篮球竞赛24S计时器课程设计报告
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1设计内容及功能本课程设计是可编程控制器的简单应用,设计了篮球竞赛24s计时器。
此计时器功能齐全,可以直接复位、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、暂停和连续的功能,可以方便的实现断点计时功能,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,实现了在许多特定的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。
设计创作来源:篮球NBA竞赛倒计时秒表。
外观设计成小屋的样式,是考虑到我们即将毕业,面临到房价上涨我们必须面对。
倒计时数码管设计成挂历的样式,是觉得大学时光流逝的太快,已经不能用分钟来计算,只能以秒来计算,要学会珍惜大学时光。
篮球竞赛计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,屏幕上显示24秒字样,当比赛开始后,倒计时从24.秒逐渐倒数到00。
这一模块主要是利用可编程控制器和74LS48来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。
2设计原理及系统方案设计2.1 设计原理24秒计时器包括计数器、译码显示电路、光电报警电路、彩灯闪烁、控制电路部分组成。
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复位、启动计数、暂停/连续计数及彩灯的闪烁,译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
译码显示电路由74LS48、共阴极七段数码管、LED显示器组成。
报警电路可用发光二极管和蜂鸣器代替。
2.2 计时部分用可编程控制器的加减计时器完成计时器的倒计时功能,减使能端有效时开始键计数,开始时为24s,然后从23.9s开始倒计时,直到时间减到零;开关控制计数器使能端无效时,计数暂停,从而计数器的加使能端有效,实现计数的连续。
2.3 译码电路用PLC的三个输出口去选通芯片74LS48,四个输出口输出作为74LS48的输入,经74LS48译码输出送给三个七段数码管,显示24s的倒计时。
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。
赣南师院物理与电子信息学院数字电路课程设计报告书姓名:班级:电子信息工程09级学号:时间:2011年 6 月15日图1-1 24秒计时器系统设计框图1.2 单元电路设计1.2.1秒脉冲发生器用555与74LS161集成电路组成多谐振荡电路为系统提供时钟秒脉冲。
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。
公式计算:T1=(R1+R2)Cln2;T2=R2Cln2;振荡周期T = T1+T2=0.7 ( R1 + 2R2) C =0.1 (s)若取C=10μF,结合实际选取电阻为R1=5.1K,R2=4.7K再通过74LS161计数产生秒脉冲图1-2 555多谐振荡电路图1.2.2 计数电路计数电路选用两片中规模集成电路74LS192进行设计,74LS192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。
两片74LS192构成预置数的三十进制递减计数器,计数器十位接成三进制,计数器个位接成十进制,置数端A、B、C、D通过开关接高低电平,若接高电平可进行其他置数;此计数器预置数为(0001 1000)=(24)10,只有当低位端发出错位脉冲,高位计数器才做减计数。
1片74LS192构成1秒减计数电路(即个位)。
74LS192的引脚图和功能表如图所示。
它的计数原理是:使加计数脉冲信号引脚CPu=1,计数脉冲加入个位74LS192引脚CP D脚,当减计数到零时,个位74LS192的CO端发出错位脉冲,使十位计数器减计数,当高、低位计数器处于全零时,CPD(DWN)端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下次循环减计数。
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。
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 (8)2、单元电路设计 (9)2.1 各芯片的用法和功能 (9)2.1.1 74LS00 (9)2.1.2 555定时器 (9)2.1.3 74LS90 (10)2.1.4 74LS192 (11)2.2单元模块 (12)2.2.1 秒脉冲发生模块 (12)2.2.2 倒计时模块 (13)2.2.3 控制电路模块 (14)2.2.4 报警提示模块 (15)3、电路仿真调试(总电路图) (16)3.1 总电路图 (16)3.2 仿真调试 (17)3.2.1 启动功能 (17)3.2.2 复位功能 (18)3.2.3 暂停功能 (18)3.2.4 自动停止、复位功能 (19)4、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 (21)5、总结 (23)6、元件清单 (25)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。
篮球24秒计时器课程设计
一、课程目标:
1. 熟悉篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 能够正确设置和操作篮球24秒计时器;
3. 练习团队合作和沟通能力。
二、教学内容:
1. 篮球24秒计时器的基本规则和使用方法;
2. 篮球24秒计时器的操作:设置、启动、停止、重置等;
3. 分别以两队为单位,模拟比赛过程中的使用。
三、教学过程:
1. 简要介绍篮球24秒计时器的作用和基本规则;
2. 给学生分成两队,让他们各派出一名代表当计时员;
3. 让计时员练习操作篮球24秒计时器,包括设置、启动、停止、重置等;
4. 模拟比赛过程中的使用,让学生围着一起发球并利用计时器进行计时;
5. 强调团队合作和沟通的重要性,提高团队默契。
四、教学资源:
1. 篮球24秒计时器;
2. 篮球。
五、教学评估:
1. 观察学生对篮球24秒计时器是否能正确设置和操作;
2. 在模拟比赛过程中,观察学生是否能够正确使用计时器,并
且团队合作是否良好。
六、教学反思:
1. 让学生练习操作篮球24秒计时器的时间可能需要较长,需要在课前充分准备;
2. 在模拟比赛过程中,需要加强学生的团队合作和沟通能力,以确保计时器的正确使用。
课程设计-篮球24秒计时器设计1. 引言篮球是一项流行的运动项目,而篮球比赛中的24秒计时器被广泛应用。
24秒计时器的作用是规定进攻球队必须在24秒内射门。
本文将详细介绍篮球24秒计时器的设计思路和实现方法。
2. 设计目标本课程设计的目标是设计一个实时计时的24秒计时器,要求能够准确地显示剩余时间,并提供简单的控制功能。
3. 设计思路3.1 硬件部分为了实现一个可靠的24秒计时器,我们需要选用合适的硬件组件。
以下是主要的硬件组件和功能设计: - 显示屏:用于显示计时器的剩余时间。
- 开始/停止按钮:用于开始或停止计时器。
- 复位按钮:用于将计时器复位为24秒。
- 蜂鸣器:用于发出警报声,提醒比赛方双方。
3.2 软件部分在硬件部分的基础上,我们需要编写相应的软件代码来实现计时器的功能。
以下是主要的软件设计思路: - 初始化:启动计时器时,显示屏显示24秒,计时器停止。
- 开始计时:按下开始按钮后,计时器开始倒数计时,显示屏实时更新倒计时的剩余时间。
- 停止计时:按下停止按钮后,计时器停止计时,显示屏停止更新。
- 复位计时:按下复位按钮后,计时器复位为24秒,显示屏重新显示24秒。
- 警报:当计时器倒计时为0秒时,蜂鸣器发出警报声,提醒比赛方双方。
4. 实现方法4.1 硬件实现硬件实现主要包括连接各个硬件组件,以及编写相应的硬件控制代码。
以下是硬件实现的步骤:1. 连接显示屏和主板,确保显示屏能够正常工作。
2. 连接开始/停止按钮和主板,通过按下按钮来控制计时器的启动和停止。
3. 连接复位按钮和主板,通过按下复位按钮来复位计时器。
4. 连接蜂鸣器和主板,确保能够正常发出警报声。
4.2 软件实现软件实现主要包括编写相应的代码来控制硬件组件的工作。
以下是软件实现的步骤: 1. 初始化计时器,设置剩余时间为24秒,并停止计时。
2. 监听开始/停止按钮的按下事件,根据按钮状态来控制计时器的启动和停止。
一、设计题目:篮球竞赛24秒计时器二、设计目的:1、熟悉集成电路的引脚安排和各芯片的逻辑功能及使用方法2、了解篮球竞赛24秒计时器的组成及工作原理3、熟悉篮球竞赛24秒计时器的设计与制作三、设计任务及要求:1、设计要求:1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作,间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停2、设计任务:2.1根据原理图分析个单元电路的功能2.2熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能2.3进行电路的仿真、调试,直到达到电路能达到规定的设计要求2.4写出完整、详细的课程设计报告四、设计步骤:1分析要求,画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数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清零,启动,暂停等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS4511和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.1原理框图为保证系统的设计要求,在设计控制电路时,应正确处理各个信号之间的时序关系:(1)、操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码显示器灭灯。
(2)、当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号),同时计数器完成置数功能,数码显示器显示24秒字样;当启动开关断开时,计数器开始计数。
(3)、当暂停/连续开关闭合时,控制电路封锁时钟信号CP,计数器处于锁存状态;当暂停/连续开关断开时,计数器继续累计计数。
2单元电路设计2.1秒脉冲发生器秒脉冲发生器电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成,电路图原理图如下:计算得T=1.078s但该电路容易受温度及电阻电容精度影响,误差较大,适用于粗略的场合。
2.2倒计时电路该电路主要由两片74LS192构成。
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。
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。
课程设计报告课程名称:电子技术课程设计设计题目:篮球比赛24秒倒计时器专业:电气工程及其自动化班级:一班学号: 20100240117 学生姓名:李卫哲时间: 2012 年 9 月17 日~ 10 月8日―――――――以下指导教师填写――――― - - 分项成绩:出勤成品答辩及考核总成绩:总分成绩指导教师:苏士美前言电子课程设计是我们学习电子课程系列中的一门设计课程,其目的是锻炼我们综合运用电子技术基础知识以及动手的能力,提高我们使用中规模集成芯片以及调试较大型电子系统的能力,同时了解基本逻辑单元电路在实际生活中的应用,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。
本次我们的课程设计题目是“篮球比赛24秒计时器”,其作用是用于对球员的持球事件进行限制,当一方持球超时,警报器会报警提示持球方犯规。
通过对这个课程设计的完成,我们不仅加强了对数电及模电技术的理解,也学会了查阅资料、方案比较、方案选择以及原理图设计、计算、制作、调试等基本的技能,增强了分析、解决实际问题的能力,真正的做到了将所学的知识实践化。
目录前言,目录 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11.电子课程设计任务及要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22.总体设计思路,框图和选用的元件,仪器 . . . . . . . . . . . . . . .33.主要芯片的介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44.总设计(总设计图) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .75.安装、调试步骤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .86.心得体会总结. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87.参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91.电子课程设计任务及要求.一、课程设计的目的电子课程设计是学生在修完“数字电子技术基础”、“模拟电子技术基础”和“电子技术基础实验”后开设的设计课程。
课程设计报告课程名称:电子工艺实习课程设计题目:24秒篮球计时器一、实验目的1、秉承EIP-CDIO的教学理念,以实验设计的方式,通过篮球计时器的设计,运用Protel软件进行绘制原理图和PCB图,增进对电子产品的生产制作过程的了解,提高对电子产品的制作工艺的认识.2、通过篮球计时器的构思、设计过程,培养和锻炼电子工程师进行电路分析、设计的综合能力;培养一定自学能力和独立分析问题、解决问题能力3、通过严格的科学训练和工程设计实践,树立严肃认真、一丝不苟、实事求是的科学作风,并培养学生具有一定的生产观点、经济观点、全面观点及团结协作的精神。
4、掌握及巩固常用仪器和常用EDA软件的正确使用方法。
二、主要仪器设备及元件清单1、一台已安装Protel软件的个人计算机.2、所用的元件清单:LED共阴极七段数码管 2个74LS48译码器 2个74LS192计数器 2个单刀双郑开关 2个555定时器 1个0.1uf电容 1个10uf电容 1个68千欧电阻 1个15千欧电阻 1个510欧电阻 2个74LS00四2输入与非门 2个74LS11三反相器 1个LED发光二极管 1个三、设计方案及原理分析总体设计的框图如下图1所示:图1 篮球比赛24s计时器的总体方案框图可以将上面的原理电路图大致分为三部分:1.时间脉冲信号发生器;2.计数、显示和控制电路;3.剩余时间提示电路。
整体电路实现的功能是:1. 24秒预置和复位;2.暂停/继续的控制;3. 剩余时间不足10秒时电平指示灯发光提示。
图2 24秒篮球进攻时间定时器原理电路1、篮球比赛24s计时器总的原理从方案框图1可以看出,此篮球比赛24s计时器包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,控制电路和报警电路等5部分。
其中计数器和控制电路是系统的主要部分,计数器完成24s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等功能。
绍兴文理学院数理信息学院课程设计报告书题目 篮球竞赛24秒计时器 物电系电子信息工程专业电信102班学范清清指导教师罗珩日期2012年6月26号----7月5号目录一引言 (3)二.方案的选定 (5)2.1设计任务及要求 (5)2.2设计方案的比较与选定 (5)三.设计原理与单元模块 (6)3.1工作原理理论 (6)3.2单元电路设计 (7)3.2.1 8421BCD码递减计数器电路设计 (7)3.2.2 辅助时序控制电路设计 (8)3.2.3时钟电路设计 (9)3.2.4译码显示电路设计 (10)3.2.5报警电路设计 (12)3.3电路功能表汇总 (13)3.3.1暂停/开启 功能表 (13)3.3.2清零、报警 功能表 (13)3.3.3置数 功能表 (13)四.电路的完整仿真图 (13)五.电路调试及结果 (15)六.元器件及功能图 (15)6.1芯片74LS192 (15)6.2芯片74LS48 (16)6.3芯片NE555 (17)6.4芯片74LS00与芯片74LS10 (17)七.课程设计心得 (17)附录一 元器件清单 (18)附录二 试验原理图 (19)附录三 实物图 (20)参考文献 (21)一引言引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,数码管显示器显示00;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。
《数字电子技术》课程设计报告篮球竞赛24S计时器要求:一、功能要求1、具有显示24S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24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。
二、设计要求1、根据设计要求选择合适的元器件,并掌握其使用方法;2、画出电路原理图(或仿真电路图);3、先进行电路的仿真与调试,通过后才能答辩;三、制作要求自行装配和调试,具有一定的分析和解决问题的能力。
四、设计报告的编写要求编写设计报告,附上有关资料和图纸,并谈谈自己心得和体会姓名:学号:专业:班级:成绩:评阅人:篮球竞赛24S计时器计时器在许多领域均有普遍的应用,篮球竞赛中除了有总时间倒计时外,为了加快竞赛节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本课程设计“篮球竞赛24S时器的设计”,可用于篮球竞赛中,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。
一、设计要求(一)设计指标1、具有显示24S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24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。
(二)设计要求1、画出电路原理图(或仿真电路图);2、元器件及参数选择;3、电路仿真与调试;(三)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
(四)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
二、原理框图1、篮球24S计时器的构成十位显示个位显示译码驱动译码驱动控制电路计数器计数器秒脉冲发生器报警电路经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、控制电路、报警电路组成。
2、信号发生器脉冲的发生由时钟信号源提供U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz5 V17VDD 01093、 计数器计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。
篮球比赛24s计时器设计一、课程设计目的1.学会同步十进制计数器74LS192,二进制计数器74LS161,555芯片的简单用法。
2.学习较复杂电路的设计。
3.完成自己设计的电路,锻炼学生发现并解决问题的能力。
4.掌握篮球24s计时器的组装,调试方法。
a5.熟悉相应中、大规模集成电路的应用及原理。
二、课程设计要求基本要求(1)具有显示24秒计时功能;(2)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; (3)计时器为24秒递减计时,其计时间隔为1秒;(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。
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。
三、原理方框图原理方框图如图1所示:图1 24秒计时电路原理框图图1中包括秒脉冲发生器、减数器、分频器、显示电路和控制电路等部分组成。
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、显示器、定时时间到亮灯等功能。
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。
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严格,电路可采用555集成电路或TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
产生10HZ的方波。
10HZ方波经过分频器分频为1HZ后,加到减数器cp端,同时共阴极七段LED 显示器显示。
下面介绍各单元电路:1.秒脉冲发生器秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件Rl、R2、c构成多谐振荡器。
输岀脉冲的频率为:经过计算得到• f~10Hz,即秒。
如图2所示图2秒脉冲产生电路2.分频器741S161是为可预置的4位二进制同步计数器将10HZ的脉冲从2cp输入,每次从6开始加法计数。
篮球24秒计时器1设计内容及要求1.1具备显示24秒计时功能1.2计时器为递减工作,间隔为1S1.3递减到0时发声光报警信号1.4设置外部开关,控制计时器的清0,启动及暂停2方案选择和电路工作原理2.1分析要求,画原理框图24秒计时器的总体方框图如图2.1所示。
它包括秒脉冲发生器,计数器,译码显示电路,报警电路和控制电路等五个部分组成。
其中计数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清零,启动,暂停等功图2.1原理框图能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,电路采用555集成电路组成的多谐振荡器构成译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路用发光二极管和蜂鸣器组成。
图2.2.1方案一电路图2.2方案选择2.2.1方案一电路如图2.2.1,该方案的计数部分是由具有十进制加计数功能的74LS90芯片和具有十六进制加计数功能的74LS161芯片等组成的减计数电路。
接通电源后,打开555多谐振荡电路发出秒脉冲。
将S2拨向连续,当S1置于“置数”位置时74LS90立刻置9,此时十位显示器显示数字2,而当脉冲上升沿输入74LS161时,该芯片第一次置数“11”,由于反向器作用,显示器显示”4”。
将S1拨向“计时”,电路开始倒计时。
当个位显示9后,LD的输入变为高电平,使161自动第二次置数15,个位显示0,同时74LS90计数加一,十位显示减一。
十位上的译码器的接线,使其只能在0,1,2之间循环。
当显示变为00时,自动停止计数,同时发出声光报警信号。
S2拨向“暂停”时,能实现即时暂停。
接通电源时,需注意将J1拨向置数位置,否则低位将会从F开始递减。
2.2.2方案二电路如图2.2.2,该方案计数部分有两片74LS192十进制可编程加/减计数器等组成。
它的计数原理是:只有当低位BO1端发出借位脉冲时,高位计数器才作减计数。
当高低位计数器全处于零,且低位没有脉冲输入时,置数端LD=0, 计数器完成并行置数,在低位有时钟输入的情况下,计数器再进行下一次减计数。
24秒倒计时器课程设计报告(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--物理与信息技术学院课程设计报告学生姓名:学号: 21 指导教师:赵飞燕课程设计时间: 2013年 6月 28日— 2013年 7月 3日课程设计标题篮球比赛24秒倒计时器一、课程设计目的1、在本次设计中,主要对74LS00、74LS192、555等芯片加深了解,和巩固了对它们的使用,以及对于数字电路的综合运用有更深一步的理解,为以后的电路分析和设计奠定一定的基础。
2、提高实践动手能力。
大学中许多的时间都是在学习理论知识,很少参与到实践中去,课程设计给我们提供了一个宝贵的机会,理论用于实践,从设计、仿真、调试,每一步的进行,都会带来受益非浅的实际操作训练,许多的实践经验是我们在课本上学不到的,必须经过这样严格的自己动手,才会从中体会出设计成果的喜悦。
理论知识总是要用于实践中才得以升华,我们应该更多的参与实践,以增强我们对电子专业的兴趣。
同时,从开发设计一些小规模产品去体会学习开发设计电子产品的设计思路,为以后的工作打下基础。
二、课程设计任务设计一个篮球比赛24秒倒计时器的电路,此电路能完成数次篮球进攻的24秒倒计时功能,当计时结束后自动恢复为24秒计时的初始状态。
另外,此倒计时器能够手动复位,即当运动员投篮不进或者进球后进行手动复位,使比赛时间重新回到24秒继续进行计时;在比赛开始时可启动计数,当有运动员犯规或者叫暂停等原因时可手动暂停比赛时间,结束暂停后能继续从暂停时刻的显示时间计数;当有运动员持球过多或其他原因,在24秒结束后仍没有投篮,即计数器计到00时刻灯会被点亮,以提醒运动员及裁判24秒违例,从而实现报警等功能。
要求:1、能完成精确的24秒倒计时功能。
2、完成计数器的复位、启动计数、暂停并继续计数、光报警等功能。
3、能显示任意时刻的剩余时间。
三、篮球比赛24秒倒计时器的设计与实现经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成。
《数字电子技术》课程设计报告篮球竞赛24S计时器要求:一、功能要求1、具有显示24S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24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。
二、设计要求1、根据设计要求选择合适的元器件,并掌握其使用方法;2、画出电路原理图(或仿真电路图);3、先进行电路的仿真与调试,通过后才能答辩;三、制作要求自行装配和调试,具有一定的分析和解决问题的能力。
四、设计报告的编写要求编写设计报告,附上有关资料和图纸,并谈谈自己心得和体会姓名:学号:专业:班级:成绩:评阅人:篮球竞赛24S计时器计时器在许多领域均有普遍的应用,篮球竞赛中除了有总时间倒计时外,为了加快竞赛节奏,新的规则还要求进攻方在24秒内有一次投篮动作,否则视为违例。
本课程设计“篮球竞赛24S时器的设计”,可用于篮球竞赛中,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。
一、设计要求(一)设计指标1、具有显示24S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24S递减计时器,其计时时间间隔为1S;4、计时器减计时到零时,发出报警信号。
(二)设计要求1、画出电路原理图(或仿真电路图);2、元器件及参数选择;3、电路仿真与调试;(三)制作要求自行装配和调试,并能发现问题和解决问题。
(四)编写设计报告写出设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
二、原理框图1、篮球24S计时器的构成十位显示个位显示译码驱动译码驱动控制电路计数器计数器秒脉冲发生器报警电路经过对电路功能的分析,整个24秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码器、控制电路、报警电路组成。
2、信号发生器脉冲的发生由时钟信号源提供U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz5 V17VDD 01093、 计数器计数器由两片74LSl92同步十进制可逆计数器构成。
74LSl92功能简介如下:具有清除和置数等功能,其引脚排列及逻辑符号如下。
其中PL 为置数端,CP U 为加计数端,CP D 为减计数端,U TC 为非同步进位输出端,D TC 为非同步借位输出端,P0、P1、P2、P3为计数器输入端,MR 为清除端,Q0、Q1、Q2、Q3为数据输出端。
U174LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14其中A 、B 、C 、D 为置数输入端,~LOAD 为置数控制端,CLR 为清零端,UP 为加计数端,DOWN 为减计数端,QA 、QB 、QC 、QD 为数据输出端,~CO 为非同步进位输出端,~BO 为非同步借位输出端。
本设计实验为利用减计数端输入秒脉冲信号,进行减法计数,也就是倒计时。
这时计数器按842l 码递减进行减计数。
利用借位输出端~BO 与下一级74LSl92的DOWN 端连接,实现计数器之间的级联。
利用置数控制端~LOAD 实现异步置数。
当CLR = 0,且~LOAD 为低电平时,不管UP 和DOWN 时钟输入端的状态如何,将使计数器的输出等于并行输入数据,即Q D Q C Q B Q A =DCBA 。
24循环的设置为,十位片的DCBA =0010,个位片的DCBA = 0100。
U374LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U8A 74LS08DU974LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14170121312763484、译码部分由74LSl92D 直接输出给4线输入的7段数码管进行显示,这样构成的电路更加简单。
U1DCD_HEX_DIG_REDU2DCD_HEX_DIG_REDU374LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U974LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14121312763484、控制电路。
控制电路用来完成计数器的清零、启动和暂停/继续计数。
与非门U7A 、实现计数器的复位、计数和保持“24”,以及声、光报警的功能。
开关功能说明如下。
开关A :清零开关。
A 处于高电平时,计数器自动清零,控制电路发出声、光报警信号,计数器保持“0”状态不变,处于等待状态;当A 处于低电平时,计数器开始计数。
开关B :暂停开关。
当“暂停/连续”开关处于“暂停”(开关B 接低电平)时,计数器暂停计数,显示器保持不变;当此开关处于“连续”(开关B 接高电平)时,计数器继续累计计数。
开关C :手动复位开关。
当开关C 接低电平,不管计数器工作于什么状态,计数器立即复位到预置数值,即“24”;当开关C 接高电平时,计数器从24开始计数。
U7A74LS08DU8A 74LS08DJ1Key = BJ2Key = CJ3Key = AVDD5VVDD5VVDD951711VDD1516105、报警电路当借位输出端~BO 输出为低电平时,发光二极管LED2发光,同时在该处连一个蜂鸣器发出报警声。
R1270ΩLED2U11BUZZER 100 HzVDD5V18VDD1614三、元器件清单七段共阴数码管 2个 74LS192D 2个 74LS08D 2个 74LS00D1个蜂鸣器 1个发光二极管 1个 270Ω电阻 1个 非门 1个 单刀双掷开关 3个 脉冲信号源 1个四、各功能块电路图1、显示电路U1DCD_HEX_DIG_RED U2DCD_HEX_DIG_RED2、复位电路U7A74LS08DJ2Key = CVDD5V5153、清零电路J3Key = AVDD5VVDD4、脉冲发生电路U8A74LS08DJ1Key = BV110 Hz 5 V1095、产生计数电路U374LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U8A 74LS08DU974LS192DA15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 1417012131276348五、总接线元件布局简图篮球竞赛24S 计时器仿真电路如下R1270ΩU1DCD_HEX_DIG_REDU2DCD_HEX_DIG_REDU374LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U4A74LS00DU7A74LS08DU8A74LS08DU974LS192DA 15B 1C 10D 9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14J1Key = B J2Key = CJ3Key = AV110 Hz 5 VLED2U11BUZZER 100 HzVDD5VVDD5VVDD5V172321VDD20191816151413121110987VDD22VDD1六、总结1. 遇到的问题好几次不能复位不是到零时报警,要么就是报警了灯不亮 好几次不能清零 器件用的不对2. 对设计的建议我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理,以及如何检测电路的方法,还有关于检测芯片的方法。
这样会有助于我们进一步的进入状况,完成设计。
3、设计体会对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
此课程设计所设计制作的篮球竞赛24秒计时器是一个实用性设计。
此次设计的成功不仅为所学的专业课程打下了坚实的基础,提高了我们对分析与解决问题的能力,也在研究数电爱好追求上做了一个很好的起步。
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,此次的篮球计时器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。
能不能成功并不重要,重要的是教会我们在遇到问题时,怎样去解决问题,21世纪,是网络的时代,我们可以通过互联网找到我们想要的知识,所以,掌握解决问题的方法就是要善于利用身边的资源,知道去查阅资料,怎样查阅资料!最后,感谢老师对我的细心的指导,正是由于老师的细心辅导,使得我的课程设计能够顺利的完成,同时在课程设计过程中,我们巩固和学习了数字电子的知识。
相信这对我以后的课程设计和毕业设计将会有很大的帮助!。