篮球比赛记分牌概要.docx

篮球比赛记分牌概要.docx

《篮球比赛记分牌概要.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《篮球比赛记分牌概要.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

篮球比赛记分牌概要

课程设计说明书

课程名称：

数字电子技术课程设计

题目：

篮球比赛记分牌

指导教师：

刘晓燕

日期：

2014年4月2日

篮球比赛电子记分牌

一、设计任务与要求

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

据篮球比赛情况，有得1、2、3分的情况，还有减分的情况，电路要具有加、减分显示的功能。

 用两片四位二进制加法计数器74LS161组成二、三进制计数器，控制加2、3分的计数脉冲，3片十进制可逆计数器74LS192组成的加、减分计数器用于总分累加，最多可计999。

译码器显示器用于显示分数。

1.记分电路 

电路要具有加分、减分及显示的功能。

当球队比赛得分时，用加法记分器通过控制脉冲分路加相应的分数。

如果裁判不小心误判了，可以用减法计分器减掉误判的分数。

用三个计数器和六个半导体数码管LED进行对主队和客队的分数统计和显示，如图1所示:

图1记分电路

2.倒计时钟电路

首先是全场的总倒计时电路，全场四十分钟，分四节，每节十二分钟，每打完一节倒计时暂停，并伴随灯亮通知，进入休息时间，此段时间不予计算。

其次为每队持球进攻的时间为二十四秒，与总时间同步，此段计时电路具有重置开关，可对比赛球队进行持球时间判断。

再次为二十秒暂停时间，可用于比赛球队叫停，进行战术调整等，此时切换至暂停电路，总倒计时和持球时间暂停工作，当暂停

时间完后，再次切换至总场时间电路。

电路如图2所示:

图2倒计时钟电路

三、单元电路设计与参数计算

表174192功能表

输入

输出

清零

置数

加计数

减计数

数据

A

B

C

D

CLR

LOAD

UP

DOWN

A

B

C

D

1

×

×

×

×

×

×

×

0

0

0

0

0

0

×

×

d0

d1

d2

d3

d0

d1

d2

d3

0

1

↑

1

×

×

×

×

递增计数

0

1

1

↑

×

×

×

×

递减计数

0

1

↑

1

×

×

×

×

保持

表274160功能表

CLK

CLR

LOAD

ENP

ENT

工作状态

0

×

×

×

置零

1

0

×

×

预置数

×

1

1

0

1

保持

×

1

1

×

0

保持（但C=0）

↑

1

1

1

1

计数

压电式蜂鸣器

压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。

有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。

多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。

当接通电源后（1.5～15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5～2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。

压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。

在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

驱动方式：

若无法提供频率信号给蜂鸣器工作，可考虑用内含驱动线路，给予直流电压即可。

另有直音，快断音，慢断音不同的声响信号。

尺寸大小尺寸会影响频率，小尺寸频率会较高。

电压大小

以计算（1/2方波），电压大小以方波驱动

，电压愈高，音量愈高。

Pinpitch压电式蜂鸣器规格众多，往往不易找到一模一样的规格，可先挑pitch一样，频率接近的试用。

图3总比赛时间电路图

从电路图可知，此部分电路是由五片74LS192组成的时序逻辑电路，比赛开始对U23、U24与U28分别预置数为0001、0010和0001，使分钟数码显示管为12，节次数码显示管为1。

给一时钟脉冲由74ls160的QD端接到U27的DOWN端，U27的BO端输出到秒十位的U25的DOWN端，进行60秒倒计时，再将U25秒十位的BO输出接到U24的DOWN端，进行分钟倒计时，分钟U24的BO输出端接到十位U23的DOWN端。

将U23的BO端接到U28的UP端，使得节次数码显示管增加，逐节递增至五回归到一即可以重新计算另一场球赛的倒计时，与此同时，每节结束后UP端接收到的信号至蜂鸣器与发光LED告知本节比赛时间结束，即每节比赛伴随着节数蜂鸣器和灯光提醒。

图424秒进攻时间和20秒短暂停时间电路图

从图4电路图可知，持球时间部分电路是将U32预置数为0010为2，将U33预置为0100为4，将U32的QD输出一个非门接在U33与U32的LOAD上进行循环置数，而将S10接到U35的一段，U34的另一端接到电源比赛开始开关J3上，开始时电源开关J3（清零端）闭合为高电平，而J9断开为低电平，故U46输出端为高电平接到U32和U33的清零端进行清零，J3断开，U46接到J3端的引脚为低电平，当S10闭合U34输出为高电平进行换队清零，而这样就形成了24秒的进攻时间倒计时，可进行24秒重置数。

当24秒结束时，有24秒违例警报，即当U35输出低电平时，蜂鸣器发生LED灯亮发出报警。

由上电路图可知，短暂停电路主要由两片74ls192构成的时序电路，它和比赛时间总电路连接在S8双掷开关上，当S8向上闭合时，比赛总时间电路运行，20秒短暂停电路不运行，当S8向下闭合时，20秒短暂停电路开始工作且比赛总时间电路暂停工作，当20秒跑完后蜂鸣器发出警报灯亮告知暂停时间到。

图5记分电路路

图5的记分电路图主要由6片74ls192和6片74ls160组成，分别有一分记分电路、两分记分电路和三分记分电路，还有一个最重要的是加减置换电路部分，当有加错分或者误判时，可以通过S2和S3双掷开关实现加减分功能。

一分电路

对于U7，从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，E过一个开关J3来控制，当达到0011时候，经过QA与QB的与非门出来的为零，使他保持0011的状态不变，QB输出的则是一个脉冲。

两分电路

对于U8,当从0000变化到0011时，QA与QB通过与非门接到ENP，RD通过一个开关J4来控制，当达到0011的时候，经过QA与QB的与非门出来的为零，使他保持0011的状态不变，QA输出的则是两个脉冲。

三分电路

对于U9，当从0000变化到0101时，QA与QC通过与非门接到ENP，RD通过一个开关来控制，当达到0101的时候，经过QA与QC的与非门的为零，使他保持0101的状态不变，QA输出的则是三个脉冲。

加减置换部分

加减置换可选用一个单刀双掷开关来实现。

当需要加分的时候，两个单掷双刀开关往上打便可实现加分功能，开关打下便可实现减分功能。

图6记分原理

当主队得分时，先要把主队得分开关H和加分开关闭合，然后再选择一分，两分或三分电路开关，这样就可以实现记分功能，同样客队得分也一样。

图7得分开关置换图

四、总电路工作原理及元器件清单

图8总原理图

2．电路完整工作过程描述（总体工作原理）

当电路通电时，倒计时钟电路和记分电路开始工作。

倒计时钟电路刚开始工作时，开关J3开关闭合一秒随即断开，起到清零全电路数码显示管作用，比赛总时间和持球时间开始倒计时，每赛完一节，单刀双掷开关S8向下打，总场时间和持球时间将暂停，若球队持球时间少于24秒，可控制开关S10进行重置。

多于24秒时，灯亮，交换持球。

当节次显示为五时，即比赛完毕时，总场时间部分立即自动重置原始状态。

当有球队叫停时，单刀双掷开关S8向下打，总场时间和持球时间倒计时将暂停，进入20秒暂停时间倒计时，当倒计时完毕，蜂鸣器响，灯亮，比赛继续。

记分电路部分刚开始工作时，LED电路显示为999，这也是电路统计的最大值。

控制开关J3将分数置零。

将开关S4、S5、S6打上，进行加分状态，控制一分、二分、三分键，累计球赛分数。

当比赛分数误判时，将开关S16、S17打下，控制一分、二分、三分键，进行相应误判分数的间。

表3元件清单

元件序号

型号

主要参数

数量

备注

U1、U2、U3、U23、U24、U25、U26、U27、U28、U29、U32、U33、U38、U39、U43、U45、U47

74LS192D

U7、U8、U9、U49、U50、U51

74LS160D

S2、S3、S8、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20

SWITCH,SPTD

LED2、LED3、LED4、LED1

LED

U57、LS3、LS4

SONALER

五、仿真调试与分析

加分功能：

记分时，我们只需按下相应的按键，即可实现分功能。

图9加一分（按一次一分开关）

图10在一分的基础加两分（按一次两分开关）

图11在3分的基础上加3分（按一次三分开关）

当比赛开始时，总比赛时间和24秒进攻时间开始倒计时，20秒不工作；当开关J8打向下时，20秒暂停时间电路开始倒计时，比赛总时间和24秒停止倒计时。

图12比赛时间电路图

六、结论与心得

心得：

通过一个星期完成了课程设计，对所学的知识有了比较全面的了解和应用，真正尝试到了理论联系实际的趣味，明白了“说是说、做是做，说和做是两码事儿”的古语。

此次设计巩固了理论基础知识，加强了PROTEL99SE、Multisim12.0等软件的使用，学会了在实验中应注意什么，怎么样保护元件，怎样采能最准最快的查出错误，。

通过连接和调试电路使理论更接近于实际，同时也发现了自己知识的不足，特别是动手能力的缺乏，对以后的学习和实践有了比较强的指导意义。

而且这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。

在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。

而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。

虽然这个设计做的可能不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益，最后使我感触最深的是做任何事都要细心，而且要有耐心，怀着执著的心去追求真理。

七、参考文献

[1]李继凯，杨艳.数字电子技术及应用[M].北京：

科学出版社

[2]孙梅生，李美莺，徐振英.电子技术基础课程设计[M].北京：

高等教育出版社

[3]梁宗善.电子技术基础课程设计[M].武汉：

华中理工大学出版社