篮球竞赛30秒计时器设计课程设计.docVIP

概述

在篮球比赛中，规定了一方的持球时间不能超过30秒，不然就被判做犯规。本課程设计的“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,计时器便自动报警。

30秒计时器不仅可用于篮球比赛中,生活中也有许多地方可以用到，例如经过对预置时间的更改,可以用于辩论赛等场所。

此次課设设计了一个篮球竞赛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构成。经过控制电路来完成计时器的直接清零、开启、计数、暂停/连续等功效。计时器为30秒递减计时器，其时间间隔为1秒；计时器递减到零时，数码显示器不能灭灯，连续发光报警。并自行设计直流稳压电源。

这次实践，旨在增强学生思考问题，解决问题,以及将知识运用于实际的能力,作为一名学生应该好好珍惜这么的机会。

方案论证

图１篮球竞赛30秒计时器原理框图

３0秒计时器的原理框图如图1所表达。30秒计时器重要由秒脉冲发生器、计数器、译码显示电路、时序控制电路和报警电路5部分构成。计数器完成30秒减计时功效,而控制电路是控制计时器的直接清零、开启、计数、暂停／连续功效等功效。操作清零开关时可以使计数器清零并使显示器显示“00”,报警灯发光；当开启开关闭合时，控制电路应封锁脉冲信号,同时计数器完成置数功效,显示器显示“30”；当开启开关断开时,计数器开始计数;当暂停／连续开关闭合时,控制电路封锁脉冲信号,计数器处在封存状态，计数器停顿计数;当暂停／连续断开时，计数器连续累计计数；当计数器递减计数到零时，报警灯发出报警信号。

电路设计

1．直流稳压电源电路

直流稳压电路由电压变压器、整流滤波电路及稳压电路构成,结构框图如图2所表达。

变压器

整流电路

滤波电路

稳压电路

交流输入直流输出

图2直流稳压电源电路构成

电压变压器的作用是将电网２2０的交流电压变成整流电路所需要的交流电压,通常为降压变压器。整流电路是将输入的交流电压变换为单向脉动电压和电流，这是还需在整流电路的输出端接入滤波电路滤除交流分量,使输出为平滑的直流电压。稳压电路的作用是将滤波电路输出的电压经稳压后，输出较稳定的电压。直流稳压电源的电路图如图3所表达。

图３直流稳压电路图

２．计数器电路

本实验中计数器选取中规模集成电路74192进行设计，7４1９2是十进制同时加法/减法计数器，它采取84２1BCD码二-十进制编码,其功效表如表1所表达。

表174１9２的功效表

ＣＰU

CPD

CR

操作

×

×

0

0

置数

↑

1

１

0

加计数

1

↑

1

0

减计数

×

×

×

1

清零

7419２的引脚图如图4所表达。

结合整机电路（见附录I）可看出,当J３接5V时，CR为高电平，计时器清零；当J3接地时，CR为低电平、LＤ为低电平时，D0-D3端输入的数据d0-ｄ3被置入计数器,Q３Ｑ2Q1Q0=d3ｄ２d1d０。当CR为低电平，ＬD为高电平时，假如ＣPD为高电平,由CPU端输入计数脉冲,进行加计数。假如CPU为高电平，由CPＤ端输入计数脉冲，则进行减计数。假如CPU和CPD端都为高电平，计数器保持状态不变。用两片741９2实现３0秒定时器的计数如图5所表达。当J3接地时(即CR＝0），同时开启开关J2打向下端时,两片74HC192的ＬD=0,计数器置3０秒．当J２打向上端时,LD＝１，计时器工作，ＣPD端输入秒脉冲时进行减数。当计时器计时到０时,BＯ1和ＢO2同时输出低电平0。

图4７4192引脚图

BO接显示器接显示器

脉冲信号

图5三十进制减法计时器

3.时序控制电路

图6是时序控制电路。J１是暂停/连续开关。开关J１打向右端时,U3输出高电平，控制门Ｕ4打开，秒脉冲信号可以经过控制门U4使计数器进行减数;开关J２打向左端时，U3输出低电平,U４门关闭,秒脉冲信号被封锁，计数器处在锁存状态。计数器完成3０秒倒计时或清零后,BO为低电平，二极管发光，同时U1门关闭，计数器不再进行计数,并显示“00”。