24秒违例指示灯单元 (9)
3.4 比赛节次指示灯单元 (10)
3.5 比赛结束亮灯指示单元 (11)
4实验结果 (11)
5总结 (11)
参考文献 (12)
附录 (13)
1 设计内容及要求
设计内容：
设计一个篮球比赛计分器。
设计要求：
1. 按照篮球比赛规则，需要两个计分器实现双方比分的显示及比赛时间的显示（倒计时），
时间精确到秒，设每节比赛的初始设置时间为12分00秒，双方初始比分显示为00；
2. 双方分别用2个按键表示加分操作，按一次按键加1分；
3. 计分器应有启动、教练暂停、犯规罚分和复位开关。复位开关有效时，双方比分自动
清零显示数字“00”；启动开关有效时，比赛开始计时，允许记分。教练暂停按钮有效时，停止计时，不允许双方改变比分，释放暂停开关后，继续计时比赛。犯规罚分开关有效时，停止计时，允许双方改变比分，释放该开关后，继续计时比赛。
4. 设计一个24秒违例定时器，当24秒到进攻一方仍旧没有投球时，用一个红色指示灯
亮表示时间到，指示灯持续点亮5秒。
5. 设置两个指示灯表示比赛的节次。用001，010、011、100分别表示第1、2、3、4节。
启动开关有效时，表示每节比赛开始，要求显示该节比赛的节次；第1次启动开关有效时，显示第1节比赛节次001。当每节比赛时间到，用一个绿色指示灯亮表示，指示灯持续点亮5秒，不得改变比分。
注：鉴于DE2板数码管数量有限，这里假设双方比分不超过99分。比赛的节次用指示灯表示。
2 总体设计思路及设计方案
设计思路：
根据设计要求按模块分析，一个篮球计分器电路包括以下模块：12分钟比赛倒计时器、比赛双方计分器、24秒违例定时器、比赛节次指示灯以及比赛结束指示灯和各控制键。通过整理各模块之间的关联控制和响应，最后实现整个篮球比赛计分器的设计要求。
设计方案：
启动开关有效时，计时器开始倒计时，比赛节次指示灯亮，此时加分有效，若24秒内未出现加分操作或者暂停未生效，则24秒违例指示灯亮五秒且计时停止，如果没有任何暂停操作，则五秒后比赛继续进行。当违规暂停有效时，脉冲控制生效，计时停止，且可以进行加分操作。若教练暂停开关有效，则比赛倒计时停止，不可改变比分。
篮球比赛计分器基本设计流程图2所示。
图2
3 各模块电路设计与实现
3.1比赛计时单元
比赛12分钟倒计时电路如图2-1所示，计时器选用74192十进制计数器，显示译码器选用7447显示译码器，根据要求选择计数器的DN端为脉冲输入端，清零端由复位开关统一清零。
图3-1
3.2 比赛记分单元
比赛记分电路如图3-2所示，两队分开记分，同样使用74192十进制计数器以及7447
显示译码器，清零端由复位开关统一清零，记分按键接计数器UP端使其进行加分计数。
图3-2
3.3 24秒违例指示灯单元
用74193四位二进制计数器设计一个24秒违例计时器，比赛如果未进行加分、暂停等操作，24秒后违例指示灯亮五秒，比赛倒计时暂停。如果有出现加分或者暂停操作，都会
向24秒违例输入一个清零脉冲，计数器重新开始计时。该单元电路设计如图3-3所示。
图3-3
3.4 比赛节次指示灯单元
利用74192十进制计数器设计一个模3计数器，UP端接启动开关，当每次启动开关操作时输入一个脉冲使比赛节次加1，清零端接复位开关统一清零。如图3-4所示。
图3-4
3.5 比赛结束亮灯指示单元
使用74192计数器和74153四选一多路选择器，亮灯计数器预置初始为0011，当12分钟倒计时结束时输出一个借位脉冲，使计数器加1，为0100，此时灯亮，并且输出高电平使四选一多路选择器选择输出脉冲输入端口C1继续向计数器施加脉冲，当计数器计数至1001时计数器清零，灯灭。其电路设计如图3-5
图3-5
4 实验结果
实验开始，将启动开关（即电路图中start输入）置为高电平，比赛开始计时，按键t1、t2可进行队伍加分操作。当教练暂停开关（即电路图中jiaolian输入）置为高电平时，计时停止，同时按键t1、t2无法进行加分操作。当违规暂停（即电路图中weigui输入）置为高电平时，计时停止，可进行加分操作。比赛节次在每次启动开关作用时节次增加，灯依节次点亮。12分钟后输出借位脉冲，结束提示灯亮五秒，计时重置且脉冲无效。实验结果基本符合任务书要求。
5 总结
实验设计过程同时出现一些错误，比如调用器件错误，一开始调用的七段显示译码器7448为十六进制显示译码器不符合设计需要，使计数显示错误，发现错误后改用7447十进制显示译码器使计数能正确显示在DE2板上。还有就是一些细节问题，由于计时器部分的
计数器需预置数值，会导致在12分钟倒计时结束后显示数码管显示不是12：00，改进为在比赛结束后输出的借位脉冲在暂停脉冲输入同时使计数器重置一次使得比赛结束后显示数码管仍显示为12：00。
最后设计结果基本上满足任务书要求的各功能。
在实验过程中，通过自己动手设计电路，查阅资料，了解各器件的使用方法以及功能，对中规模通用集成电路器件有了更加深入的了解认识，同时也加强了自己的动手能力。最重要的是在实验过程中，从设计电路，改进电路中锻炼了自己的思维能力。
参考文献
[1] 欧阳星明等. 数字逻辑(第四版）[TP]. 武汉：华中科技大学出版社，2009.2
[2] 彭端等. 电工与电子技术实验教程[TM]. 武汉：武汉大学出版社，2011.6
附录
篮球赛计时计分器设计 院系自动化学院 专业自动化 班级 学号 姓名 指导教师 负责教师
摘要 体育比赛中的计时计分系统是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据信息进行快速采集、加工处理、传递和利用的系统。此系统能否清晰、稳定、精确的反应体育比赛中的客观数据，直接影响到比赛的公平性和公正性。本文针对上述情况研制了篮球赛计时计分器。该系统以单片机为核心，利用7段共阴LED作为显示器件。为了调整比赛中的时间和比分，在本设计中设立了8个按键，分别用于记录甲、乙两队的分数，设置赛程时间，调整赛程时间，启动和暂停赛程时间等功能，本系统还设计了定时报警系统。实践证明，该系统精度高、稳定性好、抗干扰性强，具有一定的应用前景。 关键词：计时器；计分器；单片机；LED显示
Abstract The system of time and score recorded in the sporting games is the one like this: the data about time and socres that generated in the process of the games can be collected rapidly, processed, transmited and be used. If the system can reflect the objective data in the games clearly, stably and accurately, it will affect the fairness and impartiality of the games. According to this, calculagraph and scores recorder of the basketball games are researched and designed in this paper. The core of the system is the MCU, using seven segments LED as the display. In order to adjusting the time and the scores of the game, eight keys are used in this paper. The functions of these keys are: recording the scores of the team A and B, setting up or adjusting the time of the game, and starting or suspending the time of the game. The timing alarm system is also designed in the system. Experiments , good stability, strong anti-interference and it prospects. Key words: calculagraph;scores recorder; MCU; LED display
目录 摘要...................................................... I 1 总体设计思路、基本原理 (1) 1.1 设计思路 (1) 1.2 基本原理 (1) 2单元电路设计与各单元电路图 (2) 2.1 秒脉冲发生器的设计 (2) 2.2 秒、分倒计数器的设计 (2) 2.2.1 24秒倒计时电路 (2) 2.2.2 12分钟倒计时电路设计 (3) 2.3 译码器和显示器的设计 (5) 3 总设计 (6) 4 总结 (8) 参考文献 (9) 附录 (10) 附录1 (10) 附录2 (11)
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，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
学年论文 （课程论文、课程设计） 题目：篮球比赛数字计分器 作者： 所在学院：信息科学与工程学院 专业年级：电信09-1 指导教师： 职称：讲师 2011年6月25日
摘要： 数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量，可将数字集成电路分为小规模集成（ＳＳＩ）电路、中规模集成ＭＳＩ电路、大规模集成（ＬＳＩ）电路、超大规模集成ＶＬＳＩ电路和特大规模集成（ＵＬＳＩ）电路。 应用的仿真工具Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 对应篮球比赛规则记分的系统的要求，篮球记分有1分、2分和3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使得计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。电路要具有加分、减分及显示的功能。综合应用数字电路初步设计，Multisim仿真和DXP的初步应用 关键词： 篮球计分器设计Multisim仿真DXP 引言 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。
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华东交通大学理工学院 本科生毕业设计 开题报告 题目：嵌入式篮球赛计分屏的设计 分院：电气与信息工程学院 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 填表日期：2012 年 2 月10 日
目录 一、选题的依据及意义 (2) 1.1选题的依据 (2) 1.2选题的意义 (2) 二、国内外研究现状及发展趋势 (3) 三、本课题研究内容 (4) 四、本课题研究方案 (5) 4.1.硬件设计方案 (5) 4.2.软件设计方案 (6) 五、研究目标、主要特色及工作进度 (8) 六、参考文献 (9) 七、指导老师意见 (10)
一、选题的依据及意义 1.1 选题的依据 进入21世纪，伴随着电子，信息通信技术的应用与普及开发，人们对电子技术的要求也越来越高。目前嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。以MCU为核心，就是各种各样的单片机，是嵌入式硬件部分的实现方式之一，它主要是因为把处理器和存储器等部件集成在一块芯片上。 在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统，成为单片嵌入式系统的典型结构体系。 体育比赛计时计分器是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录、加工处理、传递利用的工具。篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。它由计时器等、计分器等多种电子设备组成。 虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常都是利用模拟电子器件、数字电子器件或是模拟、数字混合组成的，其稳定性和高准确度计分仍存在一些问题。以单片机为核心的篮球比赛计分器，计分准确，具有体积小，重量轻，能耗低，价格便宜，可靠性高，抗干扰能力强和使用方便等独特的优点。 1.2 选题的意义 通过此次基于嵌入式单片机设计的篮球计分屏，可以更清楚地了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧，了解AT89C51单片机的结构和原理，了解基于嵌入式单片机的相关外围电路的设计和调试过程，有助于今后的学习和工作生活。
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
华东交通大学理工学院 本科生毕业设计开题报告 题目：嵌入式篮球赛计分屏的设计 分院：电气与信息工程学院 专业：
班级： 学号： 姓名： 指导教师： 填表日期：2012 年 2 月10 日 目录 一、选题的依据及意义 (2) 1.1选题的依据 (2) 1.2选题的意义 (2) 二、国内外研究现状及发展趋势 (3) 三、本课题研究内容 (4) 四、本课题研究方案 (5) 4.1.硬件设计方案 (5) 4.2.软件设计方案 (6) 五、研究目标、主要特色及工作进度 (8) 六、参考文献 (9)
七、指导老师意见 (10) - 1 - 一、选题的依据及意义 1.1 选题的依据 进入21世纪，伴随着电子，信息通信技术的应用与普及开发，人们对电子技术的要求也越来越高。目前嵌入式单片机渗透到我们生活的各个领域，按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。对于嵌入式即可分软件部分和硬件部分。以MCU为核心，就是各种各样的单片机，是嵌入式硬件部分的实现方式之一，它主要是因为把处理器和存储器等部件集成在一块芯片上。 在探索单片机的发展道路时，有过两种模式，即“Σ模式”与“创新模式”。“Σ模式”将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机；“创新模式”则完全按嵌入式应用要求设计全新的，满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统。MCS-51是在MCS-48探索基础上，进行全面完善的嵌入式系统，成为单片嵌入式系统的典型结构体系。 体育比赛计时计分器是对体育比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录、加工处理、传递利用的工具。篮球比赛的计时计分器是一种得分类型的工具。它由计时器等、计分器等多种电子设备组成。 虽然篮球比赛中很早就开始研究应用了电子计分器，但通常都是利用模拟电子器
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。
课程设计报告 课程名称：数字电路课程设计 设计题目：篮球比赛数字计分器 院（部）：机械与电子工程电学院 专业：电气信息类 学生姓名: 曾吴广 学号: 2011211006 起止日期: 2013年6月7日-2013年6月22日 指导教师: 李玲纯华贵山
一、设计内容与要求： 设计一个篮球比赛记分显示器 基本要求： （1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。 （2）电路具有减分功能。 （3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。 （4）每次篮球比赛后显示器可清零。 二、设计方案 对应篮球比赛规则的系统的要求，篮球记分有1分、2分、3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。 电路要具有计分、减分及显示的功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数。如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数。用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。 电路框图 三、电路的设计记分电路 加 减 置 换 二 分 脉 冲 显 示 显 示 分 数 清 零 一分脉冲三分脉冲
1、记分部分 设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下： 故计分部分电路设计如下： 2、显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、f、g输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。
湖南工业大学 数字电路课程设计 指导老师：张学毅 学院：电气与信息工程 班级：电气工程1001 姓名：席献斌 学号：10401701008
一、制作任务 制作一个时间计时器，用于篮球赛控制时间的限时警示电路。 二、设计要求 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。 三、总体参考方案
包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（辅助时序控制电路）等五个部分组成。计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。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，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯等功能。当计时器递减计时到零（既定时时间到）时，显示器上显示00，同时二极管闪亮。 设计思路：秒脉冲信号经过递减计数器，译码器，再由数码管显示出来，中间包括控制电路。 四、主要元器件原理介绍 1、共阴极数码管 数码显示器可显示系统的运行状态及工作数据，我们所选用的是发光二极管（LED）显示器，它分为两种，共阴极（BS201/202）与共阳极（BS211/212），我们所选的是共阴极，它是将发光二极管的阴极短接后作为公共极，当驱动信号为高电平时，阴极必须接低电平，才能够发光显示。共阴极数码管的外引脚及内部电路如下图：
2、七段显示译码器74LS48 驱动共阴极显示器的译码器输出为高电平有效，所以选用74LS48驱动共阴极的发光二极管显示器。 下图是74LS48外引线排列图与功能表： 74LS48工作原理：译码器输入端为二进制码，经译码器后，输出端分别与七段显示器的的输入端对应连接。⑴消隐（灭灯）输入端BI为低电平有效。当消隐（灭灯）输入端BI =0 时，不论其余输入端状态如何，所有输出为零，数码管七段全暗，无任何显示；当消隐输入端BI =1 时译码器译码。⑵灯测试（试灯）输入端LT 为低电平有效。当灯测试（试灯）输入端=0（/ =1）时，不论其余输入端状态如何，所有输出为1，数码管七段全亮，显示8。可用来检查数码管、译码器有无故障；当灯测试输入端LT =1 时译码器译码。⑶脉冲消隐（动态灭灯）输入RBI 为低电平有效。当RBI =1时，对译码器无影响；当BI =LT =1 时，若RBI =0，输入数码是十进制的零时，数码管七段全暗，不显示；输入数码不为零时，则照常显示。在实际使用中有些零是可以不显示的，如004.50 中的百位的零可不显示；若百位的零可不显示，则十位的零也可不显示；小数点后第二位的零，不考虑有效位时也可不显示。脉冲消隐输入RBI =0 时，可使不显示的零消隐。
目录 引言............................................................................................................................ I 1 设计意义与要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 2系统总体方案及硬件设计 (2) 2.1 AT89C51简介 (2) 2.2 数码管显示原理 (2) 2.3 系统总体方案 (3) 3 编程设计 (4) 3.1 定时/计数器 (4) 3.2 程序流程图 (4) 3.3 程序分析 (6) 4 Proteus软件仿真 (7) 4.1 Proteus仿真软件简介 (7) 4.2 仿真过程 (7) 5 调试分析 (10) 6 心得体会 (11) 致谢 (12) 参考文献 (13) 附录一程序清单 (14) 附录二电路原理图 (16)
篮球比赛计分器设计 引言 本系统是采用单片机AT89C51作为本设计的核心元件，利用7段共阳LED作为显示器件。在此设计中共接入了2个7段共阳LED显示器，用于记录该队的分数，2个LED 显示器显示范围可达到0~99分，基本满足赛程需要。当比赛队得1分时，按下S1键加1分，得2分时按S2键加2分，得3分时按下S3键加3分。如分数计错需减分时，每按一次S4键减1分。 采用单片机控制是这个系统按键操作使用简洁，LED显示，安装方便。解决了篮球比赛计分器的安装问题，节约了线材，适合在各种规模的体育场馆使用，完全可以代替传统的用钟表进行计时的方法，当然稍加改动也可以用于其他球类比赛，是体育器材向智能化发展的一个实例。 关键词：AT89C51 LED显示定时/计数器
摘要 随着电子科技、信息通信技术的快速发展，嵌入式单片机应用越来越广泛。在HMOS技术大发展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基础上，于1980年推出了8位MCS-51系列单片机。它与以前的机型相比，功能增强了许多，就其指令和运行速度而言，超过了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成为工业控制系统中较为理想的机种。较早的MCS-51典型时钟为12MHz，而目前与MCS-51单片机兼容的一些单片机的时钟频率达到40MHz甚至更高，现在已有400MHz的单片机问世。篮球记分器是一种得分记录工具，由多种电子设备组成。以单片机为核心的篮球记分器造价便宜，使用简单，体积小等特点。
第1章绪论 1.1 单片机简述 单片机就是在一块半导体硅片上集成了微处理器（cpu），存储器（RAM,ROM,EPROM）和各种输入、输出接口（定时器/计数器，并行I/O接口，串行口，A/D转换器以及脉宽调制器PWM等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，因此被称为单片微型计算机，简称单片机。 单片机主要应用于测控领域，用以实现各种测试和控制功能。为了强调其控制属性，在国际上，多把单片机称为微控制器MCU（MicroController Unit）。单片机自20世纪70年代问世以来，以极其高的性价比受到人们的重视和关注，所以应用很广，发展很快。单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。例如，80C51系列单片机已有十多年的生命期，如今仍保持着上升的趋势，就充分证明了这一点。单片机以其一系列优点，近几年得到迅猛发展和大范围推广，广泛应用于工业控制系统，数据采集系统、智能化仪器仪表，及通讯设备、日常消费类产品、玩具等。并且已经深入到工业生产的各个环节以及人民生活的各层次中，如车间流水线控制、自动化系统等、智能型家用电器等。而美国ATMEL公司开发生产了新型的8位单片机——AT89系列单片机。他不但具有一般MCS-51单片机的所有特性，而且还拥有一些独特的优点，此次设计中所用到的AT89C51就是其中典型的代表。 1.2 设计意义 单片机的应用是具有高度现实意义的。单片机极高的可靠性，微型性和智能性（我们只要编写不同的程序后就能够完成不同的控制工作），单片机已成为工业控制领域中普遍采用的智能化控制工具，已经深深地渗入到我们的日常生活当中。通过此次基于单片机设计的篮球计时计分系统，我们可以更清楚详细的了解单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对MCS-51单片机的结构和原理进行讲述，以及基于单片机开发应用的相关芯片的工作原理，并且可以在将来的工作和学习中加以应用。
设计题目篮球比赛计分器设计 设计要求： 1.结合单片机串行口工作原理，用A T89S52设计一个篮球比赛计时计分器。 2.能够记录整个赛程的比赛时间并可同时用数码管显示。 3.拥有键盘接口，可通过键盘修改当前的比赛成绩（成绩修改包括加减1、2、3）。 4.能够随时刷新甲、乙两队在整个比赛中的比赛成绩。 5.能够通过数码管显示两队的比赛成绩。 6.比赛中场和结束时，能发出报警。 学生应完成的工作： 1.根据设计任务选定合适的单片机，根据控制对象设计接口电路。 2.根据电路工作过程，画出软件流程图，根据流程图编写相应的程序，进行调试并打印程序清单。 3.根据所确定的设计电路，利用相关软件绘制电路原理图、仿真图等，提供元器件清单。 4.根据电路及器件，完成安装、焊接和调试工作。 5.根据设计过程，撰写实习报告。 6.该生在此次设计中主要负责了倒计时程序的查找、电路的仿真和元器件的领取任务。 参考文献阅读： 【1】单片机原理及应用[M].张毅刚编著.高等教育出版社; 【2】51系列单片机及C51程序设计[M].王建校,杨建国等编著.科学出版社; 【3】单片机原理及接口技术[M].徐煜明,韩艳编著.电子工业出版社; 【4】单片机C语言和汇编语言混合编程实例详解[M].杜树春.北京航空航天大学出版社; 工作计划： 2012.05.07 8:00~11:30 下达课程设计任务书，介绍课程设计整体情况 15:00~18:30 熟悉课题，查阅资料 2012.05.08 8:00~11:30 教师进行方案性提示，主要原理 15:00~18:30 学生根据课题需要，拟定系统硬件方案 2012.05.098:00~18:30 讨论，优化并确定系统硬件方案 2012.05.108:00~18:30 讨论并确定程序流程，逐步开始撰写课程设计报告 2012.05.118:00~18:30 根据程序流程图编写程序 2012.05.148:00~18:30 讨论、优化最终完成系统软件设 2012.05.158:00~18:30 系统硬件电路制作，并检查课程设计报告撰写进度 2012.05.168:00~18:30 系统硬件电路制作，并检查课程设计报告撰写进度 2012.05.178:00~18:30 烧录程序，系统调试 2012.05.188:00~11:30 完成课程设计报告的撰写 15:00~18:30 集中检查收取课程设计报告及完成的实物 任务下达日期：2012 年5月7 日 任务完成日期：2012 年5月18 日 指导教师（签名）：学生（签名）： 篮球比赛计分器设计
数字逻辑电路设计 课程设计报告 系（部）：三系 专业：通信工程 班级：11通信 1班 姓名：张梦瑶 学号：20110306111 成绩： 指导老师：李海霞 开课时间：2012-2013学年二学期
一、设计题目 篮球比赛 24 秒倒计时器 二、主要内容 1、分析设计题目的具体要求 2、完成课题所要求的各个子功能的实现 3、用multisim 软件完成题目的整体设计 三、具体要求 （1）具有显示24s 倒计时功能：用两个共阴数码管显示，其计时间隔为1s。 （2）分别设置启动键和暂停 /继续键，控制两个计时器的直接启动计数，暂停/继续计数功能。 （3）设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，即进攻方计时器返回到24s。 （4）计时器递减计数到“00”时，计时器跳回“24”停止工作，并给出声音和发光提示，即蜂鸣器发出声响和发光二极管发光。 四、进度安排 第一天：介绍所用仿真软件；布置任务，明确课程设计的完整功能和要求。 第二天：消化课题，掌握设计要求，明确设计系统的全部功能，图书馆查阅资料。 第三天：确定总体设计方案，画出系统的原理框图。 第四天：绘制单元电路并对单元电路进行仿真。 第五天：分析电路，对原设计电路不断修改，获得最佳设计方案。 第六天：完成整体设计并仿真验证。 第七天：对课程设计进行现场运行检查并提问，给出实践操作成绩。 第八天：完成实践报告的撰写 五、成绩评定 课程设计成绩按优、良、中、及格、不及格评定，最终考核成绩由四部分组成：
1、理论设计方案，演示所设计成果，总成绩40％； 2、设计报告，占总成绩30％； 3、回答教师所提出的问题，占总成绩20％； 4、考勤情况，占总成绩10％； 无故旷课一次，平时成绩减半；无故旷课两次平时成绩为 0 分，无故旷课三次总成绩为 0 分。迟到 20 分钟按旷课处理。
《数字电子技术》课程设计题目：篮球比赛记分器设计 学院：信息科学与技术学院 专业：电子信息工程 班级：2010级（2）班 姓名：马慧2010508121 张驰2010508125 2012年7月6日
篮球比赛记分器设计 一、设计内容与要求： 设计一个篮球比赛记分显示器 基本要求： （1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。 （2）电路具有减分功能。 （3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。 （4）每次篮球比赛后显示器可清零。 二、设计方案 对应篮球比赛规则的系统的要求，篮球记分有1分、2分、3分的情况，通过对电路输入一个脉冲、两个脉冲、三个脉冲，使计数器对分数进行统计，这需要三个脉冲分路。 电路要具有计分、减分及显示的功能。当球队比赛得分时，用加法计分器通过控制分路加相应的分数。如果裁判误判了，可用减法计数器减掉误判的分数。用三片计数器和三个半导体数码LED进行对分数的统计和显示。 电路框图 记分电路 加 减 置 换 二 分 脉 冲 显 示 显 示 分 数 清 零 一分脉冲三分脉冲
三、电路的设计 1、记分部分 设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下： 故计分部分电路设计如下： 2、显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由a、b、c、d、e、
篮球计时计分系统 设计报告 电信131 荣根电信132 卓壮浩
目录 1.系统设计要求及设计思路 2.硬件电路设计 2.1主控电路 2.2按键控制模块 2.3显示模块 2.4定时报警模块 3.软件开发流程及代码分析 4.实验总结
引言 ?篮球计时计分器硬件电路设计 ?篮球计时计分器软件设计 篮球计时计分器系统以AT89C51单片机为核心，系统显示部分包括 计时显示和计分显示两部分，均采用共阳极LED动态扫描方式显 示。系统采用单片机定时器TO中断计时，计时围宽，可进行定 时设定，也可以调整小时、分钟、秒等值；计分部分调整灵活，显 示围宽，足以满足各种规糢赛程需要。
1. 系统设计要求及设计思路 1.系统设计要求 为实现篮球计时计分器系统的设计，本系统应该满足以下几点 要求： ?能设置整个赛程的比赛时间，在比赛过程中能根据需要暂停和开始计时。 ?能根据比赛情况刷新比赛双方的比分。 ?中场交换比赛场地时，能交换甲、乙两队比分的位置。 ?比赛结束时，能发出报警声。 2.系统设计思路 根据设计任务与要求，设计思路如下： 系统主要功能包括记分和计时两部分，能实现两队比分的加分、减分、汁时以及其他多种显示效果；系统控制模块有：2位动态显示记分模块、4位动态显示计时模块、两队加分减分模块、按键查 询模块、分秒控制模块等。 具体实现过程：釆用7段LED数码管动态显示整个赛程的比赛时间和两队的比分情况。通过 4个按键和外部中断0实现输入功能，用于赛前时间调整、比赛过程比分纪录、时间启停以及比赛结束以后的声音报警等功能。
2.硬件电路设计 根据设计要求与设计思路，确定该系统的设计方案，图6-1为该系统设计方案的硬件电路设计框图。硬件电路主要由4部分组成：主控电路、按键控制电路、显示模块和定时报警模块。下 面对其进行一一介绍。
单片机课程设计-篮球计时器
绪论 篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，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。以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、数码管显示，非常实用。此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。 本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括STC89C51, 2个八段共阳数码管显示、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。其功能土要有:一场篮球比赛共分四节，每节12分:每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示;所有的计时都要具有暂停、继续、复位;当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有蜂鸣器报警提示。本次课程设计是采用单片机C语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
1系统工作原理 1.1 功能说明 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中不可缺少的一部分。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。 大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作数码显示端。24秒计时开始，A3为24秒复位开启键(投篮或交换控球时按下此键);A4为24秒计时停止键(有违例时按下此键); A5为24秒计时启动键;A6为总复位键。而此次我们设计的是1个简易篮球比赛计时器。 最简单的篮球球计时器是24秒倒计时计时器。也就是本次课程设计的课题。24秒篮球计时器要求设置外部操作开关，控制计数器的直接复位、启动和暂停，并且计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1，当计时器减0时，显示器上显示00，同时发出蜂鸣器报警信号。 1.2基本原理 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秒倒计时功能，而控制电路完成计数器的直接复位、启动技术、暂停以及连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 按键AT89C 51 单片 机 显示 驱动 数码管 显示 蜂鸣器 报警
学号： 本科毕业设计 学院 专业 年级 姓名 论文题目篮球比赛计分器设计 指导教师职称 年月日
目录 摘要 (1) Abstract (1) 1绪论 (2) 1.1篮球比赛计分器设计的研究的背景 (2) 1.2研究内容 (2) 1.3设计目标 (3) 2方案选择与论证 (3) 2.1方案一 (3) 2.2方案二 (4) 2.3方案三 (4) 2.4方案选择 (5) 3单元电路设计 (5) 3.1单片机简述 (5) 3.2振荡电路 (6) 3.3控制按键电路 (7) 3.4复位电路 (7) 3.5报警时钟电路 (8) 3.6数码管显示电路 (8) 4软件设计 (10) 4.1 主流程图 (10) 4.2 源程序代码 (11) 5调试结果及分析 (11) 6 结论 (12) 参考文献 (13)
篮球比赛计分器设计 摘要：篮球比赛计分器主要由计分器、计时器等多种电子器件组成。篮球比赛计分器主要实现的基本功能有：开始和暂停、比赛时间倒计时、24秒倒计时、加分操作、蜂鸣报警、时间和比分显示的基本功能。本设计具备比赛过程中数据显示的稳定性及准确性；在比赛进入倒计时24秒之后，该系统会有报警声，即该场比赛结束。随着单片机在各个领域的应用，篮球比赛积分器系统也应用单片机为主要芯片。在用单片机控制的LED七段显示器计时计分以便于在比赛中提高稳定性和准确性。本设计是基于单片机AT89C51的篮球比赛计分系统。利用三个四位8段数码管作为显示器件，有时间显示，每一次进攻24秒显示，每一节分钟倒计时显示，双方比分显示。 关键词：篮球比赛；计分器；24秒倒计时 The design of basketball game scoring device Abstract：Basketball game scoring devices mainly includes scoring devices, calculagraph, and other electronic devices. The basic functions of a basketball game are: start and pause, the game countdown, a 24-second countdown, adding scores, buzzing alarm, displaying time and scores. This design is stable and accurate. When the game is 24 seconds left, the alarm will ring. Then it means game is over. With the application of SCM in various fields, the basketball game system also adopts SCM as the main chip. By using the LED seven-segment display controlled by SCM, it will be more stable and accurate in the game. This design is mainly talking about the scoring system which is based on SCM AT89c51. Using three four eight-segment as display devices, it shows time, every 24 seconds, every minute countdown, scores between two sides. Key words: Basketball game, scoring device, 24 seconds countdown
课程设计报告 课程名称：电子技术课程设计 设计题目：篮球比赛倒计时器 专业：自动化 班级： 1班学号： 学生： 时间： 2012 年 2 月 20 日～ 2 月26 日 ―――――――以下指导教师填写――――― 分项成绩：出勤成品答辩及考核 总成绩：总分成绩 指导教师：
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 知识与实践能力相结合的重要环节，是真正锻炼学生能力的环节。为 今后进行复杂的综合型电子系统的设计和调试打下基础。 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，交通信号灯等。 本课程设计“篮球比赛倒计时器的设计”，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违例。 本设计主要能完成：电路具有24.0秒时间显示功能；系统设置外部操作开关，控制计时器的置数、启动/连续和暂停功能；计数过程中，无论处于何种状态，当按下置数键时，计数重新开始；计时器为递减计时，其计时间隔为0.1秒；当计时器递减计时到零时，显示器显示0，同时发出CP 同步闪烁报警信号等。整个电路的设计借助于Proteus仿真软件以及数字电路相关理论知识，并在Proteus下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
目录 第1章绪论 (1) 1.1课程设计意义 (1) 1.2 设计任务及要求 (1) 1.2.1 设计任务 (1) 1.2.2 基本要求及目标 (1) 第2章电路框图及工作原理 (1) 2.1 设计方案 (1) 2.2 电路框图 (2) 第3章单元电路的设计 (2) 3.1 24进制计数器的设计 (2) 3.2 数码显示电路的设计 (4) 3.3 0.1秒脉冲的设计 (5) 3.4 报警电路的设计 (7) 3.5 整机工作原理 (7) 第4章电路仿真 (8) 心得体会 (10) 参考文献 (11)