郑州科技学院《数字电子技术》课程设计题目篮球比赛计分的设计学生姓名专业班级通信工程学号院（系）指导教师完成时间 2014年12月 5日目录1 课程设计的目的 (1)2 课程设计的任务与要求 (1)3 设计方案与论证 (1)4 单元电路的设计 (2)4.1 单元电路 (2)4.2 电路的设计 (4)5 硬件的制作与调试 (6)6 总结 (7)参考文献 (10)附录1：总体电路原理图 (11)附录2：元器件清单 (12)附录3：实物图 (13)1 课程设计的目的（1）熟悉中规模集成可逆计数器，译码器和显示器的功能；（2）培养创造性地运用所学知识进行数字系统设计的能力和兴趣；（3）了解数字系统的实验及调试方法，以及一般故障的排除方法。
（4）了解555定时器的功能作用和分类。
2 课程设计的任务与要求（1）电路具有加1分、加2分、加3分功能。
（2）电路具有减分功能。
（3）显示总分功能，用三位LED显示器，最高可现实999。
（4）显示器可清零。
3 设计方案与论证据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。
用3片四位二进制加法计数器74LS161组成一、二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。
3片七段共阴极数码管构成显示起用于显示分数。
设计方案有多种，这次找出两种方案如下：方案1：数字逻辑电路控制方案数字逻辑电路控制系统主要由各种逻辑元件构成，包括计数器、触发器以及各种门电路，硬件设计思路非常简单，造价低廉，元件少，体积小，稳定性好，可靠性和性价比都很高。
缺点在于功能实现后电路结构复杂，维护起来比较困难。
在本设计中，采用数字逻辑电路控制系统，与单片机相比，该电路具有价格低，元件少，体积小，稳定性好，可靠性高的特点。
因此，在本设计上采用数字逻辑电路方案。
方案2：单片机系统控制方案单片机是核心控制元件，利用编程语言对其功能的设计。
其优点是用软件设计替代了硬件设计，使得硬件的功能设计不再仅局限于硬件本身，而变得更加的灵活与多样，也大大降低了硬件功能设计的难度。
其缺点是抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套，价格中等，制造较难，维修亦较难。
图3-1 总体设计框图4 单元电路的设计4.1 单元电路（1）二进制加法计数器74LS161图4-1 74LS161引脚图555时加/减一加/减二加/减三计数清累加记数码显加减置管脚图介绍：时钟CP和四个数据输入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置数PE数据输出端Q0~Q3以及进位输出TC.(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·C LD)当LD=0且无复位信号时，可以从输入端输入一个任意数并保持在芯片中,以后计数将从此数开始,此数称为预置数。
如输入数1001，计数器将按下面的方式循环：当无预置数且无异步复位时，若ET=0，则电路保持原态且无进位，当ET=1时，若EP=0，则电路保持原态且有进位，若EP=1，电路为计数状态。
（2）十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表74LS192是同步十进制可逆计数器，它具有双时钟输入，并具有清除和置数等功能，其引脚排列及逻辑符号如图所示：图4－274LS192的引脚排列及逻辑符号4.2 电路的设计（1）时钟脉冲产生电路图4-2脉冲产生电路（2）三片二进制加法器74LS161组成1.2.3进制计数器Key = 3图4－374LS161组成1.2.3进制计数器第一个161控制加1分的计数脉冲，第二个161控制加2分的计数脉冲,第三个161控制加3分的计数脉冲。
关键在于怎么样在开关的开短前后能够让有限的脉冲的通过并且能够保持下脉冲数和对74LS161的功能的合理使用.（3）十进制可逆计数器74LS192加减法数器累加总分计三片十进制可逆计数器74LS192加减法技术器用于累加积分，连接上三片七段共阴极数码管构成的显示器来显示分数，最多可计999。
U174LS192D A 15B 1C 10D9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U374LS192DA 15B 1C 10D9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14U15NC7S86_2VU16NC7S86_2V U18DCD_HEXU19DCD_HEXVCC 5VVCC5VVCC 5VVCC 5V VCC 5VU17DCD_HEXS1Key = RU274LS192DA 15B 1C 10D9UP 5QA 3QB 2QC 6QD 7DOWN4~LOAD 11~BO 13~CO12CLR 14J1Key = E图4－5三片十进制可逆计数器74LS1925 硬件的制作与调试555定时器电路是一种中规模集成定时器，目前应用十分广泛。
通常只需外接几个阻容元件,就可以构成各种不同用途的脉冲电路,如多谐振荡器、单稳态触发器以及施密特触发器等。
555定时电路有TTL 集成定时电路和CMOS 集成定时电路,它们的逻辑功能与外引线排列都完全相同。
双极型产品型号最后数码为555，CMOS 型产品型号最后数码为7555。
555电路的结构组成和工作原理 电路组成及其引脚图5-1 555定时器的电路组成和引脚图555的工作原理：它含有两个电压比较器，一个基本RS 触发器，一个放电开关T ，比较器的参考电压由三只5KΩ的电阻器构成分压，它们分别使高电平比较器C1同相比较端和低电平比较器C2的反相输入端的参考电平为Vcc 32和Vcc 31。
C1和C2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。
当输入信号输入并超过Vcc 32时，触发器复位，555的输出端3脚输出低电平，同时放电，开关管导通；当输入信号自2脚输入并低于Vcc 31时，触发器置位，555的3脚输出高电平，同时放电，开关管截止。
D R 是复位端，当其为0时，555输出低电平。
平时该端开路或接Vcc 。
Vco 是控制电压端（5脚），平时输出Vcc 32作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01F 的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。
T 为放电管，当T 导通时，将给接于脚7的电容器提供低阻放电电路.表5-1 555电路的引脚功能表6 总结首先按照自己所设计的电路图在multisim10上仿真,而这款软件自带的仿真元件库能够轻松的将试验的所要达到的目的完全的反映出来.而通过本试验的仿真同时我也更深的了解了这款软件在数字电路中的使用的基本的方法.和一自己理论设计的相一致在试验中我确实能够得到满意的结果.在仿真的过程中和自己理论的想法是同时进行的.在经过几天的不停的仿真和思想后,终于在最后得到自己所要的满意结果.S4置于‘加’端时，比赛队得1分，按下S1加1分，得2分时按S2加2分，得3分时按下S3加3分。
按下E后可转换为减分功能，即再按下S1减1分，按S2减2分，按下S3减3分。
S5清零，以此实现电路的功能。
数电课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。
这次课程设计的题目是篮球比赛数字计分器。
初看题目不知该如何下手，毕竟课程设计不同于实验课，电路图都要自己设计。
不过还是在不断的坚持和努力之下很好的完成了这次的数字电路课程设计。
通过这次的课程设计，我有很大的收获。
1、通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，通过这个方案包括设计了一套电路原理，和芯片上的选择。
这个方案总共使用了3片74LS161，3片74LS192，3个数码管显示器，还有一些基本的逻辑门的芯片。
2、由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多元件的功能，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
使学过的计算机编译原理的知识强化，能够把课堂上学的知识通过自己设计的程序表示出来，加深了对理论知识的理解。
3、查阅参考书的独立思考的能力以及培养非常重要，我们在设计电路时，遇到很多不理解的东西，有的我们通过查阅参考书弄明白，有的通过网络查到，但由于时间和资料有限我们更多的还是独立思考。
这次的课程设计是我充分认识到图书馆资源的重要性，以前都很少去图书馆查阅资料，实在是一个大的失误，以后要学会充分利用图书资源。
4、这次课设的另一个内容是焊接收音机，因为有原理图和印刷的电路板，所以开始是非常容易的，根据先低后高的原理，依次焊接电阻，瓷片电容，电容，三极管和其他的元件，在焊接线圈时要加倍小心，一不注意就会将铜线弄断。
在检测的过程中发现许多问题，最主要的就是焊接不合格，焊点大小不一，虚焊的焊点非常多，导致很多断路。
而且，有时收音机声音杂音太多，还需要略微调整中周和线圈位置。
这次课程设计我体会最深的一点就是理论要与实际相结合，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固.参考文献[1] 韩学军. 数字电子技术基础[M].北京：中国电力出版社, 2009.26~58.[2]王义军.模拟电子技术基础[M].北京：中国电力出版社,2008.13~17.[3]童诗白.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社, 2002.45~50.[4]阎石. 数字电子技术基础[M].北京：高等教育出版社,2011.12~14.[5]康华光.电子技术基础[M]..北京：高等教育出版社, 2007.21~24.[6]张庆双.电子元器件的选用与检测[M],机械工业出版社,2002.89~91.附录1：总体电路原理图附录2：元器件清单附录3：实物图。