课程设计说明书
设计题目：篮球竞赛30s定时器
系别：应用电子与通信技术系
班级：0792113
学生姓名：
指导教师：
成绩：
2010年4月15日
课程设计任务书
年月日
目录
第1章绪论 (1)
1.1课题背景 (1)
1.2设计要求 (1)
第2章电路方框图 (2)
2.1整机电路框图 (2)
2.2电路方框图说明 (2)
第3章单元电路设计、参数计算和器件的选择 (3)
3.1脉冲产生电路 (3)
3.2计数电路 (4)
3.3控制电路 (6)
3.4译码显示电路 (6)
第4章整机电路的工作原理 (9)
第5章电路的组装与调试 (10)
5.1元器件的检测 (10)
5.1.1二极管引脚极性的检测 (10)
5.1.2数码管的检测 (10)
5.2电路的组装与调试 (10)
5.2.1要注意电烙铁的绝缘性能 (11)
5.2.2要保证焊接质量 (11)
结论 (12)
心得体会 (13)
参考文献 (15)
附录一元件清单 (16)
附录二整机电路图 (17)
(17)
第1章绪论
1.1课题背景
随着科学技术的不断进步，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不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。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30秒内有一次投篮动作，否则视为违规。
1.2设计要求
1．30秒计时器具有显示30秒的计时功能。
2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。
3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为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2章电路方框图
2.1整机电路框图
根据课程设计指标的要求，本电路主要由秒脉冲发生器、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。系统设计框图如图示2-1所示：
图2-1 篮球竞赛30s计时器方框图
2.2电路方框图说明
本实验的核心部分是要设计一个30s定时器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路和报警电路等5个部分构成。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之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。成置数功能，译码显示电路显示30s字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。
第3章单元电路设计、参数计算和器件的
选择
3.1 脉冲产生电路
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放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。
NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图如图3-1所示）
1：地 GND 2：触发
3：输出 4：复位
5：控制电压 6：门限(阈值)
7：放电 8：电源电压Vcc
图3-1 555集成块
用于555定时器构成多谐振荡器:
用555定时器构成多谐振荡器电路如图3-1-2中所示。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V CC 通过R 1和R 2向电容器C 充电,使u C 逐渐升高,升到2V CC /3时,u O 跳变到低电平,放电端D 导通,这时,电容器C 通过电阻R 2和D 端放电,使u C 下降,降到V CC /3时,u O 跳变到高电平,D 端截止,电源V CC 又通过R 1和R 2向电容器C 充电。如此循环,振荡不停, 电容器C 在V CC /3和2V CC /3之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图3-3所示:
输出信号u O 的脉宽t W1、t W2、周期T 的计算公式如下：
t W ＝0.7(R 1＋R 2)C (3-1) t W2＝0.7R 2C (3-2)
T ＝t W1＋t W2＝0.7(R 1＋2R 2) (3-3)
图3-2 555原理图 图3-3 波形图
3.2 计数电路
计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可
u o
t
u
t
u V 32
V 3
1
以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。
74LS192为可预置的十进制同步加/减计数器（双时钟），其清除端是异步的。当清除端（MR）为高电平时，不管时钟端（CPD、CPU）状态如何，即可完成清除功能；预置是异步的，当置入控制端（PL）为低电平时，不管时钟CP的状态如何，输出端（Q0～Q3）即可预置成与数据输入端（P0～P3）相一致的状态；当进行加计数或减计数时可分别利用CPD或CPU。当把TCD和TCU分别连接后一级的CPD、CPU，即可进行级联
74LS192引出端符号如图3-4所示:
图3-4 74LS192集成块图
TCD : 错位输出端（低电平有效）
TCU : 进位输出端（低电平有效）
CPD : 减计数时钟输入端（上升沿有效）
CPU : 加计数时钟输入端（上升沿有效）
MR : 异步清除端
P0～P3: 并行数据输入端
PL: 异步并行置入控制端（低电平有效）
Q0～Q3: 输出端
3.3 控制电路
当计数器74LS192的清零端CLR=1有效时，即可实现对电路进行清零；而当清零端无效，置数端LOAD=0有效时，即可实现对电路的置数；通过接一与非门对555脉冲发生器输出端的脉冲信号进行控制，即可实现对整个电路进行暂停计时。
控制电路应完成以下四种功能：
1、操作清零开关时，要求计数器灭灯。
2、闭合启动开关时，计数器完成置数功能，显示器显示30字样，断开启动开关时，计数器开始递减计数。
3、当暂停/连续开关置于暂停时，控制电路封锁时钟脉冲信号CP,计数器暂停计数，显示器保持原来的数不变，当处于连续位置时，计数器连续累计计数。
4、当计数器递减到零时，控制电路应发出报警信号，使计数器应保持零状态不变，同时报警电路工作。74LS192功能表如表3-1所示：
表3-1 74LS192状态表
3.4 译码显示电路
用发光二极管（LED）组成字型来来显示数字。这种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。如图3-5所示:
图3-5 定时器流程图
下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍：
共阴极七段LED显示器是较常用的显示数码管，但在使用时要注意的是：
看清楚自己用的数码管是共阴极还是共阳极的，最好在使用前用万电用表测一下它的极性，其管脚图如下图2-4所示，如果为共阴极的，其管脚COM端接地；如果为共阳极的，起管脚COM 段要接高电平。
CD4511为4线－七段译码器/驱动器（BCD输入，有上拉电阻），其输出端（Ya－Yg）为高电平有效，可驱动灯缓冲器或共阳极VLED。当要求输出0－15时，消隐输入（BI）应为高电平或开路，对于输出为0时还要求脉冲消隐输入（RBI）为高电平或者开路。当BI为低电平时，不管其它输入端状态如何，Ya－Yg均为低电平。当RBI和地址端（A0－A3）均为低电平，并且灯测试输入端（LT）为高电平时，Ya －Yg为低电平，脉冲消隐输出（RBO）也变为低电平。当BI为高电平或开路时，LT为低电平可使Ya－Yg 均为高电平。如图3-6所示:
引出端符号：
A-D：译码地址输入端
BI/RBO：消隐输入/脉冲消隐输出LT：灯测试输入端（高电平有效）
图3-6CD4511集成块图
第4章整机电路的工作原理
4.1 整机电路图
篮球竞赛30秒计时整机电路图如图4-1所示:
图4-1 整机工作原理图
4.2 整机的工作原理
当电路接通电源之后，NE555电路构成的多谐振荡器，在两个暂稳态之间来回翻转——振荡，于是在输出端产生矩形脉冲，加到计数器LS192的CPD减计数输入端，在CP到来之前，计数器已具备显示30的功能，每到来一个脉冲计数器递减一位，直到递减到00时报警电路开启红灯变亮，同时译码器接到计数器触发的信号，驱动LED数码管实时显示，从而实现30秒定时功能。
第5章电路的组装与调试
5.1元器件的检测
电路组装调试之前首先要对所用元器件进行检测，判断元器件的好坏和确定元器件的引脚及极性。下面将分别介绍电路中所用到的元器件的检测方法：
5.1.1二极管引脚极性的检测
判别正、负电极
(a)观察外壳上的的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。印有色环的一端为负。
(b)观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。还有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。
5.1.2数码管的检测
判别共阴、阳极
用数字万用表红表笔接数码管公共端，黑表笔碰触其余端，若数码管亮，则为共阳极。否则为共阴极。
5.2电路的组装与调试
检测完元器件的好坏及引脚极性后便可以进行电路的组装了，根据电路原理图首先在面包板上搭接电路。搭接电路时要注意集成芯片和发光二极管的引脚不要接错，二极管的引脚极性不要弄反。在面包板上搭接好电路后就可以进行电路的调试了。调试过程中需要注意以下事项。
5.2.1要注意电烙铁的绝缘性能
不允许带电使用烙铁焊接，要确认烙铁不带电，最好把烙铁的外壳接地，对MOS电路更应小心，能采用6-8V的低压电烙铁就更安全。
5.2.2要保证焊接质量
焊接时确实焊牢，焊锡的堆积、气孔容易造成虚焊。焊接时间一般不超过3秒钟，烙铁的功率应用内热式25W左右。
结论
本文主要介绍了30秒篮球定时器的设计与制作，让我了解了设计电路的过程，也让我了解了有关定时控制与计数器的原理与设计理念，要实现电路功能总要先设计,只有经过长时间的思考，才能设计出合理的电路，电路仿真成功之后才能实际接线。经过长时间各个器件分别调试才能得到正常工作的电路，通电检测时要考虑到电压和电流的大小，只有正确的通电，才能保证正常工作，在制作整个电路过程中出现过不少问题，在及时的修改和老师的指点下，通过努力，最终电路达到了指定的技术指标。
心得体会
此次课程设计，让我受益匪浅，不仅对电子产品的设计有了更加深刻的了解，同时也对硬件的搭接、工艺以及焊接技术有了更加全面的提升，这为我以后找工作打下了坚实的基础；在设计电路的过程中我查阅了大量的相关资料，同时运用了我所学的数电知识进行分析，这在很大程度上加深了我对电路以及元器件的了解（如74LS192、NE555、LED数码管等的各引角功能以及扩展功能），同时为以后的毕业设计打下了坚实的基础，这次设计所用的工具是protues，由于使用这个软件进行仿真测试，使设计的速度和质量得到了保证。
此次的课程设计是由三名同学合作完成的，在此期间同学们有不明白的地方就共同探讨，有一些比较难懂的问题，就去请教指导老师，通过老师的指导和我们共同的努力，我们的专业水平得到了提高，同时也提高了我们的团队合作能力，增强了我们的团队精神。同时我也深深体会到所学知识的不足，在设计、学习和研究的过程中，激发了我的自学能力和应对挑战的能力，为以后学习和工作打下了良好的基础。
此次课程设计的完成，确实给了我们很好的锻炼。不仅需要我们有一定的专业知识，更需要一种锲而不舍、戒骄戒躁的精神。同时更需要有一个良好的心态去面对，因为路不可能是一路平坦的，就像我们所做的电路一样，总会出现这样或那样的问题，我们在解决电路问题的同时是否要考虑我们的人生也是一样的，只要我们努力了、认真了，就一定会获得成功！
致谢
三周紧张而忙碌的生活很快就过去了，课程设计也到此告一段落了，这一次课程设计之所以能够顺利完成，离不开老师和同学的关心和帮助，还有学院为我们提供的这个实践舞台。
首先，我要感谢我的指导老师——计京鸿老师，计老师给了我很多的帮助和建议，在设计阶段，计老师用她丰富的知识不厌其烦地讲解课程设计的每一个步骤和注意事项，例如：在搭接这个环节，计老师不辞辛苦的去实验室解决我们硬件搭接的问题，这都是我们完成课程设计的坚实后盾。其次，我要感谢在课程设计阶段给我提出宝贵意见的电子系各位老师以及和我一组的做课程设计的同学。感谢他们的帮助和他们对我提出的宝贵意见，让我的课程设计一次次完善，更让我收获了真贵的友谊。
最后，感谢学院提供给我这样一个实践的平台，这一次实践不仅加强了我理论联系实践的能力，同时也使我的专业理论水平提升到了一个新的高度，为以后的学习和工作垫定了坚实的基础。
参考文献
[1] 余孟尝.数字电子技术基础简明教程.北京高等教育出版社.
[2] 阎石. 数字电子技术.清华大学出版社.
[3] 贾鹏.邓元庆.数字电路与系统设计.西安电子科技大学出版
社.
[4] 谢自美.电子线路设计.华中理工大学出版社.
[5] 郭宏.刘显忠.电子技术应用实践指导.哈尔滨工程大学出版
社.
[7] 廖先云.电子技术实践与训练.高等教育出版社.
[8] 赖金福.数字集成电路简明手册.电子工业出版社.
附录一元件清单
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。
沈阳航空航天大学 课程设计 （说明书） 篮球竞赛30秒计时器设计 班级机电1303 学号2013040604110 学生姓名曾闯 指导教师孙琦
一、概述 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计电子产品成为社会生活不可缺少的部分。就计时器来说，成为检验运动员成绩的一种重要工具。 电子课程设计是电子技术学习中一个重要的环节，可以真正的锻炼学生的能力。在许多领域中计时器得到了普遍应用，如体育比赛，定时报警器，游戏中的倒时器，交通信号灯，红绿灯，行人灯等，说明了计时器的重要性。篮球竞赛中规定了球员持球的时间不能超过30s，否则就为犯规，本课程设计的正是“篮球竞赛30s计时器”，可用于篮球比赛中，对球员持球时间做30s限制，一旦球员持球时间超过30s，它自动报警从而判断球员犯规。 本次课设要求完成一个用于篮球竞赛的30秒计时器。 设计要求 ①篮球竞赛30秒计时器的直流稳压电源要求自己设计。 ②在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED灯显示。 ③根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。 ④画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。 二、方案设计 该电路包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路、直流稳压电源6个部分组成。计数器和控制电路是主要部分。计数器完成30s计时功能，控制电路完成启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。总体设计框图如下： 在篮球比赛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。其原理如图1所示。 图1 篮球竞赛30秒计时器原理框图 能完成的功能：①显示30s倒计时功能；②系统外部设置操作开关，控制计时器直接清零、启动和连续/暂停功能；③在清零时数码管显示“00”；④计时
一、设计目的 1．培养理论联系实际的正确设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决工程实际问题的能力 2．学习较复杂的电子系统设计的一般方法，了解和掌握模拟、数字电路等知识解决电子信息方面常见实际问题的能力，由学生自行设计、自行制作和自行调试。3．运行基本技术训练，如基本仪器仪表的使用，产业元器件的识别、测量、熟练运用的能力，掌握设计资料、手册、标准和规以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 4．培养学生的创新能力。 二、设计要求 1．30秒计时器具有显示30秒的计时功能。 2．系统设置外部操作开关，控制计时器的直接置数、清零、启动、和暂停功能。3．计时器为30秒递减计时时，其计时间隔为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。 三、总体设计 本实验的核心部分是要设计一个30s计数器，并且对计数结果进行实时显示，同时要实现设计任务中提到的各种控制要求，因此该系统包括秒脉冲发生器、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30s计时功能，而控制电路具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之间的时序关系。在操作直接清零开关时，要求计数器清零，数码显示器显示零。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30s字样；当启动开关断开
时，计数器开始计数；当暂停、连续开关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停、连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。系统设计框图如图下图所示。 图1 四、单元电路设计 1、译码显示电路 用发光二极管（LED ）组成字型来来显示数字。这种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制数，就必须先把BCD 码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。我们把能够将计算机输出的BCD 码换成 7 段字型代码，并使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用的74LS48。 在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方 面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动 器和显示器等部分组成，如下图所示。下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。
目录 一论证 (2) 1.1 设计原理 1.2 设计方案 1.3 各分电路功能分析 1.3.1 计数器电路 1.3.2 脉冲发生电路 1.3.3 译码显示电路 1.3.4 控制电路 1.4 仿真原理图 电子技术课程设计任务书 题目：具有数字显示的篮球竞赛30S计时器 1．任务要求 设计一个篮球竞赛30S进攻时间限制计时器。 2．性能指标要求： （1）工作时间可在1—30S内任意设定。 （2）30S计时器是递减计时器，间隔为1S。能用LED数码管显示剩余工作时间，还能显示到1/10秒。即当计时开始时显示出所设定的总时间，每当计时10个1/10S，显示器的数字立即减1。 (3）减1计时到7S时，发出三声低音预告信号。
(4) 减1计时到零时(工作时间到)，发出三声高声，并自动停止计时。 (5) 具有暂停/继续工作、清零复位和启动计时功能。 3．设计与测试 按任务要求，设计电路，计算参数，选择元器件。根据所设计电路原理图，选择所需元器件连接电路，并按照调试步骤进行调试。 4. 成果要求 (1)课程设计说明书一本。 要求：内容完整，图表完备，字迹工整，条理清晰，分析有据。 (2)所用元器件清单 (3)电路实体和仿真。 要求：电路必须有仿真结果（可利用Multisim进行电路仿真分析），该电路实体必须是自己安装调试通过并达到性能指标要求的电路实体。 参考器件：两片74LS192、74LS00，叁片74LS48，一片555、74LS04、CC40161，共阴LED显示器3块，电阻、蜂鸣器、发光二极管等 5．答辩 在规定时间内，完成叙述并回答问题。 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、还可以用来做时间提醒设备等等，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，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
1前言 随着科学技术与计算机应用的不断发展，以单片机作为核心的测量控制系统层出不穷。在被测信号中，较多的是以模拟和数字开关信号。此外还经常遇到以频率为参数的测量信号。例如流量，转速晶体压力传感以及参变量－频率转换后的信号等等。对于这些以频率为参数的被测信号通常采用测频法，测频率的测量在生产和科研部门中经常使用，也是一些大型系统实时检测的重要组成部分。数字频率计是直接用十进制数字来显示被测信号频率的一种测量装置。它不仅可以测量正弦波、方波、三角波、尖脉冲信号和其他具有周期特性的信号的频率，而且还可以测量它们的周期。经过改装，可以测量脉冲宽度，做成数字式脉宽测量仪；可以测量电容做成数字式电容测量仪；在电路中增加传感器，还可以做成数字脉搏仪、计价器等。因此数字频率计在测量物理量方面应用广泛。数字式频率计基于时间或频率的A/D转换原理，并依赖于数字电路技术发展起来的一种新型的数字测量仪器。由于数字电路的飞速发展，所以，数字频率计的发展也很快。通常能对频率和时间两种以上的功能数字化测量仪器，称为数字式频率计(通用计数器或数字式技术器)。本设计以ICM7216D大规模集成电路为核心，将被测频率信号送入设计电路，利用它内部的各种功能完成频率的测量。并采用动态扫描的方法通过6位数码管显示出相应的频率数值。大规模集成电路测量的频率精度高，速度快，并且设计简单方便，较一般逻辑电路所构成的数字频率计要精简的多，同时还具有时间显示功能，为各种生活工作提供了方便。
2总体方案设计 数字频率计主要由ICM7216D大规模集成电路及其他辅助电路组成，一个简易的数字频率计需要由时基信号发生器，闸门电路，门控电路，放大整形电路及计数译码显示，这几部分组成。ICM7216D大规模集成电路把计数，锁存，位，和段驱动，量程及小数点选择等电路集成在一片芯片上，是一个综合性能极强的元件。 2.1方案比较 方案一：采用了八块CD4000系列CMOS数字集成电路块。整机主要由输入电路，秒基准电路，锁存信号及清零脉冲发生电路、计数及显示电路以及电源部分等组成。输入电路应该根据被测脉冲的具体条件来决定。被测脉冲可以有很多类型。常见的有三角波、正弦波、矩形波等等。每种渡又都可有正向型、交流型、及负向型之分。 图2.2 方案一的方框图 方案二：用ICM7216D大规模集成电路，它把计数，锁存，译码，位和段驱动，量程及小数点选择等电路集中起来。只需一块芯片即可完成上述所有元件所集合起来的功能，这对我们的线路设计和功能的实现无疑是一个极大的方便。但是同样需要时基电路产生基准时钟脉冲，这里同样需要555时基电路（或者使用晶振电路产生标准始终脉冲），对于待测波形也必须经过整流之后才能进入ICM7216D，所以跟方案一的原理基本上保持一致，只要通过ICM7216D大规模集成电路也可以完成所有的功能，而且从电路的设计上简化了许多步骤，这样将节约更多设计电路的时间。
目录 前言 ............................................ 错误！未定义书签。第一章计时器 ................................................ - 2 - 1.1篮球竞赛24秒计时器功能................................ - 2 - 1.2 设计任务及要求 (2) 1.2.1基本要求 (2) 1.2.2 设计任务及目标..................................... - 2 - 1.2.3 主要参考器件：..................................... - 3 - 第二章电路设计原理与单元模块 .. (3) 2．1 设计原理 (4) 2．2 设计方案 (4) 2．3 单元模块 (4) 2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (5) 2.3.2 时钟模块 (7) 2.3.3 辅助时序控制模块 (8) 第三章实验体会 (10)
第一章计时器概述 1.1篮球竞赛24秒计时器功能 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不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。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；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。 1.2 设计任务及要求 1.2.1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，同时发出光电报警信号。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；
课程设计报告-篮球30秒倒数计时器
信电学院 课程设计说明书（2011 /2012学年第二学期） 课程名称：电子技术课程设计 题目：篮球30秒倒数计时器 专业班级：自动化3班 学生姓名：程江峰 学号：100410317 指导教师：马志钢 设计周数：两周 课设成绩： 2012年7月5日
目录 一、课程设计摘要-------------------------------------------- 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求 2、方案设计（系统控制电路框图及说明） 3、元器件详细介绍 4、系统原理图、印制板图及其说明 5、安装、调试及性能测试与分析 6、课程设计总结及心得 三、课程设计总结 四、附录（PCB图）
五、参考文献 一、课程设计摘要 通过电子技术课程设计的综合训练，培养独立思考、分析问题、解决问题的能力，培养工程实践能力、创新能力和综合设计能力。根据所学模拟电子技术、数字系统与逻辑设计的理论，对模拟电子线路、数字电子线路以及模拟与数字综合电子线路进行设计、安装与调试。 定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。定时电路主要利用分立元件，中规模集成器件555定时器。用555定时器实现的定时电路主要应用单稳态触发器原理，实现定时器的功能。在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。 篮球竞赛30秒定时器电路主要利用555定时器产生时钟脉冲，触发计数器进行从30至00倒计数，并将计数结果通过译码电路和数码管显示，当计数器减至00时，报警电路进行报警。 二、课程设计正文 1、课程设计任务与要求30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒。完成硬件制作实现30秒减计数，每次减计时结束后，蜂鸣器报警提示，数码管显示00；电路需设置外部开关，可使定时器直接复位，并具有启动计时、暂停/连续计时功
篮球竞赛30秒定时器 年级专业： 指导老师: 所在学校： 2011年 3 月
摘要 (3) 篮球竞赛30秒定时器 (5) 1.设计要求 (5) 2．设计流程图 (5) 3.单元电路介绍 (5) 3.1操作开关 (5) 3.2秒脉冲发生器 (5) 3.3计数器 (7) 3.4译码显示 (8) 3.5由与非门组成的基本RS触发器 (10) 3.6报警电路 (11) 3.7整体电路 (11) 4.元件清单 (14) ５．调试 (15) 5.2 计数、译码、显示单元的测试 (15) 6. 电路测试及测试结果 (15) 6. 设计总结 (16) 7.参考文献 (17)
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本次设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。 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，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定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等。此定时器功能齐全，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。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，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。 关键词： 篮球竞赛 30秒倒计时 光电报警数码显示
电子课程设计报告 题目名称：篮球竞赛30秒倒计时器 姓名： 专业： 班级： 学号： 同组人： 指导老师: 南昌航空大学电子信息工程学院 二零零八年九月
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)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。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球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74LS248芯片，74LS248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。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 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。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
电子信息工程学院 电子基础课程设计任务书 I、电子基础课程设计题目： 篮球竞赛30S计时器 II、电子基础课程设计技术要求及主要元器件： 基本要求：1)具有显示30S计时功能，启动和暂停/连续功能， 2)在直接清零时，要求数码显示器灭灯， 3)设置外部操作开关，控制计数器的直接清零， 4)计时器为30S递减计时，计时间隔为1S， 5)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。 主要元器件：NE555(1)，74ls161(1)，74LSl92(2) I II、电子基础课程设计工作内容及进度安排： 1.方案设计，绘制电路图并仿真（2天） 2.电路布线和焊接（3天） 3.电路的调试（2天） 4.课程设计总结和报告（7天）Ⅳ、主要参考资料： 1.杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社，2000 2.胡宴如.高频电子线路（第三版）.北京：高等教育出版社，2005 3.王毓银.数字电路逻辑设计（第三版）.北京：高等教育出版社，1999 专业名称：电子信息工程班级学号： 06041304 学生姓名：李莉
摘要 随着世界篮球水平的提高，对计时的准确度及可靠性也越来越高，篮球30秒倒计时器也就孕育而生了。 设计一个篮球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74LS248芯片，74LS248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。显示部分采用七段数码管，数码管的使用很广泛，价格也不会很贵。整个线路就是把以上几个主要的部分用导线连接焊接起来。 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。 关键字： 控制 倒计时 译码显示 光电报警 指导教师： 万在红 设计时间： 2008.9.1——2008.9.15
目录 1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1) 1.1 设计课题任务 (1) 1.2 功能要求说明 (1) 1.3 总体方案介绍 (1) 2 单元电路的设计 (2) 2.1 秒脉冲发生器 (2) 2.2 计数器 (4) 2.3 译码显示 (4) 2.4 控制电路 (5) 2.5 报警电路 (5) 2.6 电路原理图和PCB图 (5) 3 芯片引脚及功能说明 (6) 3.1 555定时器 (6) 3.2 74LS161 (7) 3.3 74LS192 (7) 3.4 74LS48 (8) 4 仿真结果及分析 (10) 4.1 仿真总原理图 (10) 4.2 仿真结果 (11) 小结 (12) 元件清单 (13) 参考文献 (14) 附录 (15) 附录A：电路原理图 (15) 附录B：电路PCB图 (16)
1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 1.1 设计课题任务 设计并制作一个篮球竞赛计时器 1.2 功能要求说明 1.准确计时，具有显示30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.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，同时发出光电报警信号。 1.3 总体方案介绍 篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1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时系统的主要模块。计数器完成30秒技术功能，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、定时完成报警等功能。 图1.1 30秒计时器的总体方案框图
课程设计 题目篮球竞赛24秒计时器 学院自动化学院 专业自动化 班级自动化0902 姓名李鑫 指导教师杨莉林伟 2011 年 6 月30 日 目录 摘要 (2) ABSTRACT (3) 第1章设计任务及基本要求 (4) 1.1设计任务 (4) 1.2基本要求 (4) 第2章电路框图及工作原理 (4) 2.1电路框图 (4) 2.2 设计方案 (5) 第3章各单元电路的设计 (5) 3.1 24进制计数器的设计 (5) 3.2数码显示电路的设计 (7) 3.3秒脉冲的设计 (8) 3.4各控制开关的设计 (9) 3.5报警电路的设计 (11)
3.6整机工作原理 (12) 第4章电路仿真 (12) 第5章数字电路的连接与调试 (14) 结论............................................................................................. 错误！未定义书签。 参考文献 (16) 附录一篮球竞赛24秒计时器总电路原理图......................... 错误！未定义书签。 附录二原器件清单表 (18) 摘要 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、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。 本设计主要能完成：电路具有24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1秒；当计时器递减计时到零时，显示器显示00，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，得到了预期的结果。 关键词：24秒计数报警清零暂停 ABSTRACT
课程设计名称：电子技术课程设计 题目：篮球竟赛30s计时器设计 专业：电气工程与自动化 班级：电气09-2 姓名：张瑞 学号：09005040229
摘要 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应用价值。 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。此电路是以时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。 关键字计时器 ; 光电报警 ; 模块化
前言 人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会的发展离不开电子产品的进步。随着工业水平的进步和人民生活水平的提高，在很多领域都需要几个甚至上百个定时电路去控制多项操作，从而实现工业生产的自动化，最终提高劳动生产率促进经济的发展。定时器在实际工作中用到的场合很多，它成为今天工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中最广泛使用的电路之一，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，用于各种竞赛的计时器、竞赛用定时器、数控电梯、数控机床、交通灯管理系统、各种智能医疗器械等，定时器是家用电器中的常用产品。 随着电子技术的高速发展和计算机技术的普遍应用，电子设计也越来越普遍地应用于整个电子行业中。电子设计是人们进行电子产品设计、开发和制造过程中十分关键的一步，其核心就是电子电路的设计。电子设计自动化(EDA)是在电子产品向更复杂、更高级，向数字化、集成化、微型化和低耗能方向发展过程中逐渐产生并日趋完善的电子设计方法，在这种方法中，设计过程的大部分工作（特别是底层工作）均由计算机自动完成，是电子技术发展历程中产生的一种先进的设计方法，是当今电子设计的主流。 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。 定时器的应用范围极为广泛，其中首推由555构成的定时电路。集成器件555芯片是一种模拟电路和数字电路相结合的中规模集成电路，其逻辑功能强，使用灵活，可方便组成多种逻辑功能电路，能够更加简单更加快捷的实现定时功能，满足在日常生产和生活中的要求，所以555定时器电路在各个领域的应用及其广泛，在数字电路中占有重要位置，受到人们的普遍重视。本设计的秒脉冲发生器就是用由555构成的定时电路。
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： 姓名： 学号： 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
厦门城市学院 2014-2015学年第一学期 《EDA软件设计》 ——课程设计论文 课题：篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析 所在系部：电子信息与工程系 年级：11级 班级：电信Z1 姓名：林鑫豪 学号：W140242131 提交时间：2015 年 1 月8 日
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。
30 秒 篮 球 竞 赛 定 时 器 学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：
目录 第一章序言 (2) 第二章任务书的设计 (2) 第三章电路的组成............................... . (3) 第四章设计原理及步骤 (4) 第五章安装与调试 (11) 第六章总结 (11)
第一章序言 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不可缺少的一部分，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。 第二章任务书的设计 一、设计题目：篮球竞赛30秒定时电路 二、技术要求 1、设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零，启动和暂停/连续计时。 3、要求计时电路递减计时，每隔一秒钟，计时器减一。 4、当计时器递减计时到零（即定时时间到）时，显示器上显示00。同时发出光电报 警信号。 三、给定条件及器件 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 四、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。
第三章电路的组成 30秒定时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等五个部分。 图1 24秒定时器的方框图 一、秒脉冲发生器——产生的信号是电路的时序脉冲和定时标准，但本设计对此信号的要求并不是太高，电路可以采用555集成电路构成。 二、计数器——完成30秒计时的功能。 三、单元译码显示电路——可以用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。 四、控制电路——完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/继续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。 五、电路报警电路——可以用发光二极管组成。
数字电子技术课程设计 报告
题目篮球竞赛24S计时器 姓名：李想 专业：光电信息科学与工程 班级：132班 学号：180335244 任课老师：刘念 篮球竞赛24S计时器 刖言 计时器概述 数字电子技术课程设计是数字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 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应用价值。 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。 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，规定球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。本课程设计“篮球24秒计时器”可用于篮球比赛中，用于对球员持球24秒的限制。一旦球员持球时间超过24秒，他就报警。 2设计要求 1、电路具有时间显示功能， 2、要求电路为24秒递减计时，； 3、元器件及参数选择 4、要求外部开关控制清零，暂停和复位，； 5、电路仿真与调试； 3、主要器材：1、七段共阴极数码2个 2、74LS192D 3、74LSO8D 4、74LSOOD 5、蜂鸣器 6、发光二极管 7、脉冲信号源&单刀双掷开关。 （4）编写设计报告
篮球竞赛30秒定时电路 定时电路是数字系统中的基本单元电路，它主要由计数器和振荡器组成。在实际工作中，定时器的应用场合很多，例如，篮球比赛规则中，队员持球时间不能超过30秒，就是定时电路的一种具体应用。 一、设计任务与要求 1．设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2．设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停／连续计时。 3．要求计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。 4．当计时器递减计时到零(即定时时间到)时，显示器上显示00，同时发出光电报警信号。 二、设计原理与参考电路 1．分析要求，画出原理框图 30秒定时器的总体参考方案框图如图11-1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)等五个部分组成。其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30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。 外部操 作开关 图11.1 30秒定时器的总体设计方案框图 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，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。 译码显示电路用CD4048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代替。 2．单元电路设计 (1)8421BCD码递减计数器 计数器选用中规模集成电路CD40l92进行设计较为简便，CD40l92是十进制可编程同步加／减计数器，它采用8421码二—十进制编码，并具有直接清零、置数、加／减计数功能。图11-2是CD40l92的管脚排列图，图11-3是时序波形图。图中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)。PE
《数字电子技术》课程设计说明书课题名称：篮球竞赛24秒计时器设计 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1202班 指导老师：胡新晚 姓名：曾瑞琪
计数器概述 篮球竞赛24秒计时器功能 随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥这越来越重要的作用，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，特别是在各种竞技运动中，定时器成为检验运动员成绩的一个重要工具。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。 本设计只要完成：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、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等。 设计任务及要求 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）计时器为24秒递减计时器，其计时间隔为1秒。 （4递减计时到零时，显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。 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 主要参考器件 555 晶体定时器 74 LS00 74LS48译码器 74LS192十进制可编程同步加锁计数器
数字电子技术课程设计 学院： 班级： 姓名： 学号：
23509444.doc 摘要 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应用价值。 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。 关键字计时器光电报警模块化 第 2 页共25 页
目录 前言 (4) 第一章计数器概述 (5) 1.1 计时器的特点及应用 (5) 1.2 设计任务及要求 (6) 第二章电路设计原理及单元模块 (7) 2.1 设计原理 (7) 2.2 设计方案 (8) 2.3 单元模块 (10) 2.3.1 8421BCD码递减计数器模块 (10) 2.3.2 时钟模块 (13) 2.3.3 辅助时序控制模块 (14) 2.3.4 译码显示模块 (17) 第三章安装与调试 (20) 3.1 电路的安装 (20) 3.2 电路的调试 (20) 第四章实验体会 (21) 结论 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 第 3 页共25 页 3