篮球比赛24秒倒计时电路的设计与制作
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计
数字电子技术课程设计篮球比赛24秒倒计时器设计XX大学数字电子技术课程设计报告题目：篮球比赛24秒倒计时器设计课程：数字电子技术专业：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导老师：完成日期：课程设计任务书学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化指导老师：课程名称数字电子技术设计课题篮球比赛24秒倒计时器设计目的1.学习篮球比赛24秒倒计时器的设计方法2.研究篮球比赛24秒倒计时器的设计方案3.灵活应用芯片制作电子产品设计任务用集成芯片制作一个篮球比赛24秒倒计时器设计的要求1.能够实现24秒倒计时2.倒计时结束后有信号灯和蜂鸣器报警3.具有控制计时器的置数、启动与暂停功能设计的步骤1.构思计时器的工作原理2.画出计时器的总原理图及各分电路图3.连接图，进行电路模拟仿真4.编写实验设计报告工作计划1.第一天至第二天，查阅资料，学习了解篮球24秒倒计时器的原理及图形绘制2.第三天至第四天，画出简略草图，并找出绘制所需的原件3.第五天，将各个元器件连接起来，用Multisim软件仿真4.第六至七天，撰写实验报告，并审阅改进目录1.设计总方案及原理框图 (1)1.1电路设计原理框图 (1)1.2电路设计方案设计 (1)2.各芯片的用法与功能 (1)2.174LS192 (1)2.2555定时器 (1)3．各部分电路设计 (2)3.1信号发生部分 (2)3.2倒计时部分 (3)3.3停止控制电路 (3)3.4警报提示装置 (4)4．总设计（总电路图） (4)5．安装、调试步骤 (5)6．电路仿真调试 (5)7．故障分析与电路改进 (10)8．收获与体会 (10)9．仪器仪表明细清单 (11)参考文献 (12)1.电路设计总方案及原理框图1.1电路设计原理框图说明：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，倒计时器到零时，通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。
篮球比赛24秒倒计时电路的设计与制作
篮球比赛24秒倒计时电路的设计与制作————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、电路组成电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成，见图1。
其整机电路如图2所示，印制板电路如图3所示。
1．秒脉冲发生器秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。
输出脉冲的频率为：经过计算得到．f≈IHz，即1秒。
2．计数器计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成。
利用减计数利用预置数，实现计数器按8421码递减进行减计数。
利用借位输出端与下一级的cP。
连接，实现计数器之间的级联。
利用预置数端实现异步置数。
当R。
=0，且时，不管cPU和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。
3．译码及显示电路本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。
74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。
4．控制电路完成计数器的复位、启动计数、暂停／继续计数、声光报警等功能。
控制电路由Ic5组成。
Ic5B受计数器的控制。
Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。
(1)K1：启动按钮。
K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。
当K1闭合时，计数器开始计数。
(2)K2：手动复位按钮。
当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。
当松开K2时，计数器从24开始计数。
(3)K3：暂停按钮。
当"暂停／连续"开关处于"暂停"时，计数器暂停计数，显示器保持不变，当此开关处于"连续"开关，计数器继续累计计数。
篮球24秒倒计时
篮球24秒倒计时1.实验名称：篮球比赛24秒倒计时器2.实验目的在篮球比赛中，规定进攻方的进攻时间为24秒，若24秒内篮球未碰到篮筐则被判违例。
设计一个24秒倒计时器用于篮球比赛，一旦进攻时间超过了24秒，它自动报警。
3.实验所用芯片,仪器元件名称数量NE555定时器1个74ls192芯片2个74ls48芯片2个Cd4072芯片（四输入1个或门）七段数码管2个74ls04芯片（非门）1个74ls08芯片（与门）1个LED灯1个微动开关1包自锁开关1包20欧电阻1包60欧电阻1包六反向器74ls08四2输入与门4.总电路如下所示：5.本次设计的名字为篮球24秒倒计时，实现篮球24秒的进攻倒计时。
如果进攻时间超过24秒，灯会亮，提示时间到了。
篮球24秒有555构成的秒脉冲和192构成的倒计时计数器组成，最后有74ls48芯片译码，将信号输入到BCD7段数码管显示出来。
这次实验用到了直接置数法，将开始的时间置为24秒，利用或门将192输出的信号反馈回与门，与脉冲信号一起，组成一个到了00脉冲就锁住的功能，不让脉冲过去。
而且，经过或门反馈的信号给非门，再给灯，灯就会亮，提醒时间到了。
因为我们需要对电路进行暂停，置数的功能，所以设立了两个开关，一个在脉冲输出口，一个在192置数端，接地。
6.感想在这次的课程设计中，我们将课本理论知识与实际应用联系起来。
按照书本上的知识和老师讲授的方法，首先和同学一起分析研究此次电路设计任务和要求，然后按照分析的结果进行实际连接操作，检测和校正，再进一步完善电路。
在其中遇到一些不解和疑惑的地方，还有出现的一些未知问题，我们都认真分析讨论，学习经验。
通过此次电路设计，我们加深了对课本知识的认识理解，对电路设计方法和实际电路连接也有了一定的初步认识。
也对数字电子技术有了更深的认识。
感谢老师的细心教导，感谢团队的积极合作，团队的力量是无限的。
篮球s倒计时电路的设计与制作报告正式
《数字电子技术》课程设计报告篮球24s倒计时板电路的设计与制作设计要求：1、具有显示24S计时功能；2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;3、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S；4、计时器减计时到零时，发出报警信号。
设计人：李天明学号：专业：08计算机班级： 1 成绩：评阅人：安徽科技学院理学院篮球24s倒计时电路的设计与制作在篮球运动中，运动员持球超过24s时则属犯规，因此24s倒计时电路有很强的实用性。
篮球24s倒计时电路从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
因此，我们此次通过设计与制作篮球24s倒计时电路。
而且通过篮球24s倒计时电路的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于篮球24s倒计时电路包括组合逻辑电路和时序电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。
一、设计要求（一）设计指标1、具有显示24S计时功能；2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续功能;3、计时器为24S递减计时器，其计时时间间隔为1S；4、计时器减计时到零时，发出报警信号。
（二）设计要求1、画出电路原理图（或仿真电路图）；2、元器件及参数选择；3、电路仿真与调试；（三）制作要求自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。
（四）编写设计报告写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。
二、原理框图1.设计原理24s倒计时电路的总体设计框图如下：24s倒计时电路总体总体设计框图它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示、控制电路、报警电路。
其中计数器与与控制电路是主要功能模块。
计数器完成24s计时功能，而控制电路完成系统的清零、启动、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与非站组成的多谐振荡器构成。
篮球24秒计时器设计相关工作原理
篮球二十四秒计时器基本组成及工作原理一 电路组成框图电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制 电路五部分组成图2-1 计时器方框图二 单元电路部分1.译码显示电路图2-2译码显示原理图2 计数、控制及报警电路74LS192功能表：秒脉冲发生器 计数器 译码显示 控制电路报警电路 外部操作开关结合功能表，书上总电路图的工作原理：开关S1作用：启动开关；开关S2作用：手动复位开关；开关S3作用：暂停/继续开关；（1）断开S1和S3，闭合S2 ，由于S2＝＝0，进行置数，计数器输出0010，0100，即显示器显示24秒字样，然后断开S2，＝＝1，基本RS触发器保持，即触发器输出端Q==0,仍于置数状态。
（2）断开S2，闭合S3后，再闭合S1，由于＝1，＝0，基本RS触发器进行置1功能，即触发器输出端Q==1,脱离了置数状态满足了从24开始的减计数状态，此时若断开S1，又使基本RS触发器的＝＝1，基本RS触发器保持功能，即触发器输出端Q==1，计数器继续减计数。
计数器直至减计数至0000，0000时，或非门输出为高电平，使LED发光，蜂鸣器发声进行报警。
若再来一个脉冲，计数器个位从0000回到1001，同时借位端产生一个上升沿信号给十位192，使十位的192输出从0000也回到1001，这时基本RS触发器的＝0，＝1，此时的功能是置0功能，即触发器输出端Q==0，进行置数，计数器输出0010，0100，即显示器显示24秒字样，并保持。
在这个减计数过程中，个位192计到0000时，借位端＝0，当再来一个计数脉冲，个位192输出是1001，借位端＝1，产生了一个上升沿信号给十,十位进行一次减计数。
位的CPD（3）开关S3作用：暂停/继续开关。
当在减计数过程中，断开S3，则计数器暂停在某个计数值上，闭合后，计数器在这个数字基础上继续进行减计数。
三总体电路图如图所示：图2-7总体电路图。
篮球比赛24秒倒计时器的设计与仿真分析
24秒倒计时器的设计与仿真分析篮球比赛1．电路设计分析为了加快比赛篮球比赛中除了有总时间倒计时外，计时器在许多领域均有普遍的应用，秒内有一次投篮动作，否则视为违例。
节奏，新的规则还要求进攻方在24秒倒计时器”从数字电路角度讨论，实际上就是一个二十24本设计题目的“篮球比赛四进制递减的计数器。
电路设计技术指标⑴①能完成24秒倒计时功能。
②完成计数器的复位、启动计数、暂停／继续计数、声光报警等功能。
⑵方案论证秒倒计时电路可由秒脉冲信号发生器、计数器、译码经过对电路功能的分析，整个24 器、显示电路、报警电路和辅助控制电路组成，如图4 - 38所示。
方案实现(3) ①秒脉冲发生器。
、C构成多谐振荡器。
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R21f?。
，即Hz1经过计算得到输出脉冲的频率为秒(1 s)所示。
4 - 24本例中的秒脉冲发生器采用应用电路二中的秒脉冲发生器电路即可，如图因为技术指标是一样的，不用再重新设计。
②计数器。
同步十进制可计数器由两片74LSl92 逆计数器构成。
功能简介如下：具有清除和74LSl92其引脚排列及逻辑符号如图置数等功能，PL为加其中为置数端，CP4 - 39所示。
U TC 为非同步CP为减计数端，计数端，D U TC为非同步借位输出端，进位输出端，D为MRP3为计数器输入端，P2P0、P1、、Q3为数据输出端。
、、、清除端，Q0Q1Q24/ 1所示。
74LSl92的图形符号如图4 - 40仿真软件Multisim 10中为加计UP为置数控制端，CLR 为清零端，C、D为置数输入端，～LOAD其中A、B、～为非同步进位输出端，～CO、QC、QD为数据输出端，数端，DOWN为减计数端，QA、QB 为非同步借位输出端。
BO本例为利用减计数端输入秒脉冲信号，进行减法计数，也就是倒计时。
这时计数器按端连接，实现DOWN74LSl92的842l码递减进行减计数。
利用借位输出端～BO与下一级计数器之间的级联。
单片机的篮球24秒计时器开发设计及电路图
目录摘要 (I)1篮球计时器概述 (1)1.1 篮球竞赛24秒计时器功能 (1)1.2篮球计时器实物图 (1)1.3 主要参考器件 (2)1.4 单片机的概述 (2)1.4.1 AT89C51单片机简介 (2)1.4.2 AT89C51单片机引脚功能简介 (2)2 硬件设计 (4)2.1 设计原理 (4)2.2 硬件设计流程图 (4)2.2.1功能单元模块 (5)2.3 硬件设计电路图 (7)3 软件设计 (9)3.1 程序流程图 (9)3.2程序设计 (10)3.3 仿真及仿真结果 (13)4 课程设计体会 (15)参考文献 (16)摘要篮球比赛中除了有总时间倒计时外，为了加快比赛的节奏，新的规则还要求进攻方在２４秒内有一次投篮动作，否则视为违例。
以下为一个篮球比赛计时器，该计时器采用按键操作、ＬＥＤ显示，非常实用。
此计时器也可作为其他球类比赛的计时器。
本课程设计介绍了一个基于单片机的篮球比赛计时器硬件设计，包括AT89C51、6个八段显示LED、上电复位电路、时钟发生电路等基本模块的设计。
其功能主要有：一场篮球比赛共分四节，每节12分；每次进攻为24秒，计时器的显示均为倒计时方式，24秒计时用两位数码管显示；所有的计时都要具有暂停、继续、清零；当球员的持球时间超过24秒时，24秒倒计时减为零且有声光提示。
本次课程设计是采用单片机汇编语言实现倒计时24秒篮球比赛计时器。
关键词:AT89C51；LED数码管；按键；模块1 篮球计时器概述1.1 篮球竞赛24秒计时器功能随着信息时代的到来，电子技术在社会生活中发挥着越来越重要的作用，运用模电和数电知识设计的电子产品成为社会生活中不可缺少的一部分。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
大多数篮球计时器的主控芯片为AT89C51，采用12MHz晶振，P0.0-P0.7作键盘输入。
24秒计时开始，A3为24S复位开启键（投篮或交换控球时按下此键）； A4为24秒计时停止键（没有违例）；A5为24秒计时同时启动键；A6为总计时和24S计时同时停止键。
篮球24秒计时器的设计与制作
目录摘要 (1)1设计任务及要求 (2)1.1设计任务 (2)1.2基本要求 (2)1.2.1初始条件 (2)1.2.2要求完成的主要任务 (2)2 方案选择与论证 (3)2.1 方案的选择 (3)2.2 方案论证 (4)3电路框图及工作原理 (4)3.1电路框图 (4)3.2设计方案 (5)4单元电路设计与说明 (6)4.1时钟脉冲发生器 (6)4.2 24进制计数器 (7)4.3 译码显示电路 (9)4.4控制电路 (10)4.5 声光报警电路 (10)4.6 元器件选择 (11)5电路调试 (11)5.1 电路调试阶段 (11)5.2调试方法 (13)5.3调试步骤 (13)5.4调试中出现的问题及解决方案 (14)5.5调试结果 (14)结束语 (15)参考文献 (16)摘要该篮球竞赛倒计时电路主要由四个部分构成：时钟脉冲发生器、计数器、译码显示电路以及声光报警电路。
时钟脉冲发生器由含555定时器的多谐振荡电路组成，发出频率为1HZ的方波脉冲；计数器主要由两个74LS192构成，具有计时器直接控制电路控制计数器启动计数、暂停/连续计数以及清零置数的功能；译码显示电路主要由两个七段共阴极的数码管和74LS48芯片构成，能够显示24秒倒计数过程；声光报警电路主要由一个发光二极管和一个蜂鸣器组成，当计数器显示00时，发光二极管和蜂鸣器一起工作，进行声光报警。
关键词:时钟脉冲发生器计数器发光二极管蜂鸣器七段共阴数码管篮球24秒计时器的设计与制作1设计任务及要求1.1设计任务本设计主要能完成：在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过24秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛24秒计时器”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，它就自动报警从而判定此球员的犯规。
1.2基本要求1.2.1初始条件：（1）具备显示24秒记时功能（2）计时器为递减工作，间隔为1S（3）递减到0时发声光报警信号（4）设置外部开关，控制计时器的清0，启动及暂停1.2.2要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）设计任务及要求（2）方案比较及认证（3）系统框图，原理说明（4）硬件原理，完整电路图，采用器件的功能说明（5）调试记录及结果分析（6）对成果的评价及改进方法（7）总结（收获及体会）（8）参考资料（9）附录：器件表，芯片资料2 方案选择与论证2.1 方案的选择方案一（电路原理图）：优点：设计思路及电路连接简单，工作速度快，各部分反应灵敏。
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篮球比赛24秒倒计时电路的设计与
制作
中国工程物理研究院工学院赵应泽
龙江
一、电路组成
电路由秒脉冲发生器、计数器、译码器、显示电路、报警电路和辅助控制电路五部分组成，见图1。
其整机电路如图2所示，印制板电路如图3所示。
1．秒脉冲发生器
秒脉冲产生电路由555定时器和外接元件R1、R2、c构成多谐振荡器。
输出脉冲的频率为：
经过计算得到．f≈IHz，即1秒。
2．计数器
计数器由两片74Lsl92同步十进制可逆计数器构成。
利用减计数利用预置数，实现计数器按8421码递减进行减计数。
利用借位输出端与下一级的cP。
连接，实现计数器之间的级联。
利用预置数端实现异步置数。
当R。
=0，且时，不管cPU 和cPD时钟输入端的状态如何，将使计数器的输出等于并行输入数据，即Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0。
3．译码及显示电路
本电路由译码驱动74Ls48和7段共阴数码管组成。
74Ls48译码驱动器具有以下特点：内部上拉输出驱动，有效高电平输出，内部有升压电阻而无需外接电阻。
4．控制电路
完成计数器的复位、启动计数、暂停
／继续计数、声光报警等功能。
控制电路由Ic5组成。
Ic5B受计数器的控制。
Ic5c、Ic5D组成Rs触发器，实现计数器的复位、计数和保持"24"、以及声、光报警的功能。
(1)K1：启动按钮。
K1处于断开位置时，当计数器递减计数到零时，控制电路发出声、光报警信号，计数器保持"24"状态不变，处于等待状态。
当K1闭合时，计数器开始计数。
(2)K2：手动复位按钮。
当按下I(2时，不管计数器工作于什么状态，计数器立即复位到预置数值，即"24"。
当松开K2时，计数器从24开始计数。
(3)K3：暂停按钮。
当"暂停／连续"
开关处于"暂停"时，计数器暂停计数，显示器保持不变，当此开关处于"连续"开关，计数器继续累计计数。
5．报警电路
当Ic5D输出为低电平时，发光二极管D发光，同时蜂鸣器发出报警。
二、工作原理
由555定时器输出秒脉冲经过R3输
入到计数器IC4的cD端，作为减计数脉冲。
当计数器计数计到0时，IC4的(13)脚输出借位脉冲使十位计数器IC3开始计数。
当计数器计数到"00"时应使计数器复位并置数"24"。
但这时将不会显示"00"，而计数器从"01"直接复位。
由于"00"是一个过渡时期，不会显示出来，所以本电路采用"99"作为计数器复位脉冲。
当计数器由"00"跳变到"99''时，利用个位和十位的"9"即"1001"通过与非门Ic5去触发Rs触发器使电路翻转，从11脚输出低电平使计数器置数，并保持为"24''，同时D发光二极管亮，蜂鸣器发出报警声，即声光报警。
按下K1
时，Rs触发器翻转11脚输出高电平，计数器开始计数。
若按下K2，计数器立即复位，松开K2计数器又开始计数。
若需要暂停时，按下K3，振荡器停止振荡，使计数器保持不变，断开K3后，计数器继续计数。