篮球比赛电子记分牌数字电子技术的课程设计.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.68M 资料格式：doc 举报版权申诉

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课程设计说明书课程名称：数字电子技术课程设计题目：篮球比赛电子记分牌学生姓名： ****** 专业： *************** 班级： ********** 学号： ******** 指导教师： ********** 日期： 2010 年 12 月 21 日 1

课程设计任务书一、设计题目篮球比赛电子记分牌二、主要内容及要求设计一个符合篮球比赛规则的记分系统。（1）有得 1 分、2 分和 3 分的情况，电路要具有加、减分及显示的功能。（2）有倒计时时钟显示，在“暂停时间到”和“比赛时间到”时，发出声光提示。（3）有比赛规则规定的其他计时、记分要求三、进度安排第一周星期一、二：去图书馆和上网查资料、星期三至六：确定方案和开始设计，计算机仿真，调试单元电路星期日：检查电路的工作过程，确定第二周写报告说明和总结设计课程。四、总评成绩指导教师学生签名 2

题目一、设计任务与要求篮球比赛电子记分牌: 设计一个符合篮球比赛规则的记分系统。（1）有得 1 分、2 分和 3 分的情况，电路要具有加、减分及显示的功能。（2）有倒计时时钟显示，在“暂停时间到”和“比赛时间到”时，发出声光提示。（3）有比赛规则规定的其他计时、记分要求二、方案设计与论证 12 分钟倒计时器的总体参考方案框图如图 2-1 所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、计分器、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）等六个模块组成。其中计数器、计分器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成 12 分计时功能，计分器完成对应进球加减分功能，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、计分、译码显示电路的显示、定时时间到报警等功能。秒脉冲发生器计数器译码显示控制电路外部操作开关峰鸣电路计分器图 2-1 篮球计时计分器系统设计框图 3

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，故电路可采用 555 集成电路和电阻和电容组成的多谐振荡器构成。计数用时序电路器件 74LS192。计分用时序电路器件 74LS192。译码显示电路由 74LS48 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。。。本设计主要能完成：显示 12 分钟倒计时功能；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，还附有记录第几节比赛和同步 24 秒进攻时间显示；计时器为 12 分 00 秒递减计时其计时间隔为 1 秒；计时器递减计时到零时，发出光电报警信号等。计分功能；系统外部设计了两个按键，一个是加分按键，一个是减分按键，按一下相应的加一分或减一分。设计方案分析设计任务，计数器、计分器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成 12 分计时功能，计分器完成进球得分统计和累加功能而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停／连续计数、初始置数译码显示电路的显示。计数器：当启动开关闭合时，计数器完成置数功能，译码显示电路显示“1200” 字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停／连续开关拨在暂停位置上时，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，计数器继续递减计数。计分器：当启动开关闭合时，计分完成清零功能，译码显示电路显示“000” 当启动开关断开时，按有相应的按钮就产生一个脉冲，使计分器加入 1 分或减一分。秒脉冲发生器：直接由 555 多谐振荡器产生脉冲周期为 1 秒的脉冲。三、单元电路设计与参数计算 1、递减计数器模块采用集成电路 74LS192 是十进制可编程同步加锁计数器，具有直接清零、置数、计数功能下图是 74LS192 外引脚图。 4

在图中 UP、DOWN 分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）, LD 是异步并行置数控制端（低电平有效）， CO 、BO 分别是进位、借位输出端（低电平有效），CLR 是异步清零端，A-D 是并行数据输入殿，QA-QD 是输出端。 74192 的功能表见下表 2-1 所示。其工作原理是：当 LD =1，CLR=0 时，若时钟脉冲加到 UP 端，且 DOWN=1 则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到 9 时，CO 端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到 DOWN 端，且 UP=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当减计数到 0 时， BO 端发出借位下跳变脉冲。 5

表 2-1 74LS192 功能表 RD 1 0 0 0 LD x 0 1 1 UP x x 1 DOWN x x 1 功能清零置数加法计数减法计数计时器实现“12：00”倒计时，秒钟实现 60 进制倒数，用两片 74LS192 形成位扩展。开始先用启动开关闭合，分钟实现置数，秒钟实现置“0”；启动开关断开时，计时器开始减数工作时。运用减计数计时，脉冲信号接 DOWN,低位借位端 BO 与高位 DOWN 相连，实现低位向高位借位。 “秒”计时部分实现 60 进制计数器，当高位出现“9”时用 QD 的跃变信号接 LD 置数为“5”，此时低位减数为“9”。从而实现从“59”秒开始倒计时。同时向“分钟”计时部分产生借位信号，从而实现了“11：59”倒计时，由此形成计时器。当倒计时到“00：00”时，所有的集成电路 74LS192 的 QAQBQCQD 都输出为“０”，通过逻辑门产生唯一一个信号阻止脉冲信号进入计数器，计数器数停止工作，小节比赛结束。此信号也进入到声和光控制电路，使其电路工作，实现结束标志。电路图如下 6

另外，计数器还附有同步 24 秒进攻时间电路和同步篮球比赛节数的显示电路。 24 秒进攻时间电路：从 24 秒开始倒数，用启动开关信号、暂停信号和进攻时间结束信号其中一个进行置数，用比赛结束时间信号置“0”。电路图如下图篮球比赛节数的显示电路用 74LS192 实现，其启动开关与计时电路的开关同步的，当计数器第一节比赛开始计数时，节数显示“1”。 8

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