《篮球竞赛30秒定时器》课程设计
2010-11-12 14:42:15| 分类： 课程设计 | 标签： |字号大中小 订阅
《数字电子技术》课程设计报告
课题： 篮球竞赛30秒定时器
1．设计目的 2．设计要求
1、设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。 2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。
3、要求计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。
4、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。
3．总体设计
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球
员犯规。
本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。同时本课程设计是脉冲数字电路的简
单应用，设计了篮球竞赛30秒定时器。此定时器功能齐全，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。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，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。
3.1 制作流程图
图1 设计总框图3.2 原理图
图2 篮球竞赛30秒定时器原理图
在操作S3到直接清零开关时，此时要求计时器清零，数码显示灭灯。当启动开关S1闭合时，控制电路应封锁始终信号CP（秒脉冲信号），同时计数器完
成置数功能，即计数器预置数为（0011 0000），8421BCD=(30)10。只有当低位1端发出借位脉冲，高位计数器才做减计数。当高、低位计数器全为零时，且CPD为0时，置数端2，计数器完成并行置数，在CPD端的输入时钟脉冲作用下，计数器进入下一轮循环减计数，译码显示电路显示30s字样；当启动开关S1断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关S2拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/连续开关拨在连续时，计数器继续累计计数。而每当555芯片构成的多谐振荡器产生一个秒脉冲时，此时控制电路、报警电路和秒脉冲信号一起通过一个与门进入到低位计数端，当计数器递减到0时，同时译码显示电路显示字样00，此时报警电路由发光二极管发出报警信号，这样就达到了设计
目的。
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。
计数器由74LS192中规模十进制计数器构成。 译码显示电路由CC4511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代替。
4．单元电路设计4.1 多谐振荡器电路
图3 三五器件构成多谐振荡器
4.2 中规模十进制计数器电路
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下图所示：
图4 74LS192的引脚排列及逻辑符号
4.3 译码显示单元电路
本部分由cc4511译码器和七段显示共阴极数码管构成。在其引脚当中A、B、C、D为BCD码输入端，a、b、c、d、e、f、g为七段译码输出端，输出“1”有
效，用来驱动LED数码管。
图5 CC4511引脚图 图6
阴极数码管管脚图
图7 译码电路
4.4 元件清单