数字篮球计分器电路设计说明

XXXXXX大学

电子技术课程设计报告

题目：数字篮球计分器电路设计

学年：2012-2013学期：第一学期

专业：自动化班级：1002

学号：XXXXXXXXX 姓名： XXXX

指导教师及职称： XXXX

讲师

时间：2012年10月15日-2012年10月19日

XXXXXX学院

设计课题题目：数字篮球计分器电路设计

一、同组成员：XXX XXX XX XXX 组长： XXXX

二、设计任务与要求

1．分别记录两队得分情况；

2．进球得分加2分或3分，罚球进球得分加1分；

3．纠正错判得分减3分、2分或1分；

4．分别用三个数码管显示器记录两队的得分情况；

功能描述：

1、加分功能，当按下相应的按键开关S1、S

2、S3时，分别可以进行加1、2、3分；

2、减分功能，当将加减分置换开关S4拨到减分档时，按下开关S1、S2、S3，可以进行减分操作；

3、清零功能，当按下S0时，可以将积分清为零。

二、电路原理分析与方案设计

据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。用三片四位二进制加法计数器74LS160组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。译码器显示器用于显示分数。

方案设计：

1．总体设计思路（含电路原理框图）：

电路的核心模块是加减分和累加积分电路的设计，我们采用的总体方案是，用时钟信号电路产生的脉冲信号给加减分电路提供时钟信号，之后将加减分电路发出的信号接到累加器上进行总分的累加，然后在数码显示电路上显示出来。

电路的原理框图如下图所示：

鉴于电路可以分为多个模块，因此我们将设计任务分配到每一位组员如下：

1. XXX: 脉冲电路设计与总体电路设计

2. XXX ：总体电路设计与脉冲电路设计

3. XXX ：译码器设计与部分电路仿真

4. XXX ：计数器设计与总体电路仿真

5. XXX ：控制电路设计与资料查阅

6. XXX ：控制电路设计与实验报告整理 2.主要元件介绍

(1) 二进制加法计数器74LS160

74LS160 引脚图

① 管脚图介绍：

74LS160 为可预置的十进制同步计数器其管脚图如图所示

RCO 进位输出端

时钟信号电加/减一分电

加/减二分电加/减三分电

计数清零电

累加记分电

数码显示电

加减置换开

ENP 计数控制端

ENT 计数控制端

A-D 输入端

QA-QD 输出端

CLK 时钟输入端

CLR 异步清零端,低电平有效

LOAD 同步并行置入端,低电平有效

②工作方式选择表：

(2) 十进制可逆计数器74LS192引脚图管脚及功能表

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图所示：

74LS192的引脚排列及逻辑符号

74LS192的引脚说明：PL 为置数端 CPu 为加计数端 CPD 为减计数端

为非同步进位输出端 为非同步借位输出端在 P0-P3为计数器输入端

为清除端 Q0-Q3 为数据输出端。

其功能表如下：

74LS192的功能表

(3) 七段显示器

半导体数码管是由七段发光二极管组成，简称LED 。共阴共阳的判断： 可以假设它是共阳的，那么任一段串入一个100欧姆电阻到5V,相应段就会被点亮；否则为共阴的数码管。

输入 输出 MR

P3 P2

P 1

P0

Q 3

Q 2

Q 1

Q 0

1 × ×

×

× × × × 0 0 0 0

0 0

× × d c

b a

d

c

b

a

0 1 1 × × × × 加计数

0 1 1 × × × × 减计数

七段显示器

三、具体电路的设计

1、计分部分

设计要求记分部分包括加减两部分，故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192是同步十进制可逆计数器，为双时钟输入，具有同步清零和同步置数等功能，具体功能表如下：

故计分部分电路设计如下：

2、显示部分

数码管按照其发光二极管的连接方式不同，可分为共阳极和共阴极两种。共阴极是指数码管中所有发光二极管的阴极连在一起接低电平，而阳极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为高电平时，相应的发光二极管点亮；共阳极数码管则相反，它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平，而阴极分别由 a、b、c、d、e、f输入信号驱动，当某个输入为低电平时，相应的发光二极管点亮。

由于计数器输出的是8421BCD码，数码管不能直接显示成数字，为了让数码管显示人们看懂的数字，就需要把计数器输出的8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字，这就需要译码器的翻译。

本设计采用DCD_HEX七段发光二极管译码显示器。DCD_HEX为共阴极LED数码管。显示器引脚从左到右依次为：4,3,2,1。该显示包含了译码功能，所以无需专门的译码器。正确的引脚接连方式如下图：