数字电路篮球30s可控计时器

篮球30秒计时器课程设计一、引言篮球30秒计时器是一项非常重要的设备，它在篮球比赛中起到了至关重要的作用。

本文将介绍如何进行篮球30秒计时器课程设计，以便让学生们更好地掌握这项技能。

二、课程目标本课程的主要目标是让学生们了解篮球比赛中30秒计时器的使用方法和规则，并且能够熟练地操作该设备。

通过本课程，学生应该能够掌握以下技能：1. 熟悉30秒计时器的外观和功能；2. 理解30秒计时器在篮球比赛中的作用；3. 掌握30秒计时器的使用方法；4. 能够根据比赛情况灵活操作30秒计时器。

三、教学内容1. 介绍30秒计时器的外观和功能在第一节课中，我们将向学生介绍30秒计时器的外观和功能。

首先，我们会向学生展示一个真实的30秒计时器，并让他们了解每个按钮和指示灯所代表的意义。

然后，我们会向学生演示如何启动和停止计时器，并且讲解不同指示灯所代表的含义。

2. 讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用在第二节课中，我们将向学生讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用。

我们会向学生介绍什么情况下需要使用30秒计时器，并且让他们了解使用30秒计时器的规则和注意事项。

同时，我们还会向学生演示如何根据比赛情况灵活地使用30秒计时器。

3. 掌握30秒计时器的使用方法在第三节课中，我们将教授学生如何正确地操作30秒计时器。

我们会向学生演示如何启动和停止计时器，并且讲解每个按钮所代表的含义。

然后，我们会让学生自己操作30秒计时器，并且纠正他们可能存在的错误。

4. 灵活操作30秒计时器在最后一节课中，我们将模拟篮球比赛场景，并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。

这样可以帮助学生更好地掌握该技能，并且提高他们的实际应用能力。

四、教学方法1. 讲授法：通过介绍、演示和讲解等方式向学生传授知识。

2. 实践法：让学生亲自操作30秒计时器，并且纠正他们可能存在的错误。

3. 模拟法：模拟篮球比赛场景，并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。

1课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：篮球30秒计时器摘要随着生活水平的提高，人们关于生活品质的高要求。

关于时刻的准确愈来愈发期盼。

比如在田径，足球等体育运动中时刻的分秒必争显的加倍的不可或缺。

在如此的大背景下，计时器也应运而生。

专门在于篮球竞赛中一般是零点几秒能够决定各方的悲喜。

人类最先利用的按时工具是沙漏或水漏，但在钟表诞生进展成熟以后，人们开始尝试利用这种全新的计时工具来改良按时器，达到准确操纵时刻的目的。

在篮球竞赛中，规定了球员的持球时刻不能超过30秒，不然就犯规了。

本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球竞赛中，用于对球员持球时刻30秒限制。

目录第一章设计任务及要求……………………………………….. 第二章系统的组成及工作原理……………………………….2.1 系统组成………………………………………………2.2 工作原理………………………………………………第三章单元电路设计、参数计算、器件选择………………..3.1 译码显示电路…………………………………………3.2 555 多谐振荡器……………………………………3.3 计数电路……………………………………3.4 操纵电路……………………………………………第四章调试及结果分析………………. ………………. ……第五章心得体会…………………………………第六章参考文献……………………………………………附录一…………………………………………附录二………………………………………附录三………………………………………第一章设计任务及要求〖设计任务〗设计一个符合功能的30秒篮球计时器电路。

〖大体要求〗1．具有显示30秒的计时功能。

2．系统设置外部操作开关，操纵计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。

3．计时器为30秒递减计不时，其计时刻隔为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。

第二章系统的组成及工作原理系统组成本课程设计要紧包括秒脉冲发生电路、计数电路、数码显示电路和报警电路，操纵电路是由各外部操作开关组成，而秒脉冲发生器是由555按时器组成，计数电路那么由计数器组成。

篮球竞赛30s倒计时的设计1课程设计背景二十一世纪，人类迈入信息时代，电子科学技术在人们生活中的运用越来越普遍。

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，计时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。

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，因此设计一款30秒计时器是非常有必要也非常有前景的。

该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30秒制。

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。

本设计是74LS192芯片作为减数功能的30秒倒计时计数器。

该计数器主要包括555构成的震荡电路，74LS192模块，数码管等模块单元。

经测试，计数器可实现显示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、启动功能，发出光电报警信号。

该设计电路简单、使用方便，功能稳定多样，具有很强的实用价值。

2课题设计要求（1）具有显示30S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，应发出光电报警信号3设计任务及目标（1）根据给出的电路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）进行电路的安装、调试，直到电路能达到规定的设计目标；（4）写出完整、详细的课程设计报告。

4课题设计框图5电路设计5.1设计原理分析设计任务，该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路5个部分构成。

篮球比赛30秒倒计时电路设计篮球比赛倒计时是体育比赛中非常重要的一个环节，倒计时电路的设计对于比赛的顺利进行起着至关重要的作用。

本文将以设计一个篮球比赛倒计时电路为例，详细介绍其设计原理和实现方法。

一、需求分析篮球比赛倒计时电路的主要功能是实现倒计时功能，包括显示比赛剩余时间和报警功能。

根据题目要求为30秒倒计时，那么需要设计一个能够精确计时30秒的电路。

二、设计思路由于需要实现精确的倒计时，可以采用计时器和显示器结合的方式来实现。

同时，为了能够及时提醒比赛进行者和观众，还需要设计报警功能。

三、电路设计在电路设计方面，可以采用数字集成电路来实现。

1.计时功能设计可以选择一个可编程集成电路（IC）或者计时集成电路（IC）来作为倒计时器。

作为一个例子，可以选择一个7490集成电路作为计时器。

7490是一个具有十进制计数器的集成电路，可以实现从0-9的十进制计数。

其中，用于个位数倒计时的是7490的1号引脚（QA）和15号引脚（QD），用于十位数倒计时的是7490的5号引脚（QA）和11号引脚（QD）。

计时器的输入引脚可以由外部触发器或者时钟发生器提供。

2.显示功能设计可以选择七段LED显示器来显示倒计时的时间。

七段LED显示器是由七个LED组成的，每个LED代表一个数字。

可以通过将不同的LED点亮来显示不同的数字。

具体显示方式可以参考七段LED显示器的数据手册。

3.报警功能设计为了实现报警功能，可以选择一个蜂鸣器作为报警器。

蜂鸣器可以通过输入电流来发出声音。

可以将蜂鸣器与倒计时器相连，当倒计时达到0时，触发报警器发出声音。

四、电路实现根据上述设计思路和步骤，可以将电路实现如下：1.连接7490计时器与七段LED显示器，根据7490计时器的倒计时情况，通过输出引脚来控制LED显示器中的LED点亮情况，从而实现对时间的显示。

2.连接倒计时器与蜂鸣器，当倒计时器倒计时到0时，触发蜂鸣器发出声音，提醒比赛进行者和观众。

电子技术课程设计报告设计题目：数字显示30秒倒计时器电路设计1、课程设计目的、意义设计目的：（1）依照原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的1各集成块的1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。

设计意义：数字显示30秒倒计时器是一个简单的数字电路，但是它能够扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器、交通灯倒计时器等等。

2、设计题方案比较、论证设计方案：分析设计任务，计数器和操纵电路是系统的要紧部份。

计数器完成30秒计时功能，而操纵电路具有直接操纵计数器的启动设计、译码显示电路的显示和灭灯功能。

当启动开关闭合时，操纵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“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；处于维持状态。

系统设计框图如图2-1所示。

数字显示30秒倒计时器实验电路如图2-2所示。

图2-1图2-23、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，整体电路图递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简单，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采纳8421码二-十进制编码，而且有直接清零、置数、加锁计数功能。

图2-3是74LS192外引脚。

图中CPU 、CPD别离加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。

LD是异步并行置数操纵端（低电平有效），CO、BO别离是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D是并行数据输入端，Q3-Q是输出端。

74LS192的功能表见下表所示。

秒信号产生器秒信号产生器的电路是利用 555 按时器（图3-1）组成的秒信号发生器。

NE555 芯片有单稳态电路功能，可发生方波信号，可适当的选择电阻、电容，使其输出信号的周期为 1 秒。

本电路输出脉冲的周期为：T=*(R1+2*R2)*C，假设 T=1s，令 C=10μF,R1=39kΩ，那么R2=51k Ω。

数字电路课程设计可以自由发挥，题目自拟，即可以是以下题目中的任何一个，也可以是其他自选的题目。

希望同学们提早开始动手。

一、设计并制作一数字式温度计〖基本要求〗采用电桥法，利用PT~100热电阻对0~200℃测温范围进行测量并送LED 数码管显示，要求测量分辨率为0.1℃,数据测量间隔时间为5秒。

〖提高要求〗1)针对不同的铂热电阻讨论不同的温度信号测量办法2)利用电路对测温电路进行非线性校正，提高测温精度(电路非线性校正和EPROM 查表法非线性校正两种方法)3)讨论误差的形成因素和减少误差的措施 4)进行简单的温度开关控制〖参考原理框图〗系统参考原理框图如下：〖主要参考元器件〗MCl4433(1)，LM324(1)，七段数码管(4)，CD4511(1),MC1413(1),铂热电阻使用普通精密电位器代替。

二、十二小时电子钟〖基本要求〗利用基本数字电路制作小时电子钟，要求显示时分秒；并能实现校时和校分的功能。

〖提高要求〗1)针对影响电子钟走时精度的因素提出改进方案 2)增加日期显示 3)实现倒计时功能4)整点报时(非语音报时) 5)定时功能〖参考原理框图〗：电桥电路 供电电路 时钟电路 放大电路 A/D 转换 显示电路 时校 分校 秒校 24进制时计数器 60进制分计数器 60进制秒计数器 译码电路 显示电路 译码电路 显示电路 显示电路 译码电路〖主要参考元器件〗：CD4060，74LS74，74LS161，74LS248三、电平感觉检测仪〖基本要求〗：采用光电式摇晃传感器，其检测范围为±90℃，每摇晃一度传感器就输出一个脉冲信号给计数单元，在给定时间内测量到的脉冲数目就能表明该人的电平感觉，测试时采用头戴式传感器、闭上双目，单脚立地：保持静止，开始测试。

定时时间为1分钟〖提高要求〗〖参考原理、框图〗：〖主要参考元器件〗CD4060，555，74LS74四、便携式快速心律计基本要求〗利用数字电路制作一便携式快速心律计，用于在较短时间内测量脉搏跳动速率：并使用LED 显示。

课程设计（说明书）篮球竞赛30秒计时器设计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与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.电子电路测试与实验.[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，它自动的报警。

这次课设设计了一个一个篮球竞赛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。

当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数，等递减到0时，发光二极管亮光报警。

30秒倒计时计数器设计——数字电子计数基础课程设计学院：计算机学院专业班级：通信工程10-2班时间：2013年1月7日目录设计要求 (3)正文一、倒计时器组成及原理 (3)1.1倒计时计数器组成 (3)1.2工作原理 (3)二、拟定设计方案 (4)2.1用Multisim进行仿真设计 (4)2.2设计实现数码管显示 (4)2.3设计555定时振荡实现秒振荡发生功能 (4)2.4设计实现减法计数功能 (5)2.5设计实现二位数减法计数功能 (5)2.6设计实现反馈电路实现30秒计数功能 (5)2.7设计实现控制电路实现启动、清零/复位和暂停/继续计数控制电路 (5)2.7.1清零/复位电路 (5)2.7.2暂停/继续计数电路 (6)2.7.3启动电路 (7)2.8设计实现闪烁报警电路 (8)三、功能说明总结 (9)四、课程设计小结 (9)参考文献 …………………………………………………………………………………10 附录：一、电路原理图 .................................................................................11 二、元器件明细表 (11)设计要求：设计30秒倒计时计数器。

30秒倒计时器的设计功能要求包括： 1、具有30秒倒计时功能；2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零/复位、开始和暂停/连续计数功能；3、计时器计时间隔为1秒；4、计时器递减计时到零时，数码显示器不灭灯，保持并闪烁光电报警。

5、计时器暂停计数时，数码管闪烁提醒；正文：一、倒计时器组成及原理1.1倒计时计数器组成倒计时计数器选用TTL 集成电路，主要由秒定时振荡发生器、减法计数器、译码器、七段数码显示器、控制电路、闪烁报警电路等组成，在电路工作过程中，电路能够通过控制器实现开始计数、清零/复位、暂停/继续计数等功能，在倒计时结束保持00状态并不断闪烁提示报警，原理图如下：倒计时计数器原理组成框图秒定时振荡 发生器减法计数器 数码管译码器 七段数码管显示控制电路闪烁报警电路图11.2工作原理当电路工作时，由555定时器组成多谐振荡器，选取适当的电容使振荡周期为1s；用两片减法计数器芯片级联组成二位数计数器，用七段数码管显示计数；控制电路通过控制减法计数器的控制端实现对电路保留、启动、清零/复位和暂停/继续计数功能的控制；利用JK 触发器的翻转状态特性和译码器BI/RBO端的控制实现闪烁报警功能。

篮球30秒计时器课程设计简介篮球30秒计时器是一种用于比赛计时的设备，它起到控制比赛时间的作用。

本篇课程设计将介绍篮球30秒计时器的原理、使用方法以及相关的教学内容。

篮球30秒计时器的原理篮球30秒计时器是一种根据篮球比赛规则设计的计时设备，主要用于掌控比赛时间。

其原理如下： 1. 计时器设置在30秒，根据比赛规则，球队进攻时必须在30秒内投篮。

2. 当一支球队控球开始进攻时，计时器开始倒计时。

3. 如果球队在30秒内未能完成投篮，那么球权转移到对方球队。

4. 如果球队在30秒内完成投篮，并且投篮球进入篮筐，那么该球队得到2分。

篮球30秒计时器的使用方法篮球30秒计时器的使用方法非常简单，主要分为以下几个步骤： 1. 首先，将篮球30秒计时器放置在比赛台上，并确保其电源已接通。

2. 在比赛开始前，按下计时器上的“开始”按钮，计时器开始工作，显示屏上显示的时间为30秒。

3.当一支球队控球开始进攻时，教练或裁判员应立即按下计时器上的“开始”按钮，计时器开始倒计时。

4. 如果球队在30秒内未能完成投篮，计时器倒计时结束后会发出警报声，并自动将球权转移到对方球队。

5. 如果球队在30秒内完成投篮，并且投篮球进入篮筐，计时器会停止倒计时，并显示下一次进攻的时间。

篮球30秒计时器课程设计为了帮助学生更好地理解和运用篮球30秒计时器，我们设计了以下课程内容： 1. 介绍篮球30秒计时器的作用和原理 - 讲解篮球30秒计时器在比赛中的重要作用，以及其设计原理和工作原理。

2. 计时器的使用方法和注意事项 - 具体讲解计时器的使用方法，如何按下开始按钮、如何重置计时器、如何处理倒计时结束后的情况等。

- 强调注意事项，如确保计时器连接正常、不要随意更改计时器设置等。

3. 球队协作训练 - 通过分组练习，让学生模拟比赛情境，分两支球队进行攻防对抗。

- 设定每次进攻时间为30秒，要求学生在规定时间内完成投篮，并根据比赛结果进行得分统计。

篮球竞赛30秒倒计时器设计+原理框图+电路图篮球竞赛30秒倒计时器设计+原理框图+电路图芯片NE555 NE555是时基集成电路，它在应用和工作方式上一般可归纳为3类。

每类工作方式又有很多个不同的电路。

在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。

下图是NE555的内部功能原理框图和内部管脚图。

NE555内部管脚图芯片74LS161 74LS161是常用的四位二进制可预置的同步加法计数器，它可以灵活的运用在各种数字电路，以及单片机系统种实现分频器等很多重要的功能. <74ls161引脚图>输入输出CR CP LD EP ET D3 D2 D1 D0 Q3 Q2 Q1 Q00 ФФФФФФФФ0 0 0 01 ↑ 0 ФФ d c b a d c b a1 ↑ 1 0 ФФФФФQ3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 Ф0 ФФФФQ3 Q2 Q1 Q01 ↑ 1 1 1 ФФФФ状态码加1<74LS161功能表> 从74LS161功能表中可以知道，当清零端CR=“0”，计数器输出Q3、Q2、Q1、Q0立即为全“0”，这个时候为异步复位功能。

当CR=“1”且LD=“0”时，在CP 信号上升沿作用后，74LS161输出端Q3、Q2、Q1、Q0的状态分别与并行数据输入端D3，D2，D1，D0的状态一样，为同步置数功能。

而只有当CR=LD=EP=ET=“1”、CP脉冲上升沿作用后，计无耻悲鄙下流的网学网总是抄六维论文网器加1。

74LS161还有一个进位输出端CO，其逻辑关系是CO=Q0•Q1•Q2•Q3•CET。

合理应用计数器的清零功能和置数功能，一片74LS161可以组成16进制以下的任意进制分频器。

芯片74LS0074LS00是常用的2输入四与非门集成电路，它的作用很简单，顾名思义就是实现一个与非门。

Vcc 4B 4A 4Y 3B 3A 3Y┌┴—┴—┴—┴—┴—┴—┴┐__ │14 13 12 11 10 9 8│Y = AB ）│ 2输入四正与非门74LS00│ 1 2 3 4 5 6 7│└┬—┬—┬—┬—┬—┬—┬┘1A 1B 1Y 2A 2B 2Y GND<74LS00引脚图> 论文网A＝1 B=1 Y=0A＝0 B=1 Y=1A＝1 B=0 Y=1A＝0 B=0 Y=1 2.3.2 8421BCD码递减计数器模块74LS192是一块同步8421BCD码加/减计数器，具有直接清零、置数、加锁计数功能。

课程设计说明书课程设计名称：数字电路课程设计课程设计题目：篮球竞赛30s计时器学院名称：科技学院专业：通信工程班级：1082041学号：18 姓名: 刘金钊评分：教师：摘要篮球是现在学生酷爱的运动项目之一。

无规矩不成方圆，同样，篮球比赛也有约束其开展的赛制。

篮球比赛中，一场比赛都是以时间计算的。

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球员的犯规。

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，可以直接启动、暂停、连续、清零以及具有光电报警功能。

课设原理包括信号发生、时序控制电路、计数器、译码显示、光电报警五部分。

信号发生部分，用到555芯片，构成多谢振荡电路，产生脉冲信号。

时序控制电路部分，以RS触发为主体构成。

利用74LS192十进制可逆计数器构成计数器部分，译码显示可选择CD4511BC或74LS48均可。

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，同时发出光电报警信号等。

由于30秒计时器的设计的应用，使得篮球比赛朝着更加公平合理，紧张激烈和富有魅力的方向发展。

关键词：555 多谢振荡电路 RS触发 74LS192 倒计时 30秒目录前言 (4)第一章设计内容 (5)设计要求 (5)第二章系统设计方案 (6)2.1 计时器的组成框图 (6)2.2系统方案及选择 (6)2.21 方案一 (6)2.22 方案二 (7)第三章系统电路设计 (9)3.1 秒脉冲发生器 (9)3.2 30进制递减计数器 (10)3.3 译码显示电路 (10)3.4 光电报警电路 (11)3.5 时序控制电路设计 (11)第四章安装与调试 (13)第五章结论与心得 (15)附录一总电路图 (16)附录二各芯片管脚图及功能表 (16)附录三元件清单 (17)附录四参考文献 (18)前言篮球比赛规则从最初的13条发展至今更趋于合理、公平，其中重要是一条便是对时间的规定。

数字电路课程设计篮球竞赛30秒计时器设计专业班级：姓名：学号：年月号目录设计要求************************************************************2 正文****************************************************************21.设计原理******************************************************22.设计方案******************************************************33.电路设计******************************************************34.元器件********************************************************75.逻辑电路图****************************************************7 安装与测试*********************************************************111.电路的安装***************************************************112.电路的调试***************************************************11 课程设计小结*******************************************************12 参考文献***********************************************************12 附录***************************************************************13设计要求：本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计篮球竞赛30秒计时器。

目录一、设计目的 (1)二、设计任务与要求及软件介绍 (1)三、设计步骤 (3)1、实验预习 (3)2、设计方案 (3)3、仿真结果 (8)四、设计总结 (9)五、实验心得 (10)六、参考文献 (10)一、设计目的1、通过本课程设计的学习，复习所学的专业知识，增强理论运用于实践的能力，并通过动手设计具有一定的实践操作能力；2、掌握Quartus II或Multisim使用方法，能熟练运用该软件设计并仿真电路；3、学会用数字电子器件组成复杂系统的方法；4、结合本次的课程设计——篮球竞赛10s计时器的设计，掌握数字电路系统的调试方法、组装方法；5、通过亲自动手实践，引导自己在理论指导下学会创新，发散思维，提高自身综合素质。

二、设计任务与要求及软件介绍任务与要求：设计一个30s计时器，具体技术要求如下：1、具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果。

（通过利用两个74LS192得以实现十进制同步加法/减法计数器。

）2、设有外部操作开关，控制计数器实现直接清零、启动以及暂停/连续工作等操作。

3、计时器为30s递减计时，计时间隔为1s。

（利用555计时器，通过设置向导，模拟出一个可以产生1Hz频率的秒脉冲信号发生器。

）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。

软件介绍：Quartus II：Quartus II 是一种可编程逻辑的设计环境，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程，Quartus II 集成环境包括以下内容：系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑器件(PLD)设计、综合，布局和布线、验证和仿真。

通过Quartus II可以进行74LS192的电路仿真，并得出相关的波形结果，从而提高设计的准确性，高效性。

Multisim：Multisim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。

电力职业技术学院毕业设计报告题目篮球比赛计时器设计机电工程系电气自动化专业2012级2_ 班学号8姓名达指导教师继伟完成日期2015 年 1 月本次毕业设计的主要介绍：篮球比赛计时器。

随着科技发展，篮球计时器不仅应用于NBA，CBA这样专业的篮球赛场上，也广泛应用于民用的普通赛场上，方便于每场比赛的公平公正。

本设计是对脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒和12分钟倒计时器。

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报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。

利用软件和硬件的结合实现开机自动置节计数器为第一节，节计时器为12分00秒，24秒违例为24秒。

用数字显示篮球比赛当时节数，每节时间及24秒的倒计时，采用单片机串行显示。

最后本文会详细叙述此电路的安装与调试，并对调试过程中出现的问题做简要说明。

关键词：篮球比赛计时器；计数器；74LS192第一章绪论 (1)1.1课题选题的概论 (1)1.2课题设计的背景和意义 (2)1.3设计的任务和要求 (3)第二章设计思路、基本原理和框图 (4)2.1设计思路 (4)2.2基本原理 (5)2.3总体设计框图 (5)2.4硬件设计 (7)2.4.1 555时钟芯片模块： (7)2.4.2 74LS192计数器 (8)2.4.3 BCD码7段译码器CD4511 (9)2.4.4 D触发器芯片 (10)2.4.5 YX-1型（单面）篮球计时器 (14)2.4.6 蜂鸣器 (14)第三章篮球计时器电路设计 (16)3.1系统倒计时流程图 (16)3.2秒脉冲发生器的设计 (18)3.3秒、分倒计数器的设计 (18)3.3.1 24秒倒计时电路 (18)3.3.2 12分钟倒计时电路设计 (20)3.4译码器和显示器的设计 (23)3.5节次控制电路的设计 (24)3.6报警电路 (25)第四章篮球计时器软件设计 (26)4.1 篮球计时器程序流程图 (26)4.2 篮球计时器程序设计 (27)第五章Protues仿真与结果分析 (35)5.1 Protues仿真 (35)5.1.1 24秒倒计时仿真调试 (35)5.1.2 12分钟倒计时仿真调试 (35)5.1.3 节数计数单元仿真调试 (37)5.2结果分析 (37)第六章总结 (38)6.1结论 (38)6.2总结 (38)第一章绪论1.1课题选题的概论在当今社会随着物质生活的提高，人们对精神文化的需求也越来越高。

目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (2)三、设计题目和内容 (2)四、总体设计方案要求 (3)1.设计的总体原理 (3)2.设计内容 (4)3.设计思想 (4)五、EDA设计及仿真（各个模块设计程序及仿真波形图） (4)1.计数控制部分 (4)2.显示部分 (5)3.报警部分 (6)4.整体源程序 (6)5.源程序仿真结果及分析 (9)六、硬件实现 (11)1.实验步骤： (11)2.硬件仿真结果 (13)七、设计总结 (15)1、设计过程中遇到的问题及解决方法 (15)2、设计体会 (15)八、参考文献 (16)一、设计目的通过对FPGA（现场可编程门阵列）芯片的设计实践，使学生掌握一般的PLD（可编程逻辑器件）的设计过程、设计要求、设计内容、设计方法，能根据用户的要求及工艺需要进行电子芯片设计并制定有关技术文件。

培养学生综合运用已学知识解决实际工程技术问题的能力、查阅图书资料和各种工具书的能力、工程绘图能力、撰写技术报告和编制技术资料的能力，受到一次电子设计自动化方面的基本训练。

培养学生利用EDA技术知识，解决电子设计自动化中常见实际问题的能力，使学生积累实际EDA编程。

通过本课程设计的学习，学生将复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本课程设计的实践使学生具有一定的实践操作能力。

二、设计要求1、以EDA技术的基本理论为指导，将设计实验分为基本功能电路和较复杂的电子系统两个层次，要求利用数字电路或者EDA方法去设计并完成特定功能的电子电路的仿真、软硬件调试；2、熟悉掌握常用仿真开发软件，比如：Quartus II或Xilinx ISE的使用方法。

3、能熟练运用上述开发软件设计并仿真电路并下载到FPGA中进行调试；4、学会用EDA技术实现数字电子器件组成复杂系统的方法；学习电子系统电路的安装调试技术。

三、设计题目和内容题目：篮球竞赛30s计时器用EDA技术设计一个30s计时器，具体技术要求如下：1、具有30s计时功能，并且能够实时显示计数结果。

1 计数器概述1.1篮球竞赛24秒计时器功能数字电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，在生活中有着各种各样的应用。

因此课程设计是数字电子技术学习中非常重要的一个环节，它将学生的理论知识和实践能力统一起来，为以后的工作做好准备。

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，它就自动报警从而判定此球员的犯规。

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛24秒计时器。

此计时器功能齐全，有显示24秒倒计时的功能，同时系统设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动、暂停、连续功能。

而在直接清零时，数码管显示器灭灯，计时器为24秒递减计时其计时间间隔为1秒，计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。

1.2设计任务及要求1.2.1 基本要求（1）显示24秒计时功能。

（2）设置外部操作开关控制计时器直接清零、启动、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秒递减计时器，其计时间隔为1秒。

（5）递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。

（6）秒脉冲由555多谐振荡器给出。

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1.2.3 主要参考器件555 晶体定时器74 LS74双D触发器74LS47译码器74192双时钟十进制计数器2 电路设计原理与单元模块2.1设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如图2.1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、定时时间到启动报警等功能。