篮球竞赛12分计时计分器的设计与实现Word格式.docx

1、（一）设计任务及要求（1）具有显示11分59秒计时功能；（2）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；（3）在直接清零时，要求数码管显示器灭灯； （4）计时器递减计时到零时，数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号；（5）设置1、2、3三个按键，用以分别对1分、2分、3分进行记分，每按一次，记分牌累加相应的分数。2设计任务及目标：（1） 根据原理图分析各单元电路的功能；（2） 熟悉电路中所用到的各集成块的管脚及其功能；（3） 进行电路的装接、调试，直到电路能达到规定的设计要求；（4） 写出完整、详细的课程设计报告。 第二章 电路设计原理与单元模块 （一）设计原理：12

2、分钟计时器的总体参考方案框图如图2-1所示。它包括秒脉冲发生器、计数器、计分器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路（简称控制电路）等六个模块组成。其中计数器、计分器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成12分计时功能，计分器完成对应进球加分功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、计分、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。图2-1 篮球计时计分器系统设计框图秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信号要求并不太高，故电路可采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器构成。译码显示电路由74LS48和共阴极七段LED显示器组成。

3、报警电路在实验中可用发光二极管代替。计数用时序电路器件74LS192。计分用逻辑电路器件74LS160。 （二）设计方案：分析设计任务，计数器、计分器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成12分计时功能，计分器完成进球得分统计和累加功能而控制电路具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之间的时序关系。在操作直接清零开关时，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“1159”字样；当启动开关断开时，计数器开始计数；当暂停连续开

4、关拨在暂停位置上时，计数器停止计数，处于保持状态；当暂停连续开关拨在连续时，计数器继续递减计数。如果根据实验所提供的参考器件，还可在秒脉冲发生模块上做些变化，前者产生的脉冲周期直接是1秒；如果让其产生的秒脉冲频率为10Hz，触发脉冲输出的方波周期为0.1秒，再将该脉冲信号送到由74LS161构成的十分频器，由74LS161输出的脉冲周期为1秒，再将该信号送到计数器74LS192的CP减计数脉冲端。如此就可得到两个方案，由于两方案原理相同，故本设计只采用方案一所述，即直接由555多谐振荡器产生脉冲周期为1秒的脉冲。 （三）单元模块：1、递减计数器模块：计数器选用汇总规模集成电路74LS192进行

5、设计较为简便，74LS192是十进制可编程同步加锁计数器，具有直接清零、置数、计数功能。图2-1 74LS192外引脚图在图中UP、DOWN分别是加计数、减计数的时钟脉冲输入端（上升沿有效）,是异步并行置数控制端（低电平有效）， 、分别是进位、借位输出端（低电平有效），CLR是异步清零端，A-D是并行数据输入殿，QA-QD是输出端。74192的功能表见下表2-1所示。其工作原理是：当=1，CLR=0时，若时钟脉冲加到UP端，且DOWN=1则计数器在预置数的基础上完成加计数功能，当加计数到9时，端发出进位下跳变脉冲；若时钟脉冲加到DOWN端，且UP=1，则计数器在预置数的基础上完成减计数功能，当

6、减计数到0时， 端发出借位下跳变脉冲。表2-1 74LS192功能表计时器先实现“秒”计时，60进制形成分，用两片74LS192形成位扩展，用串行扩展方式较为简单,再使用两片74LS192作为分计时单位。使用置数端实现进位。运用减计数计时，脉冲信号接DOWN,低位借位端BO与高位DOWN相连，实现低位向高位借位。 “秒”计时部分实现60进制计数器，当出现“9”时LD置数“50”实现从“59”秒开始倒计时，当计时为“0”，LD=由此形成计时器。图2-2 计数器原理图（A）图中BO端接高位的DOWM。同理设计高位“分”计数。篮球比赛为每节十二分钟。所以“分”要求由“11”分钟开始倒计时。故左端输入

7、信号接（12）10,即两片74LS192的输入信号为10000010，而此时置数端LD置数为“0”参考比赛时间，分计时与高位输出QC,QD无关。故可得： LD=QA+QB+QC+QD+QA+QB （QA,QB,QC,QD为低位分计时的输出，QA,QB分别为分计时的输出） 为了防止发生竞争冒险，设计LD置数端需要应用反向器。LD= = 图（B）图2-2 计数器原理图（B）2、计分模块：分数计数器我们一共用了六个74LS160、三个开关两个频率为1HZ的脉冲源来实现。第六片芯片表示乙方用来显示分数的个位数，ABCD拐角都悬空，QAQBQCQD四个拐角分别接到显示器相对应的拐角上，1号拐角CLR接高

8、电平，2号拐角CLK出来接开关然后接脉冲源用以控制加数控制，7号和10号拐角都接高电平，8号拐角END16号VCC拐角分别接地与电源，10号拐角ENT接电源，15号拐角RCO接到第五片芯片的2号拐角的CLK用以实现进位信号的传输。第五片芯片的15号RCO到第四片芯片的2号拐角CLK上用以传达进位信号其他拐角的接线与第六片芯片的拐角接法相同，第四片芯片的15号拐角RCO不接线其他拐角接线与第五、六片相同。同理甲方的第三、第二、第一片芯片个拐角的接线分别对应的与第六、第五、第四片芯片的拐角接线相同 。图2-3 计分原理图3、时钟模块：计时电路的CP信号，报警电路都需要产生1S脉冲。产生1S脉冲电路

9、可用石英振荡器或555定时器来实现。555定时器普遍易使用所以在此次设计中采用555定时器来完成1s脉冲电路。设计思想：利用555定时器组成自激振荡电路。 振荡周期T = 。t1代表充电时间（电容两端电压从上升到所需时间）t10.7（R1+R2）Ct2代表放电时间（电容两端电压从下降到所需时间） t20.7R2C因而有 T =0.7 （R1+2R2） C 对于矩形波，除了用幅度、周期来衡量以外，还存在一个参数占空比q，q = tP脉宽。输出波形一个周期内高电平所占时间T周期，电路输出矩形波的q = 取T=1s,占空比为q参考实验常用电容，选取C=100uF,经计算得R1=1.2857KR2=6

10、.5K.则得到一秒脉冲电路如下图：图2-4 脉冲电路图第三章 总电路图设计分部分1、计数部分：2、计分部分：第四章 安装与调试（一） 电路的安装 电路安装要注意几个原则：1.先装矮后装高、先装小后装大、先装耐焊的等；2. 布线尽量使电源线和地线靠近实验电路板的周边，以起一定的屏蔽作用；3. 最好分模块安装等等。（二）电路的调试调试时应小心谨慎，电路安装完毕后，首先应检查电路各部分的接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件的引脚之间有无短路，器件有无接错。再接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。在期间出现过如下

11、故障及改进：故障一：通电后导线发热并冒烟分析：该故障比较严重要及时断电防止烧坏芯片与元件，最有可能是出现短路，重点检查接地是否良好，加的是否错接高电压。故障二：芯片不能正常工作1芯片本身就是坏的；2未给芯片通电，接电源和接地处的导线出现断路； 3芯片未插好，在安装芯片过程中将管脚折断或扭曲；4接线错误，如将输入端和输出端接反故障三: 数码管灯不亮1数码管原本就是坏的；2通电情况不好，电源未接通，接地未接好； 3接线错误，接线过程中出现短路、断路故障四：数码管能显示但输入脉冲后不能倒计时1连接脉冲输入的导线出现断路；2脉冲未接在芯片74192的4号管脚；3芯片74192的5号管脚未接高电平、11

12、号管脚的连线未接好故障五：数码管能正常工作但出现乱跳现象分析:1芯片74192输出端Q0Q1Q2Q3未接好，导线接触不良;2重点检查芯片74192的4号、5号、11号、13号管脚的连线是否正确；3芯片74LS04的管脚是否连接正确故障六：不能正常进位和借位1没给进位/借位信号；2连接在74192和74160的输入端的连线接触不良第五章 结 论本设计主要能完成：显示12分钟倒计时功能；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；在直接清零时，数码管显示器灭灯；计时器为11分59秒递减计时其计时间隔为1秒；计时器递减计时到零时，LED显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。计分

13、功能；系统外部设计了三个按键，代表三种进球。每进一球按下相应的按键记分牌集记相应的分。比分显示：这部分电路完成显示双方比分的功能。当比赛准备开始时，显示000字样。比分显示电路需要六个显示数码管，控制电路由六片74160芯片三个开关两个脉冲构成，用以控制暂停、开始和复位整个电路的设计借助于EWB5.12仿真软件和数字逻辑电路相关理论知识，并在EWB5.12下设计和进行仿真，得到了预期的结果。致 谢 通过本次的课程设计，将书本上学到的知识应用于实践，学会了一些电子电路仿真设计能力,虽然过程中遇到了一些困难，但是在解决这些问题的过程无疑也是对自己自身专业素质的一种提高与肯定。此次设计不仅增强了自己

14、在专业设计方面的信心，鼓舞了自己，更是一次兴趣的培养。 在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。 同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，老师的理解让我倍受鼓舞，同时，老师的指导对我们顺利完成这次课程设计也是有着莫大的帮助，感谢老师！附录（元器件清单）器件型号用途介绍数量74LS192减数器474LS160计数器674LS082输入与门3七参考文献1 彭介华 电子技术课程

15、设计指导 主编 高等教育出版社 2 程 周 电 子 技 术 主编 电子工业出版社3 王兆安 黄俊 电力电子技术 主编 机械工业出版社 4 郭照南 电子技术与EDA技术课程设计 主编 中南大学出版社 论大学生写作能力 写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不

16、一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。” 对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的

17、问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的大学语文课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学

18、如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在大学语文这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师

19、过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策 （一）把应用写作课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，应用写作应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求

20、职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必备的一项生存技能。其次，实用写作有它自身的规律和方法。它不是你想怎样写都行的，它有严格的格式性的要求，所以需要系统的研究学习。最后，实用写作课的实践性非常强，所以学生们不能只学不练，并且要克服手懒的坏习惯，勤学勤练，为今后的工作生活打好基础。（三）注重实践课的训练。要提高大学生的实用写作能力，那么实践写作环节是必不可少的。要想使学员真正具备实用写作能

21、力，必须重视实用写作训练，力求使理论讲授与写作训练互相紧扣进行。教师在授课过程中，应该把理论教学的部分适当压缩，把更多的时间用来实践训练。在训练之前，可以通过对优秀案例的精讲分析，让学生掌握基本的写作规律，然后趁热打铁，让学生立即开始写作训练，最后通过大家互评，教师点评的方式，起到举一反三的作用，让学生知道应该如何写，还要写出来，并且知道写得怎么样。此外，在教学上，教师也可以与学生一起探讨如何学习，如实用写作这门课程，如何上，怎样上，都可以让学生参与进来，让学生编制一些案例，在课堂上与大家分享，一起讨论。这样，一方面调动大家的学习热情，另一方面，又提高他们综合分析能力。学生只有在实践中才能真正

22、掌握和把握实用写作的技巧和方法。（四）大学写作教师要加强自身能力的提高。要提高大学生的实用写作能力，那么作为教练员的大学写作教师就应该具备更高的实用写作能力。大学写作教师不仅要有深厚的文学功底和理论研习能力，还要对实用文的各种文体都能写作自如，此外还要懂得如何把自己的经验传授给学生，让学生学以致用。因此，大学写作教师也要做好自身的继续学习，认真备好这门课，积极参与到写作实践训练中，积累教学和实践经验，在教与学及与学生互动中使自己的能力不断提升。四、结语综上所述，提高大学生的实用写作能力是一项系统工程，需要所有各方的共同努力。但所有的努力都是值得的，因为，无论社会怎么发展，人们都离不开阅读与写作，特别在信息高度发达的今天，阅读与写作已是人才最重要的技能之一。