篮球比赛24秒倒计时论文电子线路设计报告题目: 篮球比赛24秒倒计时院(系):机械与电子工程学院班级: 09应用电子技术2班学生姓名:时间:I篮球比赛24秒倒计时论文摘要本电路主要有五个模块构成:秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、控制电路和报警电路,主要采用555 作为振荡电路, 由74LS192、74LS48、74LS90 和七段共阴LED 数码管构成计时电路, 具有计时器直控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。
当控制电路的置数开关闭合时,在数码管上显示数字24,每当一个秒脉信号输入到计数器时,数码管上的数字就会自动减1,当计时器递减到零时,报警电路发出光电报警与蜂鸣信号。
关键词:计数器;24秒倒计;译码显示电路;控制电路;光电报警电路AbstractThe circuit has five main modules: pulse generator, counters, display decoder circuit, control circuit and alarm circuit is mainly used as an oscillator circuit 555 by the 74LS192, 74LS48,74LS90and a total of Seven-Segment LED digital tube Yam constitute a time circuit, Direct control circuit has a timer counter to start counting direct control, pause / row count, the display of display circuit decoding functions. When the control circuit to open the closure of the home several time, digital tube display in figure 24, every time 1 seconds pulse signal input to the counter, the digital tube will automatically reduce the number of 1, decreasing to zero when the timer and alarm circuit issued photoelectric alarm signal and the buzz.Key words: counter; 24 seconds counter; decoding display circuit; control circuit; alarm circuII篮球比赛24秒倒计时论文目录前言 (1)1、总体设计要求、思路、基本原理和框图 (2)1.1设计要求 (2)1. 2设计思路 (2)1. 3基本原理 (3)1. 4总体设计框图 (3)1.5设计方案 (4)1.5.1方案的比较 (4)2、单元电路设计与论证、理论分析与计算(各单元电路图) (5)2 .1主要芯片的用法和功能 (5)2.1.1 555定时器 (5)2.1.2 芯片74LS192 (6)2.1.3 芯片74LS90 (8)2.1.4 芯片74LS48 (9)2 .2单元模块 (11)2 .2 .1 信号发生电路 (11)2 .2 .2 倒计时电路 (12)2 .2 .3停止控制电路 (14)2 .2 .4 警报提示装置 (14)3.总设计(总电路图) (15)4、电路仿真、安装、及测试方法与仪器 (16)4.1 电路仿真 (16)4.2 电路安装 (17)4.3 电路的测试方法 (17)4.3.1数字电路逻辑电平的测量 (17)4.3.2测量电路重要波形 (17)4.3.3整机性能测试 (18)5、电路改进 (18)6、总结 (19)8、元件清单 (19)参考文献 (20)I篮球比赛24秒倒计时论文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。
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;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、Proteus 7 Professional仿真软件以及数字电路相关理论知识,并在Multisim、Proteus 7 Professional下设计和进行仿真,得到了预期的结果。
1篮球比赛24秒倒计时论文1、总体设计要求、思路、基本原理和框图1.1设计要求1.24秒计时器具有显示24秒的计时功能。
2. 七段数码管显示时间3.系统设置外部操作开关,控制计时器的直接清零、启动、暂停/连续功能。
4.设计器为24秒递减时时,其计时间隔为1秒。
5.当计时器递减到零时,数码显示器不能灭灯,应发出光电报警信号。
1. 2设计思路本设计是脉冲数字电路的简单应用,设计了篮球竞赛24秒计时器。
此计时器功能齐全,可以直接清零、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、暂停和连续功能,可以方便地实现断点计时功能,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,实现了在许多的特定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。
篮球竞赛记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,当比赛准备开始时,屏幕上显示24秒字样,当比赛开始后,倒计时从24逐秒倒数到00。
这一模块主要是利用双向计数器74LS192来实现;警报提示:当计数器计时到零时,给出提示音。
这部分电路主要通过移位寄存器和一些门电路来实现。
此计时器的设计采用模块化结构,主要由以下3个组成,即计时模块、控制模块、以及译码显示模块。
在设计此计时器时,采用模块化的设计思想,使设计起来更加简单、方便、快捷。
此电路是一时钟产生,触发,倒计时计数,译码显示、报警为主要功能,在此结构的基础上,构造主体电路和辅助电路两个部分。
2篮球比赛24秒倒计时论文1. 3基本原理24秒计时器的总体参考方案框图如图1所示。
它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个模块组成。
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清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。
秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不太高,故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。
译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。
报警电路在实验中可用发光二极管和鸣蜂器代替。
主体电路: 24秒倒计时。
24秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关,比赛开始后,24秒的置数端无效,24秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行倒计时,逐秒倒计到零。
选取“00”这个状态,通过组合逻辑电路给出截断信号,让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断,使计时器在计数到零时停住。
1. 4总体设计框图图1 倒计时设计总体框图3篮球比赛24秒倒计时论文总体设计说明:倒计时功能主要是利用192计数芯片来实现,同时利用反馈和置数实现进制的转换,以适合分和秒的不同需要。
由于该系统特殊的需要,到计时器到零时,通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。
1.5设计方案1.5.1方案的比较方案一:用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为10Hz的脉冲,即输出周期为0.1秒的方波,再将该脉冲信号加到由74LS90经过十分频即构成周期为1秒的方波,接着将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端,再通过译码器74LS48把输入的8421BCD码经过内部整和电路“翻译”成七段数码管的(a,b,c,d,e,f,g)输出,然后直接在十分频器的输出上,这样由74LS90后输出的脉冲频率为1Hz,驱动LED,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,光电报警用发光二极管来代替,灯亮代表报警。
方案二:用555构成的多谐振荡器直接产生频率为1Hz的脉冲,即直接输出周期为的1s方波信号,再将产生的秒脉冲输到计数器74LS192的CP减计数段上,在通过译码器74LS48把信号“翻译”成七段数码管(a,b,c,d,e,f,g)的输出,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,光电报警用发光二极管来代替,灯亮代表报警。
两方案的比较:由于两个方案的原理基本相同,且实现的功能也相同,但方案二由555直接产生的秒脉冲信号不稳定,且难以在实际的电路中准确的产生秒脉冲,虽然方案一比方案二的线路与元件复杂得多,但产生的方波信号比较稳定且易于控制与调式,所以经过比较、计算与讨论,我们小组选用方案一。
4篮球比赛24秒倒计时论文2、单元电路设计与论证、理论分析与计算(各单元电路图)2 .1主要芯片的用法和功能2.1.1 555定时器集成时基电路又称为集成定时器或555电路,是一种数字、模拟混合型的中规模集成电路,应用十分广泛。
它是一种产生时间延迟和多种脉冲信号的电路,由于内部电压标准使用了三个5K电阻,故取名555电路。
其电路类型有双极型和CMOS型两大类,二者的结构与工作原理类似。
几乎所有的双极型产品型号最后的三位数码都是555或556;所有的CMOS产品型号最后四位数码都是7555或7556,二者的逻辑功能和引脚排列完全相同,易于互换。
555和7555是单定时器。
556和7556是双定时器。
双极型的电源电压VCC=+5V~+15V,输出的最大电流可达200mA,CMOS型的电源电压为+3~+18V。