课程设计-简易篮球比赛计时器

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1、 简易篮球比赛计时器 摘要 本设计是脉冲数字电路的简单应用， 设计了篮球竞赛24秒和12分钟倒计时器。 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，会发出报警信号。 本电路主要有五个模块构成：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电 路和报警电路。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

2、 时，报警电路发出光电报警与蜂鸣信号。 关键词关键词：计数器 24 秒倒计 译码显示电路 控制电路 报警电路 目录 第一章、总体设计思路、基本原理 1 一、设计思路 1 二、基本原理 1 第二章、单元电路设计 1 一、秒脉冲发生器的设计 1 二、秒、分倒计时计数器的设计 2 （一） 、24 秒倒计时电路 2 （二） 、12 分钟倒计时电路设计 3 （三） 、译码和显示器的设计 4 第三章、总设计 5 第四章、总结 5 第五章、参考文献 6 附录一、元件清单 7 附录二、各集成电路管脚图和功能表 8 1 第一章、总体设计思路、基本原理 一、设计思路 篮球比赛计时器的主要功能包括： 12 分钟倒计

3、时、进攻方 24 秒倒 计时计时暂停，重新开启和结束警报提示。该计时系统由以下四个电路 模块组成： 1 秒时基产生器：由集成电路定时器 555 与 RC 组成的多谐振荡器作 为时间标准信号源。 12 分钟倒计时：这部分电路完成 12 分钟倒计时的功能，比赛准备开 始时，屏幕上显示 12：00 字样。当比赛开始时，倒计时从 12：00 开始 逐秒递减到 00：00。这一模块主要利用双向计数器 54LS192 的减计数功 能来实现。 攻方 24 秒倒计时：这部分电路与 12 分钟倒计时功能类似，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

4、主要也是利用双向计数器 54LS192 来实现。 警报提示：当两个计数器中任一个计时到零时，TCD 端出现低电平。 通过和蜂鸣器作用，蜂鸣器鸣响，起到报警作用。 二、基本原理 主体电路：即倒计时部分。包括 12 分钟和 24 秒倒计时。12 分钟倒 计时的基本原理：比赛处于准备开始阶段，闭合开关 S1 使倒计时计数器 相应的置数或清零端有效，显示设定的时间 12：00，当主裁判抛起球， 比赛开始，断开 S1，倒数计时器开始工作（相应的置数、清零端无效） ， 计时器逐秒进行倒计显示。当有球员犯规，裁判吹哨，整个计时系统的 倒计时暂停，这个功能通过闭合暂停开关 S4 截断时钟脉冲的传输来实 现。当

5、倒数计时器计数到零时，选取“00：00”这个状态，通过组合逻 辑电路给出截断信号,让其与时钟脉冲在与非门中将时钟脉冲截断， 从而 计时器在计数到零时停住。24 秒计数芯片的置数端由开关 S3 控制，闭 合 S3 置数，断开 S3 启动。 警报提示：当 12 分倒计时和 24 秒倒计时任意一个到零时，蜂鸣器 鸣响报警。 第二章、单元电路设计 2 一、秒脉冲发生器的设计 由集成电路定时器 555 与 RC 组成的多谐振荡器作为时间标准信号。 参数计算： R5=1.5K R6=6.3K C2=10F 则555所产生的脉冲的为:f=1.43/(R1+2*R2)C2 =1.014Hz,而设计 要求为 1Hz,因此其误差较小,在精度要求不是很高的时候可以使用。 二、秒、分倒计时计数器的设计 （一） 、24 秒倒计时电路 计数器的倒计时功能。用两片 54LS192 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，所以可以直接运用十进制的 54LS192