篮球比赛计时器(课程设计)

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1、简易篮球比赛计时器 I 目 录 摘 要 I 1 总体设计思路、基本原理 . 1 1.1 设计思路 1 1.2 基本原理 1 2 单元电路设计与各单元电路图 . 2 2.1 秒脉冲发生器的设计 . 2 2.2 秒、分倒计数器的设计 2 2.2.1 24 秒倒计时电路 . 2 2.2.2 12 分钟倒计时电路设计 . 3 2.3 译码器和显示器的设计 5 3 总设计 6 4 总结 8 参考文献 . 9 附录 10 附录 1 . 10 附录 2 . 11 简易篮球比赛计时器 I 简易篮球比赛计时器 摘 要 本设计主要能完成： 显示篮球竞赛 24 秒和 12 分倒计时功能； 此计时器功能齐全， 系统设

2、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，数码管显示器灭灯；计时器计时间隔为 1 秒；计时器递减计时到零时，数码显 示器不灭灯，同时蜂鸣器会发出声报警信号等。本设计是脉冲数字电路的简单应用， 应用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。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应用价值。 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。当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字 24 和 12：00，每 当一个秒脉信号输入到

3、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，报警电路会发出蜂鸣信号。控制电路能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。 关键词：计数器 24 秒倒计 译码显示电路 报警电路 简易篮球比赛计时器 1 1 总体设计思路、基本原理 1.1 设计思路 篮球比赛计时器的主要功能包括： 12 分钟倒计时、 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。 24 秒倒计时：这部分电路完成 24 秒倒计时的功能，当比赛准备开始时

4、，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。 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 一模块也是利用双向计数器 74LS192 的减计数功能来实现。 警报提示：当两个计数器中任一个计时到零时，LCD 端出现低电平,蜂鸣器鸣响发 出警报。 1.2 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，扳动启动

5、开关 SW4 使倒计时计数器相应的置数端有效， 显示设定的时间 12：00，当比赛开始，扳动 SW1，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，比赛需要暂停时，这个功能 通过暂停开关 SW1 来实现。当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和 12 分的置数、清零端共用一个开 关，比赛开始后，24 秒的置数端也无效，24 秒的倒数计时器与 12 分的倒数计时器同 时开始进行倒计时，逐秒倒计到零。同样也是选取“00”这

6、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非门中将时钟截断，使计时器在计数到零时 停住。 报警提示：当 12 分倒计时和 24 秒倒计时任意一个倒计时到零时，蜂鸣器鸣报提 示。 简易篮球比赛计时器 2 2 单元电路设计与各单元电路图 2.1 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源。 图 2-1 秒脉冲发生器 参数计算： 用 555 组成的多谐振荡产生脉冲电路：R5 为 1.5K ，R6 为 6.3K ，C2 为 10uF， 则 555 产生的脉冲频率为 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。 2.2 秒、分倒计数器的设计 2.2.1 24 秒倒计时电路 计数器的倒计时功能。用两片 74LS192 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 74LS192 进行减计数。 因为预置的数不是“00”，所以我选用置数端 PL 来进行预置数。低位的借位输出 信号用作高位