NBA篮球24S计时器设计与制作

1目录1引言............................................................................................................................11.1选题的意义......................................................................................................11.2NBA篮球24S计时器研究现状及发展趋势趋势.........................................12设计任务及系统的设计方案....................................................................................12.1NBA篮球24S计时器设计的任务.................................................................12.2系统的设计方案...............................................................................................13系统的硬件设计........................................................................................................23.1元器件的选型..................................................................................................23.1.1555定时器..............................................................................................23.1.2数码管....................................................................................................33.1.374LS192..................................................................................................43.2硬件电路设计..................................................................................................53.2.124秒计时电路........................................................................................53.2.2秒脉冲电路............................................................................................63.2.3控制开关电路........................................................................................73.2.4报警电路................................................................................................84系统的仿真结果与调试...........................................................................................104.1系统的仿真结果............................................................................................105PCB板的制作.......................................................................................................126结论..........................................................................................................................13参考文献：..................................................................................................................14NBA篮球24S计时器设计与制作xxxxxx摘要：本电路主要由五个模块构成：秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、控制电路和报警电路，主要采用555作为振荡电路,由74LS192、74LS48和七段共阴LED数码管构成计时显示电路,具有计时器直控制电路直接控制计数器启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示等功能。当控制电路的置数开关闭合时，在数码管上显示数字24，每当一个秒脉信号输入到计数器时，数码管上的数字就会自动减1，当计时器递减到零时，报警电路发出光电报警信号。关键字：24秒倒计;计数器;控制电路ThedesignandfabricationofNBA24StimerxxxxxAbstract:themaincircuitiscomposedoffivemodules:asecondpulsegenerator,acounter,decodingdisplaycircuit,controlcircuitandalarmcircuit,mainlyusing555astheoscillationcircuit,by74LS192,74LS48andsevensegmentsLEDdigitaltubetimedisplaycircuit,timercounterstartscountinghasdirectcontrol,pause/continuouscountthedecodingdisplaycircuit,thedisplayfunctionofdirectcontrolcircuit.Whenthecontrolcircuitoftheloadswitchisclosed,digitaltubedisplayinFigure24,whenasecondpulsesignalinputtothecounter,digitaldigitaltubewillautomaticallyreduce1,decreasingtozerowhenthetimer,thealarmcircuittosendoutthephotoelectricalarmsignal.Keywords:24SecondsCountdownCounter;ControlCircuit11引言1.1选题的意义如今篮球比赛在中国越来越受到人们的关注，尤其是被更多的青少年所喜爱。篮球比赛计时器是对比赛过程中所产生的时间、比分等数据进行快速采集记录、加工处理、传递利用的工具。1.2NBA篮球24S计时器研究现状及发展趋势趋势随着电子技术的飞速发展，社会步入了信息时代，人们的生活水平在逐步提高，因而对电子产品提出了更高的要求。篮球竞赛24秒计时器可用于篮球比赛中对球员持球时间24秒限制。不仅能进行时间追踪，还具有直接清零、启动、暂停、连续以及光电报警功能，同时采用七段数码管来显示时间，可以方便的实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出报警信号。在社会生活中也具有广泛的应用价值。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时系统是一种得分类型的系统。篮球比赛的计时系统由计时器等多种电子设备组成。而且其造价低廉、操作方便且便于携带，适合于学校和小团体作为比赛赛程的计时计分工具。从另一方面说，本设计方便了人们在比赛时的计时计分工作，在某种程度上也促进了篮球赛的开展，既有利于发展篮球这项体育运动，又有利于增强人们的体质。另外参与篮球运动的人多了，也有利于篮球运动员的选拔，对我们国家的篮球事业也具有促进作用。2设计任务及系统的设计方案2.1NBA篮球24S计时器设计的任务根据技术指标和已知条件，选择合适的继电器或晶闸管。完成对NBA篮球24S计时器的设计、multisim10仿真与调试，设计该系统可以清零，暂停，计数等功能。2.2系统的设计方案分析设计任务，该系统包括脉冲发生器、计数器、译码显示电路、辅助时序控制电路（简称控制电路）和报警电路等5个部分构成。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，而控制电路其有直接控制计数器的启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示和灭灯功能。为了满足系统的设计要求，在设计控制电路时，应正确处理各个信号间的时序关系。在操作直接清零时，要求计数器清零，数码显示器灭灯。当启动开关闭合时，控制电路应封锁时钟信号CP，同时计数器完成置数功能，译码显示电路显示24字样；2当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停/连续开关拨在闭合位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停/连续开关拨在断开时，计数器继续递减计数。整体的电路原理框图如图2.1所示图2-124秒计时器系统设计框图3系统的硬件设计3.1元器件的选型3.1.1555定时器555定时器是一种数字与模拟混合型的中规模集成电路，应用广泛。外加电阻、电容等元件可以构成多谐振荡器，单稳电路，施密特触发器等。555定时器引脚图如图3.1所示，内部结构图如图3.2所示。图3.1555定时器引脚图控制电路计数器报警电路译码显示秒脉冲发生器3图3.2555内部结构图定时器内部由比较器、分压电路、RS触发器及放电三极管等组成。分压电路由三个5K的电阻构成，分别给1A和2A提供参考电平2/3CCV和1/3CCV。1A和2A的输出端控制RS触发器状态和放电管开关状态。当输入信号自6脚输入大于2/3CCV时，触发器复位，3脚输出为低电平，放电管T导通；当输入信号自2脚输入并低于1/3CCV时，触发器置位，3脚输出高电平，放电管截止。4脚是复位端，当4脚接入低电平时，则00V；正常工作时4接为高电平。5脚为控制端，平时输入2/3CCV作为比较器的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制。如果不在5脚外加电压通常接0.01μF电容到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，确保参考电平的稳定。3.1.2数码管数码管按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二4极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。数码管的各段标注如图3.3所示图3.3数码管的各段标注数码管的共阴极与共阳极接线图如图3.4所示。D11