篮球24秒计时器设计
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电子技术课程设计篮球竞赛计时器设计学院:机电工程学院专业:农业电气化与自动化姓名:学号:指导教师:职称:设计完成日期:二Ο一二年九月目录第一章定时电路系统概述1、引言 (2)2、性能指标要求 (2)3、元器件清单 (2)4、设计内容 (2)5、设计报告要求 (3)第二章篮球竞赛24秒定时的方法1、电路的组成 (4)2、设计原理 (4)第三章电路组成框图1、秒脉冲发生器 (4)2、计数器 (7)3、控制电路 (8)4、译码显示电路 (9)5、辅助时序控制电路 (12)6、报警电路 (13)7、总电路图 (14)第四章小结 (15)参考文献: (15)第一章定时电路系统概述1、引言: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。
2、性能指标要求:1、有显示24秒的倒计时功能2、置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动、暂停和连续功能3、计时器为24秒递减计时器,其间隔为1秒4、计时器递减计时到零时,发出光电报警信号3、元器件清单: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4、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。
5、设计报告要求:分析实验任务,选择技术方案,确定原件参数;确定原理框图;画出电路原理图;对所设计的电路进行综合分析,包括工作原理和设计方法。
第二章篮球竞赛24秒定时的方法1、电路的组成1.1、24秒定时器的总体参考方案框图如图所示。
课程设计题目篮球比赛24秒计时器设计学院自动化学院专业自动化班级姓名指导教师年月日目录引言1 设计意义及要求 (3)1.1 设计意义 (3)1.2 设计要求 (3)2 方案设计 (3)2.1 设计思路 (3)2.1.1电路要求 (3)2.1.2方案一电路设计原理 (3)2.1.3 工作原理 (4)2.1.4方案二电路设计原理 (5)2.3方案比较 (6)3部分电路设计 (7)3.1 时钟脉冲电路 (7)3.2 计时电路 (8)3.3 停止控制电路 (9)3.4 警报提示装置 (10)4 调试与检测 (11)4.1 调试中故障及解决办法 (11)4.2 调试与运行结果 (11)5 仿真操作步骤及使用说明 (13)结束语 (14)参考文献 (14)附录电路图 (15)本科生课程设计成绩评定表引言很多人都看过篮球比赛,篮球比赛时,我们会发现每次进攻都会进行24秒倒计时,当计时到零时就会出现声光报警。
篮球的24秒计时器只是计时器的一种。
在生活中,我们经常会看见各种计时器,例如,在十字路口的红绿灯上我们会看到一个34秒计时器;我们经常看到的电子表也是计数器的一种;在体育课上老师用的秒表也是一种计时器。
计时器给我们的生活带来了很大的方便,可以说我们的生活离不开计数器。
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,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实用价值。
通过本次课程设计,可以了解计时器的组成和原理以及许多应用,为设计更复杂的计时器打好基础。
同时通过本次课程设计也能提高学生的设计电路,排查故障,思考问题等多种能力。
1 设计意义和要求1.1设计意义生活中很多地方都用到计时器,例如交通信号灯上有34秒倒计时装置,我们经常用的数字手表也是计时器的一种。
安徽大学本科毕业论文(设计、创作)题目:篮球24秒可控计时器设计学生姓名:····学号:········院(系):电子信息工程学院专业:电子信息工程入学时间:二〇一〇年九月导师姓名:······职称/学位:······导师所在单位:安徽大学电子信息工程学院完成时间:二〇一四年五月篮球24秒可控计时器设计摘要论文描述了篮球24秒可控计时器的硬件电路和软件编程。
电路主要由四个模块构成:单片机最小系统、独立按键控制电路、驱动显示电路、报警电路。
篮球24秒可控计时器主要构成模块是单片机, 由C语言编程控制,利用单片机内部的定时器/计数器、中断等资源,设计出实用地篮球比赛计时器,能有效地模拟比赛过程中正常进攻、回合超时、中途暂停等场景。
系统设有初始键、开始键、投球键(暂停/继续键),通过操作这些按键,运用到比赛的所有实际场景中,保证比赛的正常进行。
关键词:单片机;24秒倒计时; C语言;数码管显示;报警电路Basketball 24 seconds timer control designAbstractArticles describes the hardware and software programming of Controlled Basketball 24 Seconds Timer . The circuit consists of four modules: smallest MCU system, the independent button control circuit, driver display circuit, alarm circuit. Controlled Basketball 24 Seconds Timer module is mainly composed of MCU controlled by the C programming language, using MCU internal timer / counter, interrupt and other resources to design a practical basketball game timer, can effectively simulate normal attack ,round matches timeout, midway pause during the race. System has an initial button, start button, pitching button (pause / resume button), through the operation of these buttons, adapt to all the actual scene of the game, and ensure that the players enjoy the game.Keywords: scm; 24 seconds count down; c language; digital display; alarm circuit目录1 引言 (1)1.1 总体要求 (1)1.2 设计方案 (1)2 工作原理及基本组成 (1)2.1 电路组成 (1)2.2 工作原理及流程图 (2)2.3 单片机最小系统 (2)2.4 按键电路 (3)2.5 显示电路 (3)2.5.1 数码管 (4)2.5.2 锁存器 (5)2.5.3 锁存器与数码管的电路连接 (6)2.6 声音报警电路 (7)2.6.1 蜂鸣器 (7)2.6.2 三极管驱动 (8)2.6.3 蜂鸣器连接驱动电路 (9)3 软件设计 (9)3.1 按键检测 (9)3.1.1 按键检测与消抖 (9)3.1.2 按键检测与中断 (11)3.2 计时程序与数码管显示 (12)3.2.1 单片机定时器/计数器 (12)3.2.2 定时器的初始值设定 (13)3.2.3 数码管显示程序 (14)3.3 报警电路控制程序 (15)4 比赛场景模拟 (16)4.1 投球超时 (16)4.2 正常投球 (16)4.3 回合中途暂停 (16)5 结论 (16)主要参考文献 (17)致谢.................................................... 错误!未定义书签。
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书引言:本说明书旨在介绍选篮球竞赛所需的24秒计时器的设计功能和操作步骤。
该计时器旨在帮助裁判员和球员准确掌握比赛时间,提供公正的判断依据,确保比赛的公平进行。
1. 介绍:篮球竞赛24秒计时器是一种用于控制进攻方进攻时间的装置。
在篮球比赛中,每次球队进攻有24秒的时间。
该计时器可以提供直观的数字显示,提醒球员控制出手时间,同时也方便裁判员判断进攻是否超时。
2. 主要功能:- 数字显示:该计时器通过数字屏幕实时显示剩余进攻时间,数字清晰可见,便于球员和裁判员观察。
- 启动/停止按钮:裁判员使用该按钮来控制进攻时间的启动和停止。
- 警示信号:当剩余进攻时间不足5秒时,计时器会发出警示音,提醒球员作出快速决策。
- 可调整时间:该计时器允许裁判员根据比赛需要调整进攻时间上限,最长不能超过24秒。
3. 操作步骤:以下是使用篮球竞赛24秒计时器的操作步骤:- 确保计时器已经连接到电源,并处于工作状态。
- 在开始进攻时,裁判员按下启动按钮,计时器开始倒计时,显示剩余时间。
- 当队伍成功进行进攻或24秒时间用尽时,裁判员按下停止按钮,计时器停止倒计时。
- 若球队未在规定时间内完成进攻,计时器会发出警示音并显示超时标识,裁判员应中断进攻并控球转到对方队伍。
4. 注意事项:- 确保计时器正常工作并准确显示时间。
- 在比赛开始前进行全面的测试,确保计时器的准确性和稳定性。
- 调整计时器时间上限时,确保不超过24秒以保持公平。
- 维护人员应定期检查和维修计时器,确保其可靠性和正确性。
结论:篮球竞赛24秒计时器是一项重要的装置,用于确保篮球比赛的公正性和公平性。
本说明书介绍了该计时器的设计功能和操作步骤,希望能够对相关人员的使用提供指导和帮助。
任何人在使用该计时器时都应熟悉本说明书的内容,并按照操作步骤正确操作。
篮球比赛24秒计时器设计报告篮球比赛中的24秒计时器是指用于计时进攻方在进攻时所剩时间的设备。
它是篮球比赛中重要的计时工具之一,对比赛的进行起着关键的作用。
本设计报告将对篮球比赛24秒计时器的设计进行详细介绍。
1.设计目标:本设计的目标是设计一款功能完善、易于操作、准确可靠的篮球比赛24秒计时器。
它应具备以下特点:(1)界面简洁直观,便于比赛工作人员和观众使用;(2)计时准确可靠,能够精确显示剩余时间;(3)操作简便,能够方便地启动、暂停和重置计时器;(4)耐用性强,能够长时间稳定工作。
2.系统组成:本设计的篮球比赛24秒计时器由以下几个主要部分组成:(1)显示屏幕:采用LED或LCD显示屏,能够清晰、直观地显示剩余时间;(2)控制面板:包括启动按钮、暂停按钮、重置按钮等,用于控制计时器的启动、暂停和重置操作;(3)倒计时控制模块:用于计时功能的实现,能够按照设定的时间进行倒计时,并在倒计时结束后发出警示信号;(4)供电模块:提供计时器所需的电源。
3.设计原理:(1)启动和暂停功能:通过控制面板上的启动按钮和暂停按钮实现。
(2)重置功能:通过控制面板上的重置按钮实现,将计时器恢复到初始状态。
(3)倒计时功能:倒计时控制模块根据设定的时间进行倒计时,每秒更新显示屏上的剩余时间,并在倒计时结束时发出警示信号。
(4)警示信号:在倒计时结束后,发出蜂鸣器声音或闪烁的警示灯,提醒比赛工作人员和观众时间已经用完。
4.设计细节:(1)显示屏幕的设计:选择合适的LED或LCD显示屏,确保显示效果清晰、亮度适中。
(2)控制面板的设计:控制面板上的按钮应具备良好的触感,操作简便、可靠。
(3)倒计时控制模块的设计:采用微控制器或计时芯片实现倒计时功能,并与显示屏和控制面板进行适配。
(4)供电模块的设计:选择合适的电源适配器或电池供电,确保供电稳定可靠。
5.总结与展望:通过对篮球比赛24秒计时器的设计,实现了上述目标,并对各个部分的设计细节进行了详细阐述。
篮球24秒计时器课程设计
一、课程目标:
1. 熟悉篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 能够正确设置和操作篮球24秒计时器;
3. 练习团队合作和沟通能力。
二、教学内容:
1. 篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 篮球24秒计时器的操作:设置、启动、停止、重置等;
3. 分别以两队为单位,模拟比赛过程中的使用。
三、教学过程:
1. 简要介绍篮球24秒计时器的作用和基本规则;
2. 给学生分成两队,让他们各派出一名代表当计时员;
3. 让计时员练习操作篮球24秒计时器,包括设置、启动、停止、重置等;
4. 模拟比赛过程中的使用,让学生围着一起发球并利用计时器进行计时;
5. 强调团队合作和沟通的重要性,提高团队默契。
四、教学资源:
1. 篮球24秒计时器;
2. 篮球。
五、教学评估:
1. 观察学生对篮球24秒计时器是否能正确设置和操作;
2. 在模拟比赛过程中,观察学生是否能够正确使用计时器,并
且团队合作是否良好。
六、教学反思:
1. 让学生练习操作篮球24秒计时器的时间可能需要较长,需要在课前充分准备;
2. 在模拟比赛过程中,需要加强学生的团队合作和沟通能力,以确保计时器的正确使用。
课程设计-篮球24秒计时器设计1. 引言篮球是一项流行的运动项目,而篮球比赛中的24秒计时器被广泛应用。
24秒计时器的作用是规定进攻球队必须在24秒内射门。
本文将详细介绍篮球24秒计时器的设计思路和实现方法。
2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个实时计时的24秒计时器,要求能够准确地显示剩余时间,并提供简单的控制功能。
3. 设计思路3.1 硬件部分为了实现一个可靠的24秒计时器,我们需要选用合适的硬件组件。
以下是主要的硬件组件和功能设计: - 显示屏:用于显示计时器的剩余时间。
- 开始/停止按钮:用于开始或停止计时器。
- 复位按钮:用于将计时器复位为24秒。
- 蜂鸣器:用于发出警报声,提醒比赛方双方。
3.2 软件部分在硬件部分的基础上,我们需要编写相应的软件代码来实现计时器的功能。
以下是主要的软件设计思路: - 初始化:启动计时器时,显示屏显示24秒,计时器停止。
- 开始计时:按下开始按钮后,计时器开始倒数计时,显示屏实时更新倒计时的剩余时间。
- 停止计时:按下停止按钮后,计时器停止计时,显示屏停止更新。
- 复位计时:按下复位按钮后,计时器复位为24秒,显示屏重新显示24秒。
- 警报:当计时器倒计时为0秒时,蜂鸣器发出警报声,提醒比赛方双方。
4. 实现方法4.1 硬件实现硬件实现主要包括连接各个硬件组件,以及编写相应的硬件控制代码。
以下是硬件实现的步骤:1. 连接显示屏和主板,确保显示屏能够正常工作。
2. 连接开始/停止按钮和主板,通过按下按钮来控制计时器的启动和停止。
3. 连接复位按钮和主板,通过按下复位按钮来复位计时器。
4. 连接蜂鸣器和主板,确保能够正常发出警报声。
4.2 软件实现软件实现主要包括编写相应的代码来控制硬件组件的工作。
以下是软件实现的步骤: 1. 初始化计时器,设置剩余时间为24秒,并停止计时。
2. 监听开始/停止按钮的按下事件,根据按钮状态来控制计时器的启动和停止。
24秒倒计时器的设计与仿真分析篮球比赛1.电路设计分析为了加快比赛篮球比赛中除了有总时间倒计时外,计时器在许多领域均有普遍的应用,秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
节奏,新的规则还要求进攻方在24秒倒计时器”从数字电路角度讨论,实际上就是一个二十24本设计题目的“篮球比赛四进制递减的计数器。
电路设计技术指标⑴①能完成24秒倒计时功能。
②完成计数器的复位、启动计数、暂停/继续计数、声光报警等功能。
⑵方案论证秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码经过对电路功能的分析,整个24 器、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成,如图4 - 38所示。
方案实现(3) ①秒脉冲发生器。
、C构成多谐振荡器。
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R21f?。
,即Hz1经过计算得到输出脉冲的频率为秒(1 s)所示。
4 - 24本例中的秒脉冲发生器采用应用电路二中的秒脉冲发生器电路即可,如图因为技术指标是一样的,不用再重新设计。
②计数器。
同步十进制可计数器由两片74LSl92 逆计数器构成。
功能简介如下:具有清除和74LSl92其引脚排列及逻辑符号如图置数等功能,PL为加其中为置数端,CP4 - 39所示。
U TC 为非同步CP为减计数端,计数端,D U TC为非同步借位输出端,进位输出端,D为MRP3为计数器输入端,P2P0、P1、、Q3为数据输出端。
、、、清除端,Q0Q1Q24/ 1所示。
74LSl92的图形符号如图4 - 40仿真软件Multisim 10中为加计UP为置数控制端,CLR 为清零端,C、D为置数输入端,~LOAD其中A、B、~为非同步进位输出端,~CO、QC、QD为数据输出端,数端,DOWN为减计数端,QA、QB 为非同步借位输出端。
BO本例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。
这时计数器按端连接,实现DOWN74LSl92的842l码递减进行减计数。
利用借位输出端~BO与下一级计数器之间的级联。
选篮球竞赛24秒计时器设计的说明书篮球竞赛24秒计时器是一种用于篮球比赛中计时的专用设备。
它主要用于控制球队进攻时间,规定每次进攻时间不得超过24秒,以确保比赛的公平性和激烈性。
一、设计原理和功能篮球竞赛24秒计时器采用了计数器技术和显示技术,具有以下主要功能:1. 计时功能:通过内置的计数器,可以精确地计时篮球比赛的进攻时间,每次进攻时间不得超过24秒。
2. 显示功能:配备LED或LCD显示屏幕,可以实时显示剩余时间,以便裁判员和运动员清晰地了解剩余时间。
3. 报警功能:当进攻时间耗尽时,计时器会发出响铃或闪光信号提示裁判员和运动员。
4. 控制功能:通过按钮或遥控器,可以实现开始、暂停、复位等操作,以便裁判员方便地控制比赛进程。
二、外观设计和结构篮球竞赛24秒计时器的外观一般采用箱体结构,外观简洁、美观,不占用过多的空间。
通常包括以下组成部分:1. 主控制面板:包括计时显示屏幕、控制按钮和指示灯等,用于操作和显示计时信息。
2. 耳机插孔:用于连接外部耳机或扬声器,确保信号传输的稳定和清晰。
3. 电源插口:用于接入电源供电,计时器可以采用直流电源或者是电池供电方式。
4. 固定底座:用于将计时器固定在篮球场上,确保计时器的稳定性和可靠性。
三、使用说明篮球竞赛24秒计时器的使用非常简单,以下是一些基本的使用说明:1. 开始计时:按下计时器上的开始按钮或通过遥控器启动计时器,计时器开始倒计时。
2. 暂停计时:按下计时器上的暂停按钮或通过遥控器暂停计时器,计时器停止倒计时。
3. 重置计时:按下计时器上的复位按钮或通过遥控器重置计时器,计时器恢复到初始状态。
4. 进攻结束提示:当进攻时间耗尽时,计时器会发出响铃或闪光信号,提示裁判员和运动员进攻结束。
5. 供电方式:根据计时器的具体型号和要求,可选择使用直流电源或者电池供电,确保正常工作。
四、注意事项在使用篮球竞赛24秒计时器时需要注意以下事项:1. 请按照说明书正确操作计时器,避免误操作导致计时器出现故障或不正常工作。
河北科技师范学院单片机原理及应用课程设计篮球比赛24秒计时器设计2015 年09 月18 日目录摘要 (2)序言 (2)1 篮球计时器概述 (3)1.1 篮球计时器功能 (3)1.2 篮球计时器的实验室实物图 (4)1.3主要参考器件 (4)2 单片机概述 (4)2.1 单片机简介 (4)2.2 单片机的应用领域 (5)2.3 AT89C51单片机引脚功能简介 (5)3 系统硬件设计 (7)3.1设计原理 (7)3.2功能单元块 (7)3.3 硬件设计电路图 (9)4 系统软件设计 (10)4.1 程序流程图 (10)4.2 程序设计 (11)5 结论 (13)5.1 个人总结 (13)5.2 致谢 (14)5.3参考文献 (14)摘要篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,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。
以下为一个篮球比赛计时器,该计时器采用按键操作、LED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AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
其功能主要有: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、清零;当球员的持球时间超过24秒时,24秒倒计时减为零且有声光提示。
本次课程设计是采用单片机汇编语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
关键词:AT89C51;LED数码管;按键;模块序言篮球比赛中除了有总时间倒计时外,为了加快比赛的节奏,新的规则还要使进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本次的课程设计了一个篮球比赛计时器,可对比赛总时间和各个方面每次控球时间计时。
该计时器采用按键操作,LED显示,非常实用,此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
随着单片机在各个领域的广泛应用,许多用单片机做控制的球赛计时计分系统也应运而产生,如用单片机控制LCD液晶显示器计时计分器,用单片机控制LED七段显示器计时计分器等。
篮球24秒倒计时器课程设计报告篮球24秒倒计时器课程设计报告一、引言篮球24秒倒计时器是一种用于控制比赛时间的装置,它在篮球比赛中起着至关重要的作用。
本课程设计旨在让学生了解并掌握篮球比赛中倒计时器的原理、构造和使用方法,培养学生的实践能力和团队合作能力。
二、课程目标1. 理解篮球比赛中倒计时器的作用和原理;2. 掌握篮球倒计时器的构造和基本原理;3. 学会使用篮球倒计时器进行比赛时间的控制;4. 培养学生的实践动手能力和团队合作能力;5. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、课程内容1. 倒计时器的作用和原理1.1 球场上的时间控制需求1.2 倒计时器的基本原理和工作原理2. 倒计时器的构造与组成2.1 电路设计原理2.2 显示屏和控制按钮的安装与连接2.3 电源供应和保护措施3. 篮球倒计时器的使用方法3.1 倒计时器的开机和设置3.2 倒计时、暂停和复位功能的操作3.3 倒计时结束后的提示和处理4. 实践操作与应用4.1 学生分组进行倒计时器的组装和调试4.2 学生进行实际比赛时的倒计时器操作4.3 学生团队合作,解决倒计时器故障和问题四、教学方法1. 理论与实践相结合的教学方法,讲解篮球倒计时器的原理和构造,并进行实际组装和操作演示;2. 学生分组进行实践操作,培养学生的实践动手能力和团队合作意识;3. 开展小组讨论和展示,让学生分享倒计时器使用的心得和体会;4. 引导学生运用所学知识解决倒计时器故障和问题,培养学生的问题解决能力。
五、教学评估与考核1. 实践操作评估:对学生进行倒计时器的组装和调试评估;2. 操作演示评分:对学生进行倒计时器的操作演示,评估其操作技巧和熟练程度;3. 问题解决评估:对学生解决倒计时器故障和问题的能力进行评估;4. 课程设计报告评分:对学生提交的课程设计报告进行评分。
六、总结通过本课程设计,学生将能够全面了解篮球24秒倒计时器的作用和原理,掌握其构造和基本原理,并能够熟练使用倒计时器进行比赛时间的控制。
篮球比赛24秒计时器设计
一、各部件说明:
1、开关KA:清零功能。
当开关KA置高电平时,不管计数器处于什么状态,直接清零。
2、开关KB:置数功能。
清零开关KA置低电平情况下,当KB处于低电平时,计数器置数,数码管显示“24”,处于等待状态。
3、开关KC:暂停/继续计数功能。
计数器开始递减计数过程中,当开关KC处于低电平时,数码管保持当前状态;当开关置为高电平时,计数器继续递减计数。
4、LED-D1:发光二极管。
当计数器递减为零的同时,D1发光。
5、SPEAKER-LS1:声音报警器。
当计数器递减为零的同时,LS1配合D1完成声光报警功能。
二、操作说明:
1、开始时,开关KA、KB均置低电平,KA置为高电平。
开关KA为高电平,完成清零操作,再置为低电平。
此时数码管显示“24”,预示比赛即将开始。
2、计数器开始递减计数过程中,若有球员犯规需暂停计时,则开关KC置为低电平;继续比赛,则置为高电平。
3、若球员在24s内完成进攻,则将KC置为低电平,即本次进攻结束,准备下次进攻。
开关KC重新置为高电平时,预示下次进攻开始。
4、若球员在24s内无法完成进攻,则计数器递减为零时,声光报警器工作,表明进攻违例。
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、班级:姓名:学号:指导老师:2013年12月22日目录一设计任务及要求 (3)二总体框图 (3)三器件选择 (4)四模块功能 (5)五总体设计电路图 (11)六硬件调试 (13)七设计心得 (14)篮球竞赛24s计时器一、设计任务及要求1、设计任务本设计主要能完成: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。
2、基本要求1.要求电路为24秒递减计时,每隔1秒钟,计时器减1;2.要有外部开关,控制计数器的直接清零、复位、启动和暂停/连续计时功能;3.当计时器倒计时为零时,即定时时间倒,显示为零,同时发出声光报警信号。
二、电路框图及工作原理2.1电路框图24秒计时器的总体方案框图如图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复位、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。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路可采用555集成电路组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路四线数码管报警电路在试验中可用蜂鸣器实现。
图2-1 总体方案框图 2.2设计方案本设计中,24进制计数器是整个电路的核心部分,我选择74LS192进行24进制同步减法、加法计数。
选择两个四段数码显示管进行显示。
根据设计要求,本课程设计采用555计时器制成的多谐振荡器,对24进制计数器进行秒脉冲的输入。
在本设计中,因为我们需要对其进行暂停、复位、加法、报警等控制,所以我们使用了三个开关来控制计数器的各功能的实现,从而实现了各种功能的。
课程设计应达到的目的:1、学习基本理论在实践中综合运用的初步经验,掌握数字电路系统设计的基本方法、设计步骤,进一步熟悉和掌握常用数字电路元器件的应用。
2、学习和练习在面包板上接线的方法、技术、注意事项。
3、学习数字电路实物制作、调试、测试、故障查找和排除的方法、技巧。
4、培养细致、认真做实验的习惯。
5、培养实践技能,提高分析和解决实际问题的能力。
课程设计报告要求课题一、篮球竞赛24秒计时器设计一、设计要求二、总体参考方案三、单元电路设计1.秒脉冲发生器2.计数器3.译码显示模块4.报警电路5.控制电路四、附图说明各部分功能的实现1.开始状态2.启动、置数。
3.保持4.灭显示器5.报警五、整体电路图六、实验室调试1.元件清单2.调试过程3.调试结果(附照片)4.设计及调试心得体会七、文献参考一、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,蜂鸣器要报警、发光二极管亮灯。
二、总体参考方案篮球竞赛24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,可以方便的实现断点计时功能,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24秒计时器的总体参考图如上图所示,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,但是此设计对信号要求并不太高,故可采用555集成电路组成的多谐振荡器。
篮球24秒计时器1设计内容及要求1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作,间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停2方案选择和电路工作原理2.1分析要求,画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数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清零,启动,暂停等功图2.1原理框图能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.2.1方案一电路图2.2方案选择2.2.1方案一电路如图2.2.1,该方案的计数部分是由具有十进制加计数功能的74LS90芯片和具有十六进制加计数功能的74LS161芯片等组成的减计数电路。
接通电源后,打开555多谐振荡电路发出秒脉冲。
将S2拨向连续,当S1置于“置数”位置时74LS90立刻置9,此时十位显示器显示数字2,而当脉冲上升沿输入74LS161时,该芯片第一次置数“11”,由于反向器作用,显示器显示”4”。
将S1拨向“计时”,电路开始倒计时。
当个位显示9后,LD的输入变为高电平,使161自动第二次置数15,个位显示0,同时74LS90计数加一,十位显示减一。
十位上的译码器的接线,使其只能在0,1,2之间循环。
当显示变为00时,自动停止计数,同时发出声光报警信号。
S2拨向“暂停”时,能实现即时暂停。
接通电源时,需注意将J1拨向置数位置,否则低位将会从F开始递减。
2.2.2方案二电路如图2.2.2,该方案计数部分有两片74LS192十进制可编程加/减计数器等组成。
它的计数原理是:只有当低位BO1端发出借位脉冲时,高位计数器才作减计数。
当高低位计数器全处于零,且低位没有脉冲输入时,置数端LD=0, 计数器完成并行置数,在低位有时钟输入的情况下,计数器再进行下一次减计数。
NBA篮球竞赛24秒计时器的设计
一. 任务及要求
要求:设计一个24秒计时器显示报警系统:
1、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,
2、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。
3、报警声持续3S,显示器不能灭灯.
4、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
三.参考资料
《数字电子技术实验任务书》实验四及实验六
《电子技术基础》课程设计资料。
24秒篮球计数器设计(完美版)第一章设计任务及要求1.1设计基本要求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,蜂鸣器要报警、发光二极管亮灯。
1.2 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第二章总体参考方案2.1 设计原理24秒计时器的总体参考方案框图如下图所示。
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。
24S设计总体框图555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和开关管的通断。
用555定时器构成多谐振荡器电路如上图,电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源Vcc通过R14和R15向电容C充电,使Uc逐渐升高,升到2/3Vcc时,Uo跳变到低电平,放电端导通,这时,电容器C通过电阻R14和D端放电,使Uc下降,降到1/3Vcc时,Uo跳变到高电平,D端截止,电源Vcc又通过R15和R14向电容C充电。
如此循环,振荡不停,电容器C 在1/3Vcc和2/3Vcc之间充电和放电电路。
T=0.7C2(R1+2R2)=1.078s可近似1s,但是电路容易受温度及电阻电容精度影响,误差较大,适用于粗略的场合。
3.2 74LS192构成24减计数器24秒减法计数器采用74LS192设计,74LS192是十进制同步加法|减法计数器,采用8421BCD码编码,具有直接清零异步置数功能。
课程设计(论文)题目名称篮球竞赛25秒倒计时电路课程名称电气测量技术课程设计学生姓名学号系、专业电气工程系、10测控技术与仪器指导教师2012年12月14日邵阳学院课程设计(论文)任务书注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效;2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师(签字):学生(签字):注:1、本表是学生课程设计(论文)成绩评定的依据,装订在设计说明书(或论文)的“任务书”页后面;2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
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25,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,25秒倒计,译码显示电路,控制电路,报警电路目录1设计要求和设计方案 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 设计方案 (1)2 简易篮球比赛计时器基本组成及工作原理 (2)2.1 电路组成 (2)2.2 工作原理 (2)2.2.1译码显示电路 (2)2.2.2 计数电路 (5)2.2.3 555振荡电路 (7)2.2.4 时序控制电路 (9)2.2.5报警电路 (10)2.3 总体电路图 (11)3 调试 (12)3.1静态测试与调整 (12)3.1.1 供电电源表电压测试 (12)3.1.2测试单元电路静态工作总电流 (12)3.1.3三极管表态电压、电流测试 (12)3.1.4集成电流表态工作点的测试 (12)3.1.5数字电路表态工作点的测试 (13)3.2电路调整方法 (13)3.3 动态测试与调整 (14)3.3.1测试电路动态工作电压 (14)3.3.2测量电路重要波形及其幅度和频率 (14)3.4频率特性的测试与调整 (14)3.5 整机性能测试与调整 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)1 设计要求和设计方案1.1设计要求1.25秒计时器具有显示25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、暂停/连续功能。
3.设置计时器为25秒递减时,其计时间隔为0.1秒。
4.当计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。
1.2设计方案分析设计任务,该系统包括脉冲发生器、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25秒计时功能,而控制电路其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间的时序关系。
在操作直接清零时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。
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25字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关拨在闭合位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停/连续开关拨在断开时,计数器继续递减计数。
2 简易篮球比赛计时基本组成及工作原理2.1电路组成电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成, 见图2-1.图2-1 计时器方框图2.2工作原理由555定时器输出秒脉冲经过U2和U3入到计数器U4的CP D端, 作为减计数脉冲。
当计数器计数计到0 时, U4的( 13)脚输出借位脉冲使个位计数器U5开始计数。
当U5计数器计数计到0 时, U5的( 13) 脚输出借位脉冲使十位计数器U6开始计数。
当计数器计数到“000”时应使计数器复位并置数“25”。
但这时将不会显示“000”, 而计数器从“001”直接复位。
从11脚输出低电平使计数器置数, 并保持为“25”, 同时D发光二极管亮, 即光电报警。
按下K1时, 计数器开始计数。
若按下K2,计数器立即复位置数, 松开K2计数器又开始计数。
若需要暂停时, 按下K1, 使计数器保持不变, 断开K1后, 计数器继续计数。
按下K3为直接清零。
2.2.1译码显示电路用发光二极管(LED)组成字型来显示数字。
这个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数,就必须先把BCD码转换成7段型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图2-2 译码显示电路用的74LS48。
数字显示电路通常由译码器、驱动器和显示器等部分组成,如图2-2所示。
数码显示器是用来显示数字、文字或符号的器件,现在已有多种不同类型的产品,广泛应用于各种数字设备中,目前数码显示器正朝着小型、低功耗、平面化方向发展。
数码的显示方式一般有三种:第一种是字形重叠式,它是将不同字符的电极重叠起来,要显示某字符,只须使相应的电极发亮即可,如辉光放电管、边光显示等。
第二种是分段式,数码是由分布在同一平面上若干段发光的笔划组成,如荧光数码管等。
第三种是点阵式,它由一些按一定规律排列的可发光的点阵所组成,利用光点的不同组合便可显示不同的数码,如场致发光记分牌。
数字显示方式目前以分段式应用最普遍,如2-3表示七段式数字显示器利用不同发光段组合方式,显示0—15等阿拉伯数字。
在实际实用中,10—15并不采用,而是用2位数字显示器进行显示, 译码驱动74LS48和7段共阴数码管组成。
74LS48译码驱动器具有以下特点: 内部上拉输出驱动, 有效高电平输出, 内部有升压电阻而无需外接电阻。
图2-3 七段式数字显示器利用不同发光段组合按发光物质不同,数码显示器可分为下列几类:(1)半导体显示器,亦称发光二极管显示;(2)荧光数码管、场致发光数字板等。
(3)液体数字显示器,如液晶显示器等。
(4)气体放电显示器,如辉光数码管、等离子显示板等。
如前所述,分段式数码管是利用不同发光段组合的方式显示不同数码的。
因此,为了使数码管能将数码所代表的显示出来,必须将数码经译码器译出,然后经驱动器点亮对应的段,见图2-4。
例如,对于8421码的0011状态,对应的十进制数为3,则译码驱动器应使a、b、c、d、g各段点亮。
即对应于某一组数码,译码器应有确定的几个输出端有信号输出,这是分段式数码管电路的主要特点。
图2-4 74ls48引脚分布图(左)及对应灯状态(右)七段显示译码器输出高电平有效,用以驱动共阴极显示器。
该集成显示译码设有多个辅助控制端,以增强器件的功能。
它有3上辅助控制端LT、RBI、BI/RBO,现简要说明如下表2-1:表2- 1 74ls48引脚功能表—七段译码驱动器功能灭灯输入BI/RBOBI/RBO是特殊控制端,有时作为输入,有时作为输出。
当BI/RBO作输入使用且BI=0时,无论其它输入端是什么电平,所有各段输入a—g均为0,所以字形熄灭。
试灯输入LT当LT=0时,BI/RBO是输出端,且此时无论其它输入端是什么状态,所有各段输出a—g均为1,显示字型8。
该输入端常用于检查7488本身及显示器的好坏。
动态灭零输入RBI当LT=1,RBI=0且输入代码DCBA=0000时,各段输出a—g均为低电平,与BCD码相应的字形0熄灭,故称“灭零”。
利用LT=0与RBI=0可以实现某个一位的“消隐”。
此时BI/RBO是输出端,且RBO=0。
动态灭零输出RBOBI/RBO作为输出使用时,受控于LT=1且RBI=0,输入代码DCBA=0000时,RBO=0:若LT=0或者LT=1且RBI=1,则RBO=1。
该端主要用于显示多位数字时,多个译码器间的连接。
从功能表还可以看出,对输入代码0000,译码条件是:LT和RBI同时等于1,面对其它输入代码仅要求LT=1,这时候,译码器各段a—g输出的电平是由输入BCD决定的,并且满足显示字形的要求。
2.2.2计数电路计数器是一个用以实现计数功能的时序部件,它不仅可用来计脉冲数,还常用作数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能。
计数器种类很多。
按构成计数器中的各触发器是否使用一个时钟脉冲源来分,有同步计数器和异步计数器。
根据计数制的不同,分为二进制计数器,十进制计数器和任意进制计数器。
根据计数的增减趋势,又分为加法、减法和可逆计数器。
还有可预置数和可编程序功能计数器等等。
74LS192是同步十进制可逆计数器,具有双时钟输入,并具有清除和置数等功能。
如图为74LS192的引脚图2-5:图2-5 74LS192的引脚图LD—置数端CPU—加计数端CPD—减计数端CO—非同步进位输出端BO—非同步借位输出端D0、D1、D2、D3—计数器输入端Q0、Q1、Q2、Q3—数据输出端CR—清除端表2-2为74LS192同步十进制逻辑功能表:表2-2 74LS192逻辑功能表当清除端CR为高电平“1”时,计数器直接清零;CR置低电平则执行其它功能。
当CR为低电平,置数端L D也为低电平时,数据直接从置数端D0、D1、D2、D3置入计数器。
当CR为低电平,LD为高电平时,执行计数功能。
执行加计数时,减计数端CPD接高电平,计数脉冲由CPU输入;在计数脉冲上升沿进行8421码十进制加法计数。
执行减计数时,加计数端CPU接高电平,计数脉冲由减计数端CPD输入.此实验我们用到计数器由两片74LS192同步十进制可逆计数器构成。
利用减计数CR= 0, LD= 0, CPD=1, 实现计数器按8421码递减进行减计数。
利用借位输出端BO 与下一级的CPD 连接, 实现计数器之间的级联。
利用预置数LD 端实现异步置数。
当CR= 0, 且LD= 0时, 不管CPU 和CPD 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Q3Q2Q1Q0= D3D2D1D0。
2.2.3 555振荡电路集成时基电路又称为集成定时器或555电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。
其电路类型有双极型和CMOS型两大类,二者的结构与工作原理类似。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。
555和7555是单定时器。
556和7556是双定时器。