数字电路课程设计-篮球竞赛30s计时器.doc

课程设计说明书
课程设计名称: 数字电路课程设计
课程设计题目: 篮球竞赛30s计时器
学院名称: 信息工程学院
专业: 电子信息科学与技术班级: 090431
学号: 09043103 姓名: 李杏
评分: 教师: 王忠华
20 11 年 10 月 18 日
目录
前言...............................................................2
第一章设计任务及要求........................................3
第二章电路设计原理与设计电路..............................4
第三章单元模块
秒脉冲发生器.................................................5
倒计时电路...................................................6
数码管驱动电路...............................................7
报警电路.....................................................7
控制电路.....................................................8
电路仿真、安装与调试
电路仿真....................................................10
安装与调试..................................................10
第五章实验总结...............................................11
参考文献.........................................................12
附录一..........................................................13
附录二..........................................................14
附录三..........................................................15

前言

数字系统中,使用的最多的时序电路是计数器,计数器在生活中得到了广泛的应用。篮球运动近几年在我国兴起,逐渐成为一种全民健身的项目。篮球比赛中的30秒规定使得计数器再次发挥了它的功能。本次设计中利用即为双向计时器的减计数功能完成电路的倒计时。除了能够显示30秒倒计时外,本设计电路还具有直接清零、暂停、报警等功能。
在正规的篮球比赛中,对时间的精确度的要求较高,有时在最后的几分钟内赛事可以发生很大的逆转。而运动员控球不可超过30秒的规定更是将比赛对时间的要求精确到了秒甚至更小的单位。为了满足赛事对时间的要求,设计一个30秒倒计时器,通过显示倒计时,倒计时结束时发出警报帮助裁判更好的判定运动员是否违规。通过控制电路报警,很大程度上避免了人为因素产生的误差,从而更体现了比赛中的公平公正原则。并且,随着篮球运动的流行,这种计时器的市场十分可观。因此,设计一个30秒倒计时器意义重大。

第一章设计任务及要求
(1)具有显示30S计时功能;
(2)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)在直接清零时,要求数码显示器灭灯;
(4)计时器为30S递减计时,计时间隔为1S;
(5) 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。


电路设计原理
本设计是脉冲数字电路的简单应用。基本设计思路为:利用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,然后直接推成动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、译码显示电路的显示与灭灯及光电报警等功能,光电报警用发光二极管来代替,灯亮代表报警。,它包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路、辅助时序控制电路(简称控制电路