课程设计 30秒计时器
篮球30s计时器课程设计_带仿真效果图(模块分析详细)武汉科技大学
一、设计任务与要求设计任务：设计一个篮球竞赛30S计时器基本要求：1、计时器为30S递减计时，计时间隔为1S2、设置外部操作开关，控制计数器的直接清零，启动和暂停/连续功能3、计时器递减计时到零时，数码显示器闪烁，同时发出报警信号二、方案论证与设计该设计主要由一个555芯片产生一个时钟脉冲，通过控制电路直接加在递减计时芯片74ls192上，通过七段译码显示电路直接译码显示。
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，再将该脉冲信号加到由74LS161构即周期为1秒，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74LS248把输入的8421BCD码经过内部作和电路“翻译”成七段输出，这样加在led七段数码管上显示十进制数，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、报警等功能。
二：用555时基电路构成的多谐振荡器来产生频率为1Hz的脉冲，即输出周期为1秒的方波，再将该脉冲信号送到DCD_HEX芯片上，经过DCD_HEX内部译码，使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、报警等功能。
方案选择：通过原理分析和仿真实验等步骤比较后，采用方案二，更简洁、方便、易于实现和各个功能。
三、单元电路设计与电路原理本设计分为五个部分，脉冲震荡电路、递减计时电路、译码显示电路、报警电路、最后控制电路。
如下系统框图下面是各个单元电路，如下一一赘述：1、脉冲振荡电路该电路由一个555芯片组成：555芯片的工作原理见下表1表1 555工作电压表原理图如下：图2 555脉冲发射电路如上图所示：555电路脉冲计算周期为：T=(R1+2R2)C㏑2；在本图中r1=47K，r2=48k，C=0.1u。
计算下来周期大约为1s钟。
2、递减计时电路该电路由两个74LS192芯片组成，实现30进制的递减计时功能，U2 a,b,c,d 以及U1 c,d输入端全部接地，U1 74ls192 a,b输入端接高电平，实现30进制计数功能。
篮球30秒计时器课程设计
篮球30秒计时器课程设计一、引言篮球30秒计时器是一项非常重要的设备，它在篮球比赛中起到了至关重要的作用。
本文将介绍如何进行篮球30秒计时器课程设计，以便让学生们更好地掌握这项技能。
二、课程目标本课程的主要目标是让学生们了解篮球比赛中30秒计时器的使用方法和规则，并且能够熟练地操作该设备。
通过本课程，学生应该能够掌握以下技能：1. 熟悉30秒计时器的外观和功能；2. 理解30秒计时器在篮球比赛中的作用；3. 掌握30秒计时器的使用方法；4. 能够根据比赛情况灵活操作30秒计时器。
三、教学内容1. 介绍30秒计时器的外观和功能在第一节课中，我们将向学生介绍30秒计时器的外观和功能。
首先，我们会向学生展示一个真实的30秒计时器，并让他们了解每个按钮和指示灯所代表的意义。
然后，我们会向学生演示如何启动和停止计时器，并且讲解不同指示灯所代表的含义。
2. 讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用在第二节课中，我们将向学生讲解30秒计时器在篮球比赛中的作用。
我们会向学生介绍什么情况下需要使用30秒计时器，并且让他们了解使用30秒计时器的规则和注意事项。
同时，我们还会向学生演示如何根据比赛情况灵活地使用30秒计时器。
3. 掌握30秒计时器的使用方法在第三节课中，我们将教授学生如何正确地操作30秒计时器。
我们会向学生演示如何启动和停止计时器，并且讲解每个按钮所代表的含义。
然后，我们会让学生自己操作30秒计时器，并且纠正他们可能存在的错误。
4. 灵活操作30秒计时器在最后一节课中，我们将模拟篮球比赛场景，并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。
这样可以帮助学生更好地掌握该技能，并且提高他们的实际应用能力。
四、教学方法1. 讲授法：通过介绍、演示和讲解等方式向学生传授知识。
2. 实践法：让学生亲自操作30秒计时器，并且纠正他们可能存在的错误。
3. 模拟法：模拟篮球比赛场景，并且让学生根据比赛情况灵活地操作30秒计时器。
篮球30秒计时器 课程设计
课程设计资料归档名称篮球竞赛30秒计时器系部班级指导教师）审核（签字）材料目录课程设计任务书设计题目：篮球竞赛30秒计时器系部：专业：自动化学生姓名: 学号:起迄日期:指导教师:教研室主任：课程设计任务书课程设计任务书2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕：撰写设计说明书，画出计时器原理图、计时器电路图、计时器功能转换图等，列出元器件明细表。
3．主要参考文献：[1] 康华光主编.电子技术基础（模拟部分）.第四版.北京：高等教育出版社，2001[2] 康华光主编.电子技术基础（数字部分）.第四版.北京：高等教育出版社，2001[3] 彭介华主编.电子技术课程设计指导. 北京：高等教育出版社，1998[4 ] 张玉璞，李庆常．电子技术课程设计[M]．北京：北京理工大学出版社4．课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容明确设计任务、搜集资料1 2009.6.1～6.2研究分析，确定方案2 2009.6.3～6.4设计电路3 2009.6.5～6.7选择元器件4 2009.6.8～6.9绘制相关设计图纸5 2009.6.10～6.12撰写设计说明书6 2009.6.13～6.14指导教师张敏日期：2009年 6月 1日摘要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应用价值。
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。
此电路是以时钟产生，触发，倒计时计数，译码显示为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两个部分。
数电课程设计 30S计时器
数字电路课程设计报告题目：篮球竞赛30s计时器专业：电气工程及其自动化班级：09电气（6）班姓名：***学号: ************同组队员：徐英谋黄有义何耀成陈泽汉邹迪日期：2011 年6 月24日目录一、设计目的 (2)二、设计要求和设计任务 (2)2.1设计要求 (2)2.2设计任务 (2)三、总体框图设计、 (3)四、功能模块设计和原理说明 (3)4.1设计原理 (3)4.2设计方案 (3)4.3单元模块 (4)4.3.1时钟模块 (4)4.3.2 8421BCD码递减计数器模块 (5)4.3.3 控制模块 (7)4.3.4 译码显示模块 (8)五、总电路图程序说明 (10)六、电路仿真与调试 (11)6.1启动、暂停、置数 (11)6.2倒计时功能 (11)6.3报警功能 (12)七、总结 (13)一、设计目的现代社会电子计数器在许多领域中均得到普遍应用，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是何其重要的。
篮球作为一项全民健身项目，已有一定的历史。
在中国，篮球很盛行，篮球比赛也日趋职业化。
篮球比赛中有一项违例时间要用倒计时器，目前多数采用的是24秒制，但随着篮球制度的改革将会采用30秒制。
有需要就会有市场，因此设计一款30秒计时器是非常有必要也非常有前景的。
该款计时器是在原来的基础上把24秒制改为30秒制。
该计时器要有递减计时及报警功能。
因此符合比赛中违例判罚的需要。
在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就犯规了。
本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒限制。
一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警从而判定此球员的犯规。
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；计时器为30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。
课设报告要求(30S计时器)1111
30秒计时器课设报告要求一、设计目的1.掌握30秒计时器的设计，调试方法。
2.熟悉相应中规模集成电路的应用和工作原理。
二、设计要求：1.具有显示30秒的功能2.设置操作开关，控制计时器的清零，启动和暂停。
3.计时器为30秒减计时，其计时间隔为一秒4.计时器减计时到零时，数码显示不能灭灯，同时发出光电报警三、原理框图四、单元电路的设计及工作原理1.脉冲产生电路555定时器是一种应用极为广泛的中规模集成电路。
该电路使用灵活、方便只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。
因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。
故本实验用555定时器产生1kHz的方波信号。
以下为其电路结构：555 定时器的功能主要由两个比较器决定。
两个比较器的输出电压控制 RS 触发器和放电管的状态。
在电源与地之间加上电压，当 5 脚悬空时，则电压比较器 C1 的同相输入端的电压为2VCC /3，C2 的反相输入端的电压为VCC 。
若触发输入端 TR 的电压小于VCC /3，则比较器 C2 的输出为0，可使 RS 触发器置 1 ，使输出端 OUT=1。
如果阈值输入端 TH 的电压大于 2VCC/3，同时 TR 端的电压大于VCC /3，则 C1 的输出为 0，C2 的输出为 1，可将RS 触发器置 0，使输出为0 电平。
它的各个引脚功能如下：1脚：外接电源负端VSS或接地，一般情况下接地。
8脚：外接电源VCC，双极型时基电路VCC的范围是4.5 ~ 16V，CMOS型时基电路VCC的范围为3 ~ 18V。
一般用5V。
3脚：输出端V o2脚：低触发端6脚：TH高触发端4脚：是直接清零端。
当此端接低电平，则时基电路不工作，此时不论TR、TH处于何电平，时基电路输出为“0”，该端不用时应接高电平。
5脚：VC为控制电压端。
若此端外接电压，则可改变内部两个比较器的基准电压，当该端不用时，应将该端串入一只0.01μF 电容接地，以防引入干扰。
电子线路课程设计—篮球竞赛30秒计时器
目录1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)1.3 总体方案介绍 (1)2 单元电路的设计 (2)2.1 秒脉冲发生器 (2)2.2 计数器 (4)2.3 译码显示 (4)2.4 控制电路 (5)2.5 报警电路 (5)2.6 电路原理图和PCB图 (5)3 芯片引脚及功能说明 (6)3.1 555定时器 (6)3.2 74LS161 (7)3.3 74LS192 (7)3.4 74LS48 (8)4 仿真结果及分析 (10)4.1 仿真总原理图 (10)4.2 仿真结果 (11)小结 (12)元件清单 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录A：电路原理图 (15)附录B：电路PCB图 (16)1 设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1 设计课题任务设计并制作一个篮球竞赛计时器1.2 功能要求说明1.准确计时，具有显示30秒计时功能；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30s递减计时器，其计时间隔为1s；4.计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。
1.3 总体方案介绍篮球竞赛30秒计时器的总体方案框图如图1.1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时系统的主要模块。
计数器完成30秒技术功能，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、定时完成报警等功能。
图1.1 30秒计时器的总体方案框图2 单元电路的设计2.1 秒脉冲发生器2.1.1 秒脉冲发生器设计原理用555集成电路组成多谐振荡电路如图2.1所示。
电路的工作原理是：接通电源，电源经外接电阻R1和R2向电容C充电，其上电压按指数规律上升，当电压上升至2/3VDD时，会使比较器A1翻转输出低电平，RS触发器复位，输出端U0=0，同时三极管VT导通，电容C通过R2和VT 放电，当电容电压下降到1/3VDD时，比较器A2翻转输出低电平，RS触发器置位，输出端变为高电平，三极管VT截止，C放电终止又开始充电，周而复始，输出端便可获得周期性的矩形脉冲波。
数字显示30秒倒计时器课程设计报告
电子技术课程设计报告设计题目：数字显示30秒倒计时器电路设计1、课程设计目的、意义设计目的：（1）依照原理图分析各单元电路的功能；（2）熟悉电路中所用到的1各集成块的1管脚及其功能；（3）进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；（4）写出完整、详细的课程设计报告。
设计意义：数字显示30秒倒计时器是一个简单的数字电路，但是它能够扩展到很多实际应用当中来，比如篮球倒计时器、交通灯倒计时器等等。
2、设计题方案比较、论证设计方案：分析设计任务，计数器和操纵电路是系统的要紧部份。
计数器完成30秒计时功能，而操纵电路具有直接操纵计数器的启动设计、译码显示电路的显示和灭灯功能。
当启动开关闭合时，操纵电路应封锁时钟信号CP,同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示“30”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；处于维持状态。
系统设计框图如图2-1所示。
数字显示30秒倒计时器实验电路如图2-2所示。
图2-1图2-23、各单元电路设计，元器件参数计算、选择、电路图绘制，整体电路图递减计数器模块计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行设计较为简单，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，它采纳8421码二-十进制编码，而且有直接清零、置数、加锁计数功能。
图2-3是74LS192外引脚。
图中CPU 、CPD别离加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）。
LD是异步并行置数操纵端（低电平有效），CO、BO别离是进位、借位输出端（低电平有效），CR是异步清零端，D3-D是并行数据输入端，Q3-Q是输出端。
74LS192的功能表见下表所示。
秒信号产生器秒信号产生器的电路是利用 555 按时器（图3-1）组成的秒信号发生器。
NE555 芯片有单稳态电路功能，可发生方波信号，可适当的选择电阻、电容，使其输出信号的周期为 1 秒。
本电路输出脉冲的周期为：T=*(R1+2*R2)*C，假设 T=1s，令 C=10μF,R1=39kΩ，那么R2=51k Ω。
30秒定时器
电子技术课程设计报告设计课题：30秒定时器专业：自动化专业班级：姓名：学号：手机：指导老师：目录第一章系统概论 (1)1.1 背景知识 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 整机框图 (1)第二章各单元电路设计 (2)2.1 秒脉冲电路 (2)2.2 减计数电路 (3)2.3 译码和数码显示电路 (4)2.31 译码器 (4)2.32 数码管 (5)2.4 时序控制电路 (6)2.5 调试要点 (7)2.6 测试结果 (7)第三章整机电路 (8)3.1 电路原理图 (8)3.2 元件清单 (8)第四章心得体会 (9)摘要本设计主要是完成30秒计时器，显示30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、启动计时、暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器全部显示为“0”；计时器为30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，同时发光二极管发光，停止减计数等。
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，还可以用来做时间提醒设备等等，由此可见计时器在现代社会是何其重要的。
整个电路的设计借助于Multisim 10.0.1仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在Multisim 10.0.1下设计和进行仿真，得到了预期的结果。
关键字：计时器；数码显示器；Multisim第一章系统概论1.1 背景知识定时器确实是一项了不起的发明，使相当多需要人控制时间的工作变得简单了许多。
人们甚至将定时器用在了军事方面，制成了定时炸弹，定时雷管。
现在的不少家用电器都安装了定时器来控制开关或工作时间。
所以研究定时器很有现实意义。
1.2 设计任务1.30秒计时功能，两位数字显示，计时间隔为1秒；2.进行30秒减计时，每次减计时结束后，发光二级管点亮，显示器显示00；3.设置外部开关，可使定时器直接清零，启动计时、暂停/连续计时。
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《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CP D 为0时，置数端2，计数器完成并行置数，在CP D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
５．调试
5.1 多谐振荡器的调试
用双踪示波器观测555定时器的脚2与脚3处的波形，测定频率。
使脚2与脚3处的波形分别满足图6的两个波形。
5.2 计数、译码、显示单元的测试
按S1启动开关，观察数码显示管显示“30”开始计数，并每间隔1秒递减1。
在调试中发现七段数码管有一个发光二极管灭灯，经检查发现数码管引脚g
端出现虚焊。
调试后一切显示正常。
6. 电路测试及测试结果
1、根据设计的电路图在面包板上按各个模块组装接好实际电路，检查电路
接线正确，然后对各个模块进行功能检测校正：
（1）对CC4511芯片的译码显示通过一系列输入测试是否与其功能表相同；
（2）对74LS192的逻辑功能通过万用表进行测试，验证其功能状态；
（3）对各芯片组成的触发器的逻辑功能测试，验证其功能状态。
2、当检测出问题后分析出原因，是元器件本身原因还是接线错误，更换元
件或重新正确接线，保证电路的正确运行。
3、检测正确把各个模块整体连接，联调校正，检测电路是否能满足系统的
设计要求。
4、经检测校正各个模块正确实现其功能，整体电路满足系统的设计要求。
7. 设计总结。