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1、学号： 课 程 设 计 题目 学院 专业 班级 姓名 指导教师 年月日 课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 篮球 24 秒记时器的设计与制作 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 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
2、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 时间安排： 6 月 16 日6月 19 日：明确课题，收集资料，方案确定 6 月 19 日6月 21 日：整体设计，硬件电路调试 6 月 21 日6月 24 日；报告撰写，交设计报告，答辩 指导教师签名 ：2014 年 6 月日 前言 电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践 能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。 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、还可以用来做为
3、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。有需要就会有市场， 因此设计一款 24 秒计时器是非常有必要也非常 有前景的。 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 NBA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，它自动的
4、报警从而判定此球员的 犯规。 本设计主要能完成：显示24 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；计时器为 24 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。 整个电路的设计借助于proteus 仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并 在 proteus 下设计和进行仿真，得到了预期的结果。 目录 第 1 章电路方案的选择及电路框图.5 1.1 设计方案 .5 1.2 电路框图 .5 第 2 章 设计思路及其工作原理的介绍.6 2.1 设计思路 .6 2.2 基本原理 .6 第 3 章
5、单元电路的设计 .8 3.1 24进制计数器的设计 .8 3.2 数码显示电路的设计 .9 3.3 秒脉冲的设计 . 11 3.4 控制开关电路的设计 .13 3.5 报警电路的设计 .13 3.6 整机工作原理 .14 第 4 章 电路仿真 .15 4.1 计时预备阶段 .15 4.2 计时阶段 .13 4.3 暂停 连续功能的实现 .13 4.4 电路报警 .13 第 5 章 安装及调试步骤 .15 第 6 章 故障分析与电路改进 .20 6.1 故障的分析和解决 .20 6.2电路的改进. .20 结束语 .21 参考文献 .22 附录 1 篮球竞赛 24 秒计时器总电路原理图 .23
6、附录 2 元器件清单 .24 第 1 章 电路方案的选择及电路框图 1.1 设计方案 方案一：采用计数器74LS192作为核心部分。同时选择74LS48作为 BCD 码 译码器来对 7 段数码显示管进行译码驱动， 两个七段数码显示管进行显示。 采用 555 计时器制成的多谐振荡器， 进行秒脉冲的输入。 因为我们需要对其进行暂停、 清零、报警等控制， 所以我们使用了两个开关来控制计数器的各功能的实现，从 而实现各种功能。 方案二：采用单片机AT89S51作为核心部分，编写程序。用74LS48和 7 段 数码显示管组成显示电路。采用三个开关控制启动、暂停、清零、报警从而实现 各种功能。 在两个方案
7、中，单片机价格比较贵，编写程序繁琐，原理说明性不够强，在 考虑到用低成本都能完成同样的效果的前提下以及此次做的是数字电子技术课 程设计，因紧贴数字电子技术的相关知识，所以在本次设计采用方案一。 1.2 电路框图 24秒倒计时计时器的方案框图如图1-1 所示。它是由秒脉冲发生器、计数 器、译码显示电路、 报警电路和控制电路等五个部分组成。其中计数器和控制电 路是系统的主要部分。计数器完成24 秒计时功能，控制电路完成计数器的直接 清零、启动计数、暂停 / 连续计数功能，译码显示电路完成数字显示功能，报警 电路产生光电报警功能。 秒脉冲发生器产生时钟脉冲信号，这个信号作为电路的 定时标准，其电路可采用555 集成电路或由 TTL与非门组成的多谐振荡其构成。 图 1-1 24秒计时器系统设计框图 控制电路手动置数计数器， 译码显示电路出现显示， 秒脉冲发生器产生秒脉冲刺 激计数器递减，
