篮球计时器课程设计

1、1.设计任务本设计是以555构成震荡电路，由74LS192来充当计数器设计制作一个篮球竞赛计时系统，具有单节12分钟倒计时、节数记次和进攻方24秒倒计时设计功能完善，能实现直接清零、启动和暂停/连续计时功能，2.设计要求（1）设计思路清晰，给出整体设计框图； （2）设计各单元电路，给出具体设计思路、电路器件； （3）总电路设计；（4） 安装调试电路； （5） 写出设计报告； 一、总体构图主电路用6块74LS192同步减计数器来完成24秒倒计时及12分钟60 秒倒计时功能，时钟脉冲用555定时电路产生秒脉冲，控制24秒倒计时及60秒倒计

2、时的脉冲输入。再用一块74LS192减法计数器用来自动显示比赛节数。总体构图如下图1。图1二、电路设计（一）总电路图设计电路图如图1.1 图1.1本电路主要有四个模块构成：脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路（二）分电路设计1.脉冲发生器根据设计要求，本电路需要产生间隔为一秒的时间脉冲，完成正确的计数功能。所以选择555定时器来设计此模块。从而产生标准的秒脉冲。 555定时器是一种中规模集成电路，外形为双列直插8脚结构，体积很小，使用起来方便。只要在外部配上几个适当的阻容元件，就可以构成多谐振荡器。脉冲宽度计算公式：Tw1=0.7 (R1 +R2) C Tw2=0.7R2 C 振荡周期计

3、算公式：T=0.7 (R1 +2R2) C1s555在本电路中连接如图2.1 图2.12.计数器本部分完成12分钟递减，24秒递减和四节次递加功能。主要由74ls192来完成。其引脚图及逻辑符号如图2.2 图2.23.60秒倒计时秒部分运用两片可逆计数器74LS192来构成60进制的减法器。这个计数器的低位就是用芯片原本的的十进制，时钟脉冲接到DOWN端，置数、清零端无效，即可以实现十进制的倒计数功能。而最低位的计数变化应当与时钟脉冲的变法同步。要将两芯片组成一个60进制的减法计数器就要将12分钟的秒十位的DOWN端连接到秒个位的借位输出端BO，其功能是当秒个位减到0时，借位输出端输出一个低电

4、平，秒十位的DOWN端就来了一个低电平，这样等到下次高电平来的时候，十位就计数一次，这样就连成了一个60进制计数器。具体电路图如图2.3图2.34.12分钟倒计时分部分运用两片可逆计数器74LS192来构成分别构成一个二进制和一个十进制的减法器。这个计数器的低位就是用芯片原本的的十进制，时钟脉冲接到DOWN端，不同于12分钟秒个位，其置数端要置为2使计数从2开始减法计数，所以将芯片的B接高电平，A，C，D端接低电平这样就完成了置数功能。清零端无效，即可以实现十进制的倒计数功能。而最低位的计数变化应当与时钟脉冲的变法同步。要将12分钟的分十位的DOWN端连接到分个位的借位输出端BO，其功能是当分

5、个位减到0时，借位输出端输出一个低电平，分十位的DOWN端就来了一个低电平，这样等到下次高电平来的时候，十位就计数一次。其电路图如图2.4 图2.45.24秒部分设计用两片74LS192分别做个位（低位）和十位（高位）的倒计时计数器，由于本系统只需要从开始时的“24”倒计到“00”然后停止，所以这里的高位不需要做成六十进制的计数器。因为预置数不是“00”所以我选用了置数端LOAD来进行预置数。又由于整个系统的置数和置数向计数转换应当同时进行，而且12分钟倒计时分部分预置数也是用置数端LOAD来置数。两片计数器具体接法。VCC、UP接+5V电源，GND接地：时钟脉冲从与门接到低位dowm，然后从

6、低位BO*接到高位dowm；输入端低位C，高位B接电源，其他引脚和CLR都接地。LOAD的接法后面的复位功能会提到。24秒倒计时电路如图2.5图2.56.节次的加法电路 节次的控制电路我也运用了一个74LS192这样减少了设计时元件种类过多的问题。当总开关打开时（比赛开始时），电路自动置数为1，表示第一节，当12分钟计时到零时，一节结束，再次开始计时时就应该是下一节。这里是运用了192的加法计数特点，所以DOWN端接高电平，UP端接到12分钟计时器的分十位192的BO*端，这样当12分钟计时器计到“00:00”时，这个端口就会输出一个低电平，当下一节开始时12分钟重新计时，这个端口就会输出高电

7、平，这样就给UP端形成一个上升沿，这样就加法计数一次，节次自增1.电路图如图2.6图2.67.译码显示器 在本设计中，根据设计的要求，我使用74LS48译码器来驱动共阴极数码显示管， 74LS48芯片是一种常用的七段数码管译码器驱动器，常用在各种数字电路和系统的显示系统中，下面是74LS48芯片的一些参数与应用技术等资料。74LS48的引脚图和功能表如图2.7 图2.78.控制电路停止控制电路 当各倒计时器到零时，需要将电路停住。现在选取各计数器到零状态即12分到“00:00”，24秒计到“00”，各电路的高位74LS192芯片的借位输出端BO*将出现一个低电平，将两点路的的这个端子分别接到一

8、个二输入与门的两端再将与得的结果与时钟信号与。第二个与门的输出端就接同时分别接到12分和24秒倒计时的低位74LS192芯片的DOWN端，这样就发挥了停止控制功能，无论哪个计时器计数到零，都将在高位74LS192借位输出端输出一个低电平，这样就封锁了时钟信号的输入，实现停住。9.复位功能复位功能的实现这里运用了74LS192的置数功能，所谓复位就是将重新计时，这里我运用了几个单刀双掷开关，其定点端接到要各74LS192的LOAD端，活动端分别接高低电平，当开关打到低电平时，LOAD置数端低电平有效，实现置数（复位），当开关打到高电平时，电路计数。其接法如图2.9图2.9四、样机的制作与调试1.

9、时钟脉冲电路的安装和调试振荡电路输出接发光二极管，观察发光二极管的显示情况。2.计数器的安装和调试。按电路连线，输出可接发光二极管。观察在CP作用下（CP为1HZ，可由555振荡电路提供）输出端发光二极管的状态变化情况，验证是否为十进制计数器。 3.译码显示电路的安装和调试按电路在实验板上连线。观察在CP作用下数码管的显示情况4.整体综合连接，测试整体功能。结 论在这个设计中，我学到了学习理论时学不到的东西，不但锻炼我的动手能力而且巩固我们所学的理论知识，这样实践与理论相结合就可以更快而有效地掌握知识。本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西，那就是如何从理论到实践的转化，怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识，而我们应把所学的用到我们现实的生活中去，此次的电子时钟设计给我奠定了一个实践基础，我会在以后的学习、生活中磨练自己，使自己适应于以后的竞争，同时在查找资料的过程中我也学到了许多新的知识，