沈阳航空航天大学课程设计（说明书）篮球竞赛30秒计时器设计班级/学号学生姓名指导教师沈阳航空航天大学课程设计任务书课程名称数字逻辑课程设计院（系）计算机学院专业计算机科学和技术班级学号—姓名课程设计题目课程设计时间：2010年07月15日至2010年07月24_日课程设计的内容及要求：一、设计说明在篮球比赛进行过程中经常需要计时操作，设计一个用于篮球竞赛的30秒计时器。其原理参考框图如图1所示。外部操图1篮球竞赛30秒计时器原理框图二、技术指标1．具有显示30秒的计时功能。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30秒递减计时器，其计时间隔为1秒。4．计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，应发出光电报警信号。三、设计要求1.在选择器件时，应考虑成本，要求采用LED显示。2．根据技术指标，通过分析计算确定电路和元器件参数。3.画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）。四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案；验证所设计的电路。2.进行实验数据处理和分析。五、推荐参考资料1.刘修文主编•实用电子电路设计制作.[M]北京：中国电力出版社，2005年2.朱定华主编•电子电路测试和实验.[M]北京：清华大学出版社，2004年3.路勇主编•电子电路实验及仿真・[M]北京：北方交通大学出版社，2004年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表评语、建议或需要说明的问题：成绩日指导教师签字:一、概述在篮球比赛中，规定了一方的持球时间不能超过30秒，否则就被判做犯规。本课程设计的“篮球竞赛30秒计时器”，就可用于篮球比赛中，用于对球员持球时间30秒进行限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动的报警。这次课设设计了一个一个篮球竞赛30秒计时器电路。它由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、报警电路和时序控制电路五个部分组成。当计数器接收到秒脉冲后开始倒记数，等递减到0时，发光二极管亮光报警。通过控制电路来完成计时器的启动、计数、暂停/继续、译码显示电路的显示等功能。本电路用两个74LS192芯片构成递减计数器(30进制)；控制电路由74LS00和74LS08构成；秒脉冲发生器由555集成定时器构成；两个数码管构成显示电路。二、方案论证图1篮球竞赛30秒计时器原理框图篮球竞赛30秒计时器原理框图如图1所示。功能的电路采用模块化设计，分别都有各自的功能。篮球竞赛30秒计时器包括秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路、报警电路等5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30秒计时功能，而控制电路控制计数器的启动计数、暂停/继续计数。当启动置数开关时，计数器完成置数功能显示30秒字样；当启动开关时，计数器开始计数；暂停/继续开关连接到连续计数端时，计数器开始连续计数，当连接到暂停计数端时，计数器暂停计数。计数器递减到零时，发出光电报警信号。三、电路设计(1)8421BCD码递减计数器模块电路本实验中计数器选用中规模集成电路74LS192进行设计，74LS192是十进制DQou~5VcU374192NDQou~DAOc1—J174192N同步加法/减法计数器,它米用8421BCD码二-十进制编码，其功能表如表1所示。表174LS192的功能表CPUCPDLDCR操作XX00置数T110加计数1T10减计数XXX1清零由此看出，当LD/=1,CR=0,CP=1时,如果有时钟脉冲加到CPU端,则计数器D在预置数的基础上进行加法计数，当计数到9时,CO,端输出进位下降沿跳变脉冲；当LD'=1,CR=0,CP=1时，如果有时钟脉冲加到CP端，则计数器在预置UD数的基础上进行减法计数，当计数到0时，BO,端输出借位下降沿跳变脉冲。由此设计出三十进制减法计数器，具体电路图如图2所示，图中的Q-Q分别接到显07示译码器的输入端，CP端接到秒脉冲发生器的脉冲输出端。图中预置数为N=D(0011000)=(30)，当低位计数器的借位输出端BO,输出借位脉冲时，8421BCD10高位计数器才开始进行减法计数。当计数到高、低位计数器都为零时，高位计数器的借位输出端BO,输出借位脉冲，使置数端LD’=0,则计数器完成置数，在CP端输入脉冲的作用下，进行下一循环的减法计数。D图2三十进制减法计时器(2)时钟信号控制电路L14vcc5VVCC宀4AS08DR3S2...
