基于555定时器的篮球赛24s计时器设计方案
电子设计与仿真是电子技术基础学习中的重点内容，是将理论知识转
化为实践能力的一个关键环节。文中针对数字电路综合知识的实验要求，设
计了篮球赛24 s计时器，并利用MulTIsim软件进行了仿真。
1设计方案与电路组成
篮球赛24秒计时器是数字电路的简单应用，在设计过程中，采用模
块化的设计思路，将该电路划分为：计时电路、控制电路、显示电路及报警
电路四部分。
设计方案框图如图1所示。计时电路和控制电路是设计方案中的主要
模块，其中计时电路由秒脉冲发生器、计数器构成。计数器完成24 s计时功
能，控制电路主要完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数等功能。
引言伴随着高科技日新月异的今天，社会对当今大学生的独立设计、创新以及实践能力也越来越重视。
可以毫不夸张的说，设计、创新实践能力必将成为决定大学生未来发展的一个重要指标。
而电工电子课程设计作为电子技术学习中非常重要的一个环节，则恰好给我们提供了这么一个自由探索的平台，对于提高大学生独立设计创新以及实践相关方面的能力更是有着莫大的帮助。
作为一名专攻自动化的学生，数、模电在专业领域里占据着不可或缺的一席之地。
学好数、模电无疑是给未来积累了一笔可观的财富。
生活中我们会运用相关课程知识来解决许许多多的实际问题。
其中计数器就是数电领域最常用的的工具。
定时报警器、倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机等等都要借助计数器来实现完成。
本次课程设计为“篮球比赛24秒计时器设计”，此次设计成果主要可解决篮球比赛中，进攻方与防守方之间的时间控制问题。
球员犯规、进攻24秒违例、在规定进攻时间内完成了进攻等都需要对时间进行控制。
只有设计出符合实际的篮球比赛的24秒计时器，才能使设计成果有效的应用到相关领域。
本次设计应满足以下功能：电路具有时间显示功能；要求电路为24秒递减计时，每隔1秒钟，计时器减1；要有外部开关，控制计数器的直接清零、启动和暂停/连续计时功能；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。
整个电路的设计结合了数字电路和模拟电路的相关理论知识设计出合理的理论方案图，并在proteus软件下下完成设计和进行仿真，成功达到了设计的预期功能。
在实物连线的过程中，也克服了实际调试电路过程中遇到的问题，验证了实验方案的可行性。
目录引言1 设计任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)2 方案设计 (2)2.1 设计思路 (2)2.2 方案设计 (3)2.2.1个人设计原理电路图及优化电路 (3)2.2.2小组设计原理电路图 (5)2.3 方案比较 (6)3 部分电路设计 (7)3.1 计数器 (7)3.2 译码及显示电路单元 (8)3.3 脉冲输出电路 (10)3.4 开关控制电路说明 (11)3.5 报警电路 (12)4 调试与检测 (13)4.1 调试中故障及解决办法 (13)4.2 调试与运行结果 (14)5 仿真操作步骤及使用说明 (15)结束语 (17)参考文献 (18)附录电路图 (19)本科生课程设计成绩评定表1设计任务与要求1.1 设计任务运用所给的元器件，结合数字电路和模拟电路的相关理论知识，设计出一个篮球比赛24秒倒计时器的电路，要求此电路能完成一次篮球进攻的24秒倒计时功能，当计时结束应保持为清零状态。
课程设计--篮球竞赛24秒计时器一、课题名称二、内容摘要本设计主要是完成篮球竞赛24秒计时器，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，数码管显示器全部显示为“0”；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 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
关键字：计时器；数码显示器；Multisim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。
三、设计内容及要求1.2.1基本要求(1）显示24秒计时功能。
（2）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。
（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。
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。
四、方案论证及比较本设计的核心部分是要设计一、个24s倒计数器，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电路，计数器电路，译码显示电路，控制电路和电路报警电路5部分。
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。
数字逻辑电路设计课程设计报告系（部）：三系专业：通信工程班级：11通信 1班*名：***学号：***********成绩：指导老师：***开课时间：2012-2013学年二学期一、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。
目录前言 (5)1、总体设计思路、基本原理和框图......................................................6 1.1 设计思路 (6)1.2设计原理和功能 (7)1.2.1基本功能 (7)1.3 总体设计框图82、单元电路设计 (9)2.1各芯片的用法和功能 (9)2.1.174LS00 (9)2.1.2555 定时器 (9)2.1.374LS90 (10)2.1.474LS192 (11)2.2 单元模块 (12)2.2.1122.2.2倒计时模块132.2.3控制电路模块142.2.4报警提示模块153、电路仿真调试（总电路图） (16)3.1总电路图 (16)3.2173.2.1启动功能173.2.2复位功能183.2.3暂停功能183.2.4自动停止、复位功能194、故障分析与电路改进 (21)4.1故障分析和解决 (21)4.2电路改进215、总结 (23)6、心得体会..............................................................................................247、元件清单..............................................................................................258、参考文献..............................................................................................26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。
