篮球比赛电子记分牌数电课程设计.docx

1、篮球比赛电子记分牌数电课程设计广东石油化工学院课程设计说明书课程名称： 数字电子技术课程设计 题 目： 篮球比赛电子记分牌 学生姓名： 专 业： 班 级： 学 号： 指导教师： 日 期： 年 月 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，发出声光提示。（3）有比赛规则规定的其他计时、记分要求。二、方案设计与论证整个电路分为倒计时，记分牌，持球与暂停秒牌，加时与中场休息。倒计时部分：总比赛时间为40分钟，分4个小节，每节10分钟，需要用到4

2、个十进制计时器；记分牌可以根据情况分别加1分2分3分，所以需要3个脉冲分路，同时添加一个减法器，以解决误判情况；设置一个时间暂停，暂停灯会亮，在比赛进行时，设置一个持球时间倒计时，持球结束可以重置为零，若持球时间到，要有灯提示电路框图为三、单元电路设计与参数计算74LS192输入输出清零置数加计数减计数数据QAQBQCQDCLRLOADUPDOWNABCD1000000d0d1d2d3d0d1d2d3011递增计数011递减计数011保持74LS160CLKCLRLOADENPENT工作状态0置零10预置数1101保持110保持(但C=0)1111计数1.倒计时电路图如下如图所示，元件U1，U

3、2，U3，U4是4个74LS192，而U5-U8是七段字符显示器。由于我们要做的是一个每节10分钟的比赛倒计时，所以让分位U5置数为1001，显示为9；秒十位U6置数为0101，显示为5；而U8是显示的是比赛的节数，所以置数为0001，显示为1。接一个始终脉冲V1至U3DOWN处，U3BO输出接U2DOWN，使U6U7显示是一个60秒倒计时。而U2的BO输出接U1DOWN，使得分位也从9开始倒计，U1BO接U4UP，当每次分秒位倒计为0分0秒，节数就递增，当U4增至5时会回归为1。加时赛与中场休息时间电路图此电路原理跟总时间倒计时一样，而电路添加J2开关控制加时赛时间暂停。2.持球与暂停秒牌电

4、路图如下从电路图可知，持球时间显示U5、U6是由秒个位U1置数为0100，显示为4 ，让U2置数为0010为2 ，将U2的QD输出接到一个非门后并且与U1的LOAD相接，则显示器U5U6显示的是一个24秒倒计时，在非门一端加入PB-DPST双闸开关，停止倒计时时显示器会重置显示为24。通过两个74LS00与非门组成与非门的锁存器和开关J3 ，进行24秒持球和20秒暂停的切换，对U3置数为0000，显示为0，U4置数为0010，显示为2，将U4的BO输出端进位给X2灯,每当一个20秒倒数完毕，灯会亮，当再次倒数时，显示会重置为20秒开始倒计。3.记分牌电路图如下U7为一分控制电路，当变成0011

5、时，QA与QB通过与非门接到ENP，RD则通过一个开关J2来控制，当到达0011的时候，经过QA与QB的与非门出来 的为零，使它保持0011的状态不变， QB输出的则是一个脉冲了，闭合开关不变，当断开时显示器加1；U10为二分控制电路，当变成0011时，同上QA与QB通过与非门接到ENP，RD则通过一个开关J3来控制，当到达0011的时候，经过QA与QB的与非门出来的为零，使它保持0011的状态不变， QA输出的则是两个脉冲了，当闭合开关时加1分，断开时又加1分，合计2分；U14是一个三分控制电路，当变到0101时，QA与QC通过与非门接到ENP，RD则通过一个开关来控制，当到达0011的时候

6、，经过QA与QC的与非门出来的为零，使它保持0101的状态不变，QA输出的则是三个脉冲了，闭合开关时加2分，断开时加1分，合计3分。J5是一个双向开关切换电路，拨上为加法电路拨下为减法电路，原理是将一个异或门U21B与U1、U2、U3的UP端相接，构成一个加法部分，将异或门U21A与U1、U2、U3的DOWN端相接，构成一个减法部分。开关J1与U1、U2、U3的CLR端接通电源，CLR为高电平，而CLR是低电平有效，所以显示置数为0。J1是个置零开关。四、总电路工作原理及元器件清单总电路图电路开始通电时，倒计时开始工作，从9分59秒开始倒计时，每一个10分倒计完，X2灯会亮，并且节数会逐级递增

7、，当增至5时就回归为1。闭合控制比赛暂停时间开关J3时，总时间倒计暂停，控制J4开关则每队人员要求暂停20秒倒计，每次倒计完，X1灯会亮。在比赛过程中，有队伍开始带球进攻时，可以控制J1开关，持球倒计时开始，再按则持球停止，重置为24秒。得分由J6J7J8控制，一次为1分2分3分。打开开关，倒计时开始倒计，按C，24秒开始倒计，再按停止并重置，按A比赛暂停，再按D为20倒计比赛的暂停时间。若比赛有队伍得1分时，按1闭合，再按1断开，加1分；得2分时，按2闭合，加1分，再按2断开，加1分，合计2分；得3分时，按3闭合，加2分，再按3断开，加1分，合计3分。若误判，按Q转为减法器，看情况剪。按0为

8、记分牌全部置零。3元件清单元件序号型号主要参数数量备注J1，J2，J3，J4，J9，J10，J12SWITCH,SPDT7GenericSPDTU59, U56,U55,U48,U47,U21,U974LS,74LS04D7GenericDO14U57,U52,U50,U49,U44,U42,U41,U24,U23,U22,U14,U13,U12,U11,U4,U3,U2,U174LS,74LS192D18GenericDO16U2074LS,74LS08D1GenericDO14U40,U39,U19,U1074LS, 74LS00D4GenericDO14U3874LS, 74LS86D1

9、GenericDO14U3774LS, 74LS32D1GenericDO14J8,J7,J6,J5SWITCH, SPST4GenericSPSTU34,U31,U2874LS,74LS160D3GenericDO16R1,R2RESISTOR, 5.1kOh m_5%2GenericRES0.5五、仿真调试与分析打开开关，倒计时开始倒计，按C，24秒开始倒计，再按停止并重置，按A比赛暂停，再按D为20倒计比赛的暂停时间。若比赛有队伍得1分时，按1闭合，再按1断开，加1分；得2分时，按2闭合，加1分，再按2断开，加1分，合计2分；得3分时，按3闭合，加2分，再按3断开，加1分，合计3分。若误

10、判，按Q转为减法器，看情况剪。按0为记分牌全部置零。六、结论与心得在这个学期我才第一次接触到数字电子技术，刚开始学的时候，第一章第二章还是蛮好理解的，慢慢的熟悉了与或非门这些抽象的图形和概念，第三张开始就把逻辑门串并联，比起电路来更难理解，但是坚持下来，还是学会了。但是在越往后的学习里，就开始出现了组合逻辑电路的设计与分析，学习到这里的时候，我就在猜，这门课程该不会有让我们去设计一个数字电路吧？结果真的就发生了。老实说，虽然我猜中了，但是当知道要我们去设计一个电路的时候，我那时候真的是傻眼了，因为我只是一味的看书，脑子里都是那书上的例题，给我个新的题目别说做出来了，想出一个思路也是比较难的。最

11、后我简单的实验被别人选了，我咬咬牙就选了篮球比赛电子记分牌，我负责的板块是倒计时部分。一开始我要怎么才能让他倒计时呢？本来我想弄一个40分钟倒计时的，但是这个有点繁琐，因为如果要检查的话，就必须从40分钟开始倒计等它一直倒计到0，要花上相当部分时间，不方便检查，于是想到了篮球比赛都是有4节的，所以就想到不如做个10分钟倒计时，于是我可能会用到十进制可逆计时器，于是我就开始看书上的第六章，那一章是我最不擅长的，也是最重要的。不过好在课堂上有知道怎么去置数，于是先试试吧，就用软件开始连线，一开始出现的问题是从9分99秒开始倒数，这明显是错的，为了让它从59开始倒数，我想起来一次数电实验正好是做一个六十进制。于是就套用了那边的知识。调试了之后就差不多了，虽然我这个版块是比较简单的，但是让我认识到我之前学习的漏洞，同时我知道自己缺少一种创新意识，通过这次课程设计，我了解基础是最重要的，要设计好一个东西，基础是必须的，同时也需要有丰富的创新思维。七、参考文献1.数字电路技术基础教程 阎石 主编 清华大学出版社2.篮球比赛基本规则