篮球竞赛倒计时毕业设计
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篮球竞赛24秒倒计时器1 设计目的(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)进行电路的仿真、调试,直到电路能达到规定的设计要求;(4)掌握稳压电源,计数器的设计方法。
2 设计步骤(1)分析要求,画出电路原理图;(2)阐述工作原理(包括各元器件的功能、作用等);(3)电路仿真、测试、验证、做出结论、进行总结。
3 设计过程3.1设计思路及原理图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示器、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,然后从带译码的显示器上显示,中间包括控制电路。
3.2基本元件分析及其在设计电路中的作用3.2.1 芯片74 LS192计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计较为简便。
74LS192是十进制可编程同步加锁计数器,它采用8421码二-十进制编码,并具有直接清零、置数、加锁计数功能。
其中CP U 、CP D 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端 (上升沿有效)。
LD 是异步并行置数控制端 (低电平有效), CO 、BO 分别是进位、借位输出端 (低电平有效),CR 是异步清除端,D 0~D 3是并\行数据输入端,Q3~Q0是输出端。
我们将用到的是它的减计数功能。
下图是74LS192外引线排列图与功能表:74LS192 的工作原理是:当/LD =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到CP U 端,且CP 置数= 1, 则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时,/CO 端发出进位下跳变脉冲;若时钟脉冲加入到CP D 端,且CP U =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时,/BO 端发出借位下跳变脉冲。
电子设计综合训练报告篮球计时器摘要随着我国体育事业的发展,篮球运动在我国早已成为广大人民喜爱的运动,而篮球比赛也成为人们交流和娱乐的一种重要方式。
而人们在各种篮球比赛赛事时越来越多注重公平公开,需要一种用于篮球赛事时的比赛基于单片机控制的篮球计时器正是一款具有全程计时、加时、暂停计时和记录双方比分等多功能的篮球计时器。
它还具有结构简单,外围电路少,体积小,使用方便、可靠性高经济等诸多优点。
所以它可以用于各种常规和正规的篮球比赛赛事中使用,可以说适用性广、市场前景广阔。
设计者在熟悉了各种篮球比赛的赛事过程和单片机原理的基础上,使用了单片机作为计时器的控制部分,通过程序查询外部按键来调用不同的功能程序实现计时、加时、暂停、刷新比分、交换场地等功能,经单片机处理过的数据送8位共阴数码管显示。
此篮球计时器硬件电路主要有外围按键部分、复位电路、单片机控制部分、比赛结束报警电路和数码管显示电路,软件使用C语言编程。
经过protues仿真后实现了预想的各种功能。
本设计报告从电路的结构原理及各部分的主要功能、实现的具体方法等方面对篮球计时器做了详细的介绍,附录部分有系统原理图和C语言源程序。
关键字:单片机数码管中断原理仿真体会目录一概述 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计任务和要求 (1)1.3硬件电路框图 (2)1.4软件电路框图 (3)二系统总体方案及硬件设计 (4)2.1AT89S52单片机 (4)2.2数码管显示 (4)2.3时钟晶振电路 (5)2.4复位电路 (5)2.5报警电路 (6)2.6按钮控制部分 (6)三软件设计 (7)3.1数码管显示 (7)3.2消抖与延时函数 (7)3..3比赛倒计时时间控制 (7)3.4两队比分控制及分数交换 (7)3.5比赛过程控制 (8)3.5.1 暂停的实现 (8)3.5.2 加时控制 (8)3.5.3 暂停时自锁功能 (8)四软件仿真 (9)五课程设计心得体会 (11)参考文献 (12)附录1 源程序代码 (13)附2 系统原理图 (20)一概述1.1 设计背景篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的,因此,篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统。
篮球赛计时计分器摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以极为高的性价比受到人们的重视和关注,因此应用很广,进展专门快。
由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,专门是它具有体积小、重量轻、能耗低、价钱廉价、靠得住性高、抗干扰能力强和利用方便等独特的优势,使单片机迅速取得了推行应用。
目前已经成为测量操纵应用系统中的优选机种和新电子产品的关键部位,许多用单片机做操纵的球赛计时计分系统也应运而生,如:用单片机操纵液晶显示(LCD)计时计分器,用单片机操纵LED七段显示器计时计分器等。
篮球计时计分器以单片机为核心,由计时器、计分器、综合操纵器等组成。
系统采纳模块化设计,主体分为计时显示模块、计分显示模块、按时报警、按键操纵键盘模块。
每一个模块的程序结构简单、任务明确,易于编写、调试和修改。
程序可读性好,对程序的修改可局部进行,其他部份可维持不变。
编程后利用Keil C51软件来进行编译,再将生成的HEX文件装入芯片中,采纳Proteus软件仿真,查验功能是不是能够正常实现,随后可用Protel99画出硬件电路图。
本设计中系统硬件电路要紧由以下几个部份组成:单片机AT89C51、计时电路、计分电路、报警电路和按键开关。
本次设计用由AT89C51编程操纵LED七段数码管作显示的球赛计时计分系统。
该系统具有赛程按时设置、赛程时刻暂停、及时刷新甲乙两边的成绩和赛后成绩暂存等功能。
它具有价钱低廉、性能稳固、操作方便而且易于携带等特点,普遍适合各类学校或小型集体作为赛程计时计分。
关键词:单片机,计时,计分,显示器,接口TIME BASKETBALL SCORING DEVICEABSTRACTSince the inception the 20th century 70 years, single-chip microcomputer (SCM) causes people’s attention and concern because of extremely cost-effective, so its application is very broad and rapid developing. SCM has many advantages, such as small size, light weight, anti-interference ability, less demanding on the environment, low cost, high reliability, good flexibility, developing more easily and so on. Now, it has become the preferred model in measurement control system and a key component of new electronic products. Many time scoring matches using SCM has also come into being, such as the timer with liquid crystal display (LCD), the timer with LED seven-segment display ,etc. Time basketball scoring device as the core of SCM includes the timer, scoring devices, integrated controller and other components.This system is used of the modular design, in which the main display module is divided into time display module, scoring display module, timing alarm module, and key control keyboard module. Program structure of each module is simple and clear. So it is easy to write, debug and modify. Because the program is readable, part of program can be modified and other parts may remain unchanged. After programming, firstly we can use Keil C51 software to compile and then generate the HEX file into the chip. Secondly we use the Proteus software simulation to test whether the normal function to achieve. Finally we draw the hardware circuit diagram with Protel99. The design of hardware circuit mainly consists of the five components, including AT89C51, timing circuit, scoring circuit, alarm circuit and key switch circuit.The design uses AT89C51 to program and to control LED digital tube for seven-segment display of match time scoring. The system has many features, such as setting the schedule time, scheduling time to pause, refreshing result ofboth parties timely, storing temporarily results after the match and so on. Because this system has low price, stable performance, and easy to operate and carry, it is widely suitable for all types of schools and small groups as the calendar time points.KEY WORDS:Microcontroller, Timing, Scoring, Display, Interface前言 (1)第1章系统方案说明 (1)方案选择 (2)篮球赛计时计分器设计的现状 (2)系统整体设计方案 (2)系统大体功能介绍 (3)第2章系统硬件电路设计 (6)篮球赛计时计分电路原理图 (6)篮球赛计时计分器电路工作进程 (6)系统硬件电路组成 (6)计时电路 (6)计分电路 (13)器件选择及介绍 (17)§2.4.1 AT89C51 (18)§2.4.2 CD4511芯片介绍 (21)§2.4.3 CD4094芯片的介绍 (22)§2.4.4 74LS21芯片介绍 (23)第3章软件编程及调试 (24)整体程序设计 (24)初始化程序设计 (25)计时系统程序设计 (26)计分系统程序设计 (27)系统调试 (28)软件调试 (28)仿真调试 (29)结论 (29)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)随着单片机在各个领域的普遍应用,许多用单片机做操纵的球赛计时计分系统也应运而生,如用单片机操纵LCD液晶显示器[1]计时计分器,用单片机操纵LED七段显示器计时计分器等。
硅湖职业技术学院(设计)题目篮球计时器毕业设计年级 2018专业机电一体化姓名殷凯学号 16p000408指导老师张凤传2018 年 11月 2 日摘要在本次设计中,主要基于A T89S52单片机,将其作为主要部件,设计出相应的篮球计时计分器。
对于该机器而言,其主要作用于篮球比赛,针对比赛中的具体时间及其比赛双方的实际得分,进行更加细致的记录。
通常情况下,对于该机器而言,可以将其细分为两大组成部分,其中,一个是计时部分,另外一个是计分部分。
对于本次设计而言,该机器的按键控制模块,可以大致分为八个按键,其中,主要包含分数调整按键及其时间调整按键,与此同时,包含比赛开始按键及其比赛暂停按键,除此之外,包含复位键及其报警按键等多样化功按键。
在本次系统中,基于单片机的实际作用,可以切实提升八大按键的实际性能,从而大大提升了实际操作过程中的便利性。
与此同时,切实规避了平常计时器的日常安装工序,从而切实节省了相关材料的实际成本。
除此之外,该机器适用于不同规模的运动场,如果对其进行相应的改动,则将能够运用于其他球类比赛,关键字:单片机;篮球计时器引言1.1设计背景篮球,是现在青少年一个热爱的户外运动。
随着经济进展,中国人民物质生活逐渐丰富,对精神生活的追求也在不停提高,都渴望拥有良好的身心健康。
人们通过运动来锻炼自身,格外是自从21世纪中国多位球员以及华裔进入NBA,中国便刮起了篮球风,青少年对于篮球的热爱也与日俱增。
针对此类现象,本篇论文,基于中国篮球比赛的具体规章,设计出可以应用于日常篮球比赛的计时器。
对于该计时器而言,其实际操作相对简洁,并且具备相对较高的实际精度,完全适用于青少年的日常篮球活动。
1.2篮球计时器的历史在20世纪50年代初期,NBA风靡一时,然而,由于此类比赛存在新型的进攻时限规章,造成一系列弊端。
例如:如果某个球队,在球赛初期,就一路领先,则在下半场中,仅需有意拖延时间,就很有可能成为赢家,从而大大降低了篮球比赛具备的趣味性。
第七届电子制作比赛项目:篮球竞赛30秒计时器系别:信息工程学院专业:移动通信技术班级:通信1011班学号: 07101108姓名:陈文通制作之间:2011.5.23~5.26前言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。
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,数码显示器不灭灯,同时发出光电报警信号等。
1.1 计时器的特点及应用篮球30秒倒计时器,主要解决的问题是实现倒计时功能。
所以必须要有一个脉冲,为确保产生的脉冲稳定,该设计采用555时基电路构成的多谐振荡器产生周期为0.1秒的脉冲,再通过74LS161十分频来产生周期为1秒的脉冲。
计数部分用74LS192芯片来实现,192芯片是8421码计时的,符合30秒读数的需要。
译码部分采用74HC4511芯片,74HC4511是把8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段(a,b,c,d,e,f,g)输出,然后直接推动LED,显示十进制数。
在许多领域中,计时器都得到了普遍应用,比如在体育比赛中的计时器、安全措施中的定时报警器、游戏中的倒计时、维持秩序的交通信号灯、红绿灯、交通信号控制机、闹钟等等......可见计时器在现代社会中是很重要的。
在设计计时器时,采用了模块化的思想,使得设计简单、快捷。
本设计完成了中途计时功能,实现了在许多特定场合进行时间追踪,在社会生活中会具有广泛的应用价值。
天津工业大学电子线路专题设计与制作报告书学院:电子与通信工程学院班级:通信1104姓名:杨洪磊学号: 1110920420实践题目:篮球比赛30秒倒计时器指导教师:高强目录一、设计目的---------------------------------------------------------------------1二、设计要求---------------------------------------------------------------------1三、总体方案---------------------------------------------------------------------1四、单元模块设计---------------------------------------------------------------24.1 计数器电路设计4.2 脉冲发生电路设计4.3 译码显示电路设计4.4 控制及报警电路设计五、总体电路图------------------------------------------------------------------5六、元件清单---------------------------------------------------------------------7七、PCB版图---------------------------------------------------------------------87.1原理图7.2印刷电路板八、设计心得---------------------------------------------------------------------10九、参考文献---------------------------------------------------------------------10一、设计目的1)熟悉集成电路的引脚安排。
课题一、篮球竞赛24秒计时器设计目录一、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、附图说明各局部功能的实现1. 开场状态2. 启动、置数。
3. 保持4. 到00时显示器不灭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(照片)4.调试心得体会七、参考文献设计要求:1. 具有24秒计时功能。
2. 设置外部操作开关,控制计时器启动和暂停/连续功能。
3. 计时器为24秒递减时, 计时间隔为1秒。
4. 计时器递减到零时,数码显示器显示00,同时发光二极管亮灯。
主要参考元件:555、74LS192×2、CD4511×2、数码管×2、各类74系列门电路、电阻、电容、开关、发光二极管、NPN三极管、PNP三极管等。
图1 系统构造图图2 PNP三极管驱动电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的应用是相当普遍的。
在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就违例了。
本课程设计"智能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: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;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Multisim仿真软件以及数字电路相关理论知识,并在Multisim下设计和进展仿真,得到了预期的结果。
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。
水电学院
课程设计任务书
课程名称:数字电路
题目名称:篮球30秒倒计时器
专业:发电厂及电力系统
班级:一班
学号:*********
姓名:***
设计题目智能篮球比赛倒计时器的设计
课程论文的要求设计一个篮球赛计时系统,具有攻方30秒倒计时功能,设计要求如下;
1,具有30秒倒计时功能:用两个共阴数码管显示,其间隔时间为1秒。
2,分别设计启动键和暂停键/继续键,控制两个计时器启动计数,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,即进攻方计时器放回到30秒。
4,计时器递减数到“00”时,计时器跳回“30”停止工作,并给出声音和发光提示,即直流振荡器发出声响和发光二极管发光。
主要元器件及仪器设备
可逆十进制计数器74LS192三片、三输入或非门74LS27一片,七段译码器74LS48三片,七段译码器CD4511,共阴极数码管SM120501K三个,二输入与非门74LS00一片,四输入与非门74LS20一片,555定时器一片,二输入与门74KS08一片。
开关3个,电容0.01,0.51,1微法各一个,电阻10k,470欧姆若干,LED个等实验板稳压电源,万用表。
个部分。
设计思路
设计方案
74LS192的工作原理计数器单元电路
74LS48管脚图
74LS48功能表:
停止控制电路:
总电路图:。
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 (2)第二章设计思路、基本原理和框图 (3)2.1设计思路 (3)2.2基本原理 (3)2.3总体设计框图 (4)2.4硬件设计 (5)2.4.1 555时钟芯片模块: (5)2.4.2 74LS192计数器 (6)2.4.3 BCD码7段译码器CD4511 (7)2.4.4 D触发器芯片 (8)2.4.5 YX-1型(单面)篮球计时器 (10)2.4.6 蜂鸣器 (10)第三章篮球计时器电路设计 (12)3.1系统倒计时流程图 (12)3.2秒脉冲发生器的设计 (13)3.3秒、分倒计数器的设计 (13)3.3.1 24秒倒计时电路 (13)3.3.2 12分钟倒计时电路设计 (14)3.4译码器和显示器的设计 (16)3.5节次控制电路的设计 (17)3.6报警电路 (18)第四章篮球计时器软件设计 (19)4.1 篮球计时器程序流程图 (19)4.2 篮球计时器程序设计 (20)第五章 Protues仿真与结果分析 (24)5.1 Protues仿真 (24)5.1.1 24秒倒计时仿真调试 (24)5.1.2 12分钟倒计时仿真调试 (24)5.1.3 节数计数单元仿真调试 (25)5.2结果分析 (25)第六章总结 (26)6.1结论 (26)6.2总结 (26)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。
滁州职业技术学院信息工程系——2012届应用电子专业毕业论文姓名:学号:班级:设计课题:篮球竞赛倒计时10s(PCB)指导老师:2011年11月30日目录前言 (i)毕业设计(论文)要求 (ii)第一章总体设计思路、基本原理和框图 (1)1.1 设计思路 (1)1.2 设计框图 (2)第二章单元电路设计(各单元逻辑图) (3)2.1 7段数码管 (3)2.1 74LS248 (3)2.2 74ls248功能表 (4)2.3 555定时器 (5)2.4 74LS192 (6)第三章单元模块(电路图) (7)3.1 555信号发生部分 (7)3.2 计数译码部分 (8)3.3 控制电路部分 (9)3.4 警报提示装置 (10)3.5 总设计 (11)第四章故障分析与电路改进 (13)4.1 故障分析和解决 (13)4.2 电路改进 (13)第五章器件表 (14)第六章 PCB双面板制作 (15)6.1 Protel DXP原理图 (15)6.2 建pcbdoc文件 (15)6.3 布线前设置规则 (19)6.4 制作双面板 (23)6.4.1 防镀制程 (23)6.4.2 钻孔制程 (23)6.4.3 过孔前处理 (23)6.5 制作机器简图 (25)第七章实物展示 (25)7.1 顶层 (26)7.2 底层 (26)7.3 初始状态 (27)7.4 显示“00”时灯亮 (27)总结 (28)心得体会 (29)参考文献 (30)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的应用是相当普遍的。
在篮球比赛中,规定了球员的持球时间不能超过24秒,否则就违例了。
本课程设计“智能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:显示10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10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 7 Professional仿真软件和DXP 2004 下完成电路板设计,并在Proteus 7 Professional下设计进行仿真。
得到了预期的结果。
毕业设计(论文)要求1 题目篮球竞赛计时系统10S倒计时2 设计要求(1)具有倒计时功能,用两个数码管显示,倒计时时间间隔1s。
(2)分别设置启动键和暂停、继续键,来控制计数器。
(3)设置复位键,按复位键可返回初始状态。
(4)计数器递减到00时,跳回初始状态,并发出提示声音。
(5)利用protel软件设计制作双层电路板。
电路板大小自定义,铜膜导线宽度20mil,电源线、地线需要加宽,宽度为30mil;要求画出原理图、建立网络表、人工布置元件,自动布线并用三维观察器检验电路板。
画出各单元电路图、整机框图和逻辑电路图,写出毕业设计论文。
(6)掌握TR-FIII微型环保多功能制板机制作PCB电路板的工艺流程;制作出电路板,焊接和安装元件。
并焊接电路板,分析并总结设计过程中出现的故障现象。
第一章总体设计思路、基本原理和框图1.1 设计思路本课程设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛10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。
篮球竞赛记时系统的主要功能包括:进攻方24秒倒计时和计时结束警报提示。
攻方24秒倒计时,当比赛准备开始时,屏幕上显示24秒字样,当比赛开始后,倒计时从24逐秒倒数到00。
这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出光电报警。
这部分电路主要通过或门电路来实现。
此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下3个组成,即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
注:篮球比赛中已无10S规则,该题目仅为了设计。
故介绍24S倒计时。
1.2 设计框图10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10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。
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。
译码显示电路由74LS248和共阴极七段LED 显示器组成。
报警电路在实验中可用发光二极管和鸣蜂器代替。
主体电路:10秒倒计时。
10秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,10秒的置数端无效,10秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
图1-1 倒计时设计总体框图倒计时功能主要是利用192计数芯片来实现,同时利用反馈和置数实现进制的转换,以适合分和秒的不同需要。
由于该系统特殊的需要,到计时器到零时,通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。
十位显示译码驱动译码驱动报警电路个位显示计数器秒脉冲发生器控制电路计数器第二章 单元电路设计(各单元逻辑图)为了更详细的展示电路的结构,及更清晰的表述出电路的原理,因此结合各单元电路的逻辑图及管脚分布图进行详细介绍和分析。
2.1 7段数码管图2-1 LED 数码管外形及内部结构注.本设计采用共阴极7段数码管。
2.1 74LS24874LS248输入信号为BCD 码,输出端为a 、b 、c 、d 、e 、f 、g 共7线,另有3条控制线。
LT 端为测试端。
在端接高电平的条件下,当0=LT 时,无论输入端A 、B 、C 、D 为何值,a ~g 输出全为高电平,使7段显示器件显示“8”字型,此功能用于测试器件。
端为灭零输入端。
在1=RBI ,条件下,当输入A 、B 、C 、D=0000时,输出a ~g 全为低电平,可使共阴LED 显示器熄灭。
但当输入A 、B 、C 、D 不全为零时,仍能正常译码输出,使显示器正常显示。
RBO 端为消隐输入端。
该输入端具有最高级别的控制权,当该端为低电平时,不管其他输入端为何值,输出端a ~g 均为低电平,这可使共阴显示器熄灭。
另外,该端还有第二功能——灭零信号输出端。
当该位输入的A 、B 、C 、D=0000时,此时输出低电平;若该位输入的A 、B 、C 、D 不等于零,则输出高电平。
若将与配合使用,很容易实现多位数码显示时的灭零控制。
2.2 74ls248功能表表1 74ls248功能表功能或数字 输入输出显示字形LTRBIA 3A 2A 1ARBOBI / a b c d e f g 灭灯 × × × × × × 0 0 0 0 0 0 0 0 灭灯 试灯 0 × × × × × 1 1 1 1 1 1 1 1 8 动态灭灯1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 灭灯 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 × 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 12 1 × 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 23 1 × 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 34 1 × 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 45 1 × 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 56 1 × 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 67 1 × 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 78 1 × 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 89 1 × 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 910 1 × 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 无效输出11 1 × 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 12 1 × 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 113 1 × 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 14 1 × 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 151×111110 0 0 0 0 0 02.3 555定时器555定时器应用为多谐振荡电路时,当电源接通Vcc 通过电阻R1.R2向电容C 充电,其上电压按指数规律上升,当u 上升至2/3Vcc ,会使比较器C1输出翻转,输出电压为零,同时放电管T 导通,电容C 通过R2放电;当电容电压下降到1/3Vcc ,比较器C2工作输出电压变为高电平,C 放电终止,Vcc 通过R1。
R2又开始充电;周而复始,形成振荡。
则其振荡周期与充放电时间有关,也就是与外接元件有关,不受电源电压变化影响。
(a )555构成多谐振荡器 (b )多谐振荡器的工作波形图2-2 555多谐振荡器输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算::1tw ()V V u CCC 30=、()V u CC C =∞、()C t R R b a +=1当1tw t =时, 把()312V u CC C tw =代入三要素方程。
于是可解出:()R R b a tw +=7.01:2tw ()V V u CCC 302=、 ()V u C 0=∞ 、RBC t =1当2tw t =时,()32V u CC C tw =代入公式,于是可解出:C tw R b 7.02=振荡周期 ()()s C tw tw T R R b a 127.021=+=+=T 于是为了产生周期为1秒的脉冲,可以使Ω=k Ra 20、Ω=k Rb 62、F C μ10=2.4 74LS19274LS192是十进制计数器,具有“异步清零”和“异步置数”功能,且有进位和借位输出端。