电子课程设计
——篮球竞赛24s计时器
学院：电子信息工程学院
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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
(2) 秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
(3) 译码显示器是DCD_HEX七段发光二极管。报警电路在实验中可用发光二极管和蜂鸣器组成。
三、选择器件
1.原件清单
该设计所用的器件如表3-1所示。
表3-1元器件清单
序号用途型号数量
1 十进制计数器74LS19
2 2片
2 多谐振荡器CM555 1片
3 二输入或门74LS32 1片
4 二输入与门74LS08 1片
5 八输入或门1片
6 六输入或非门1个
7 数码管2个
8 灯泡1个
9 蜂鸣器1个
10 电阻、电容若干
2. 元件介绍
（1）74LS192
74LS192为可置数的同步十进制双时钟加减计数器，如图3-1所示它具有上升沿有效的加计数时钟端UP和减计数时钟端DOWN；该计数器具有异步清零端，当清零信号CLR为高电平时，实现清零功能；该计数器还有异步置数功能，当置数信号LOAD为低电平时，实现预置数；当计数器加计数，且计数值为9时，进位端CO输出宽度等于加计数脉冲UP的低电平脉冲；当计数器减计数，
且计数值为0时，借位端BO 输出宽度等于减计数脉冲DONW 的低电平脉冲。执行加数功能时，减计数端DOWN 接高低电平，计数脉冲由UP 端输入；执行减数功能时，加数端UP 接高电平，计数脉冲由减数端DOWN 输入。74LS192的管脚图如图3-1所示。74LS192的功能表如表3-2所示。
U1
74LS192D
A 15
B 1
C 10D
9
UP 5QA 3QB 2QC 6QD
7
DOWN
4~LOAD 11~BO 13
~CO 12
CLR 14
图3-1 74LS192的管脚图
表3-2 74LS192功能表
输 入
输 出
CR LD’ UP DOWN D C B A QD QC QB QA 1 * * * * * * * 0 0 0 0 0 0 * * a b c d a
b
c
d
0 1 ↑ 1 * * * * 加计数功能 0
1
1
↑
*
*
*
*
减计数功能
（2）555定时器
555 定时器是一种模拟和数字功能相结合的中规模集成器件。一般用双极性工艺制作的称为555。555定时器的电源电压范围宽，可在 4.5V~16V 工作。555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现本设计所需的单稳态触发器。它内部包括两个电压比较器，三个等值串联电阻，一个 RS 触发器，一个放电管 T 及功率输出级。它提供两个基准电压VCC /3 和 2VCC /3。
①其逻辑框图
555定时器的逻辑框图如图3-2所示。
图3-2 555逻辑框图②内部原理结构
555定时器的内部原理结构如图3-3所示。
图3-3 555内部原理结构③功能表
在1脚接地，5脚未外接电压，两个比较器A1、A
2基准电压分别为
CC
CC
V
3
1
,
V
3
2
的情况下，555时基电路的功能表如表3-3所示。
4 3
2
1
D
C B A
5K
5K
5K
+
-
T
Q
&
&
Q
+
-
A
A
S
R
V1
V2
1
D
Q
V
TH
TL
V R
CC
V SS
1
2
84
5
6
3
7
1
2
C
D
