篮球30秒倒计时器

1、前言.1一 论证.21.1 设计原理1.2 设计方案 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 仿真原理图二 课程设计总结.三 参考文献.附录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 130S 内任意设定。（230S 1S 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。）减 1 计时到 7S 时，发出三声低音预告信号。(4) 减

2、 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。所用元器件清单电路实体和仿真。要求：电路必须有仿真结果（可利用Multisim 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，

3、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。前言能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。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，篮球是2430设计一款30秒计时器是非常有必要也非常有前景的。该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30时及报警功能。因此符合比赛中违例判罚的需要。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3030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

4、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，数码管显示器全部30秒递减计时其计时间隔为0.1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。一 电路设计原理与设计电路1.1 设计原理我们可以用 555 时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为 10Hz 输出周期为 0.1 秒的方波脉冲，将该方波脉冲信号送到计数器 74LS192 的 CP 减计

5、数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD成七段（a，b，c，d，e，f，g）输出，显示十进制数，然后在适当的位置设置开关或控制电路即可实现计数器的直接清零，启动和暂停/连续、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能。1.2 设计方案简称控制电路和报警电路等 5 个部分构成。其中，计 30s 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 30s 1 1；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 1.1 所示。十位显示译码器个位显示译码器译码器报警电路计数器计数器计数器脉冲发生器控制电路图 1.1 系统设计框图在此，提出两种方案，主要是针

6、对脉冲发生电路。方案一是采用 555 构成.。另一种方案是用555 构成的多谐振荡器直接产生频率为 10Hz 的秒脉冲，原理图如图.5。相比 74LS161 用于异步清零法分方案来产生 10Hz 的秒脉冲。图 1.3 555 管脚图用 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 2.3(a)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 通过R 和R 向电容器C充电,使uCC12C逐渐升高,升到 2V /3时,u 跳变到低电平,放电端 D导通,这时,电容器 C 通过电CCO阻 R 和 D端放电,使 u 下降,降到 V /3 时,u 跳变到高电平,

7、D端截止,电源 V2CCCOCC又通过R 和R 向电容器C,振荡不停, 电容器C在V /3和2V /312CCCC之间充电和放电,输出连续的矩形脉冲,其波形如图 2.3(b)所示。+VCCcR18 4V237V13R25550tt3ouoc1 5C00.01FT（b）图 1.4 555 构成的振荡电路及即波形输出信号 u 的脉宽 t 、t 、周期 T 的计算公式如下:（）OW1W2t 0.7(R R )CW112t 0.7R CW22Tt t 0.7(R 2R )CW1W212根据要求，该系统中要使 555 构成的多谐振荡电路产生 10Hz 的脉冲，因此 我 们 可 以 令 R = 51k ，

8、 R = 49k ， C= 970nF ， 得 到 周 期12T=0.7k 249k)0.9710 0.101s，即按照图 2.4 连接的电路就可以产生610Hz 的方波脉冲。图 1.5 555 定时器构成的多系振荡电路图 1.6 74LS192管脚图74LS192具有下述功能：3210异步置数：MR=0， ，Q Q Q Q D D D D 。32103210UD3210UD3210UD3210试灯输入LT动态灭零输出 RBOBI/RBO 作为输出使用时，受控于LT 和 RBI。当LT1 且 RBI0，输入代码DCBA=0000 LT=0 或者 LT1 且 RBI1，则RBO=1。该端主要用于

9、显示多位数字时，多个译码器之间的连接。对输入代码 0000，译码条件是：LT和 RBI 同时等于 1，而对其它输入代码则仅要求 LT1 g输出的电平是由输入 BCD码决定的，并且满足显示字形的要求。74LS48的功能表如下：74LS48功能表DCBA0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111xxxx0000 xxxxa1011010111000100001b1111100111001000001c1101111111010000001e1010001010100010001fg0011111011111110

10、001HxxxxxxxxxxxxxxxxLx11000111011001110001021314051617081901101100HLL0H1表 1.1 74LS48的功能表321032103210图1.12 脉冲发生电路图2.12 30秒倒计时器整体电路图这是该计时器的一个简单的工作流程。二 课程设计总结课程设计需要的是活学活用所涉及的知识。在两周与小组同学的交流中，我认识到合作的重要性。在本次的课程设计中通过自己选题，找材料，分析、设我其它方面的能力。在设计中，我充分应用我们所学的知识，例如：集成电路74LS系列、三极管、二极管、整定时器555等元件的应用。这次实践使我受益Multisim 10.0.1,由证。力。的知识，并利用计算机来辅助分析和设计，这对我们是有益的。实的作风。三 参考文献1孙人杰，电路数据手册TTL电路电子工业出版社2唐颖，数字电路重庆大学出版社4杨志忠.数字电子技术（第二版）.北京：高等教育出版社5胡宴如.