1、XXXXX雙學電子技術課程設計報告題目：數字籃球計分器電路設計學年：2012-2013學期：第一學期專業：自動化班級：1002學號：xxxxxxxxX生名：XXXX指導教師及職稱：XXXX講師時間：2012年10月15日-2012年10月19日XXXXX存院設計課題題目:數字籃球計分器電路設計一、同組成員：XXXXXXXXXXX組長：XXXX二、設計任務與要求1 .分別記錄兩隊得分情況；2 .進球得分加2分或3分，罰球進球得分加1分；3 .糾正錯判得分減3分、2分或1分；4 .分別用三個數碼管顯示器記錄兩隊的得分情況；功能描述：1、加分功能，當按下相應的按鍵開關S1、S2、S3時，分別可以進行

2、加1、2、3分；2、減分功能，當將加減分置換開關S4撥到減分檔時，按下開關S1、S2、S3,可以進行減分操作；3、清零功能，當按下S0時，可以將積分清為零。二、電路原理分析與方案設計據籃球比賽情況，有得1、2、3分的情況，還有減分的情況，電路要具有加、減分顯示的功能。用三片四位二進制加法計數器74LS160組成二、三進制計數器，控制加2、3分的計數脈沖，3片十進制可逆計數器74LS192組成的加、減分計數器用于總分累加，最多可計999。譯碼器顯示器用于顯示分數。方案設計：1.總體設計思路（含電路原理框圖）：電路的核心模塊是加減分和累加積分電路的設計，我們采用的總體方案是，用時鐘信號電路產生的脈

3、沖信號給加減分電路提供時鐘信號，之后將加減分電路發出的信號接到累加器上進行總分的累加，然后在數碼顯示電路上顯示出來。電路的原理框圖如下圖所示：時鐘信號電鑒于電路可以分為多個模塊，因此我們將設計任務分配到每一位組員如下:計數清零電數碼顯示電力口/減一分電1. XXX:脈沖電路設計與總體電路設計2. XXX:總體電路設計與脈沖電路設計3. XXX:譯碼器設計與部分電路仿真4. XXX:計數器設計與總體電路仿真5. XXX:控制電路設計與資料查閱6. XXX :控制電路設計與實驗報告整理2.主要元件介紹(1)二進制加法計數器74LS160JX士O CRABCDp TN NE EAR 口 L L管腳圖

4、介紹:74LS160D74LS160引腳圖74LS160為可預置的十進制同步計數器RCO 進位輸出端其管腳圖如圖所示ENP計數控制端ENT計數控制端A-D輸入端QA-QD輸出端CLK時鐘輸入端CLR異步清零端，低電平有效LOAD同步并行置入端，低電平有效工作方式選擇表：摘入清零先致便能時鐘CTRLOADentfnpclk匚作橫式LXXXXHLXXt11HHHf11HLXXHHXLXjfi零置數計數識符（不受）保持壞受上商電（*不定或以電平r=lH"低"一島e業平的隊變（2）十進制可逆計數器74LS192引腳圖管腳及功能表74LS192是同步十進制可逆計數器，它具有雙時鐘輸入

5、，并具有清除和置數等功能，具引腳排列及邏輯符號如圖所示：1510Voc Po MR TCc 7QJ PL 力 咫Q| Qg CPq CPj / 編 GND4 U T7poQ0FlQIP2Q2P3Q3CPu TCuCPD TCdPLMR1213(b)74LS192的引腳排列及邏輯符號74LS192的弓|腳說明：P0-P3為計數器輸入端MR為清除端Q0-Q3為數據輸出端PL為置數端CPu為加計數端CPD為減計數端置為非同步進位輸出端巧為非同步借位輸出端在其功能表如下：輸入輸出MRFL%P3P2P1P0Q3Q2Q1Q01XXXXXXX000000XXdcbadcba011XXXx加計數011XXXX

6、減計數74LS192的功能表(3)七段顯示器半導體數碼管是由七段發光二極管組成，簡稱LED共陰共陽的判斷：可以假設它是共陽的，那么任一段串入一個100歐姆電阻到5V,相應段就會被點亮；否則為共陰的數碼管。f ?£ 0 Tas'一 e ?£- -廿 5 + 6七段顯示器三、具體電路的設計1、計分部分設計要求記分部分包括加減兩部分，故考慮雙時鐘輸入的十進制計數器74LS19274LS192是同步十進制可逆計數器，為雙時鐘輸入，具有同步清零和同步置數等功能，具體功能表如下：故計分部分電路設計如下:4ZZ3. -CZLBL > w -'-74LS19說'

7、;74LS192D,卜,74LS192DIsJ!BISFIHrIrcIBIir>IHIRriHI«riBIRF!BI7riBI1RIHI,RFIBririB'7BIBr-IR，eWJf4"-"18-i-J-a-,i-a-1-1勺里-*-*-S-a-2、顯示部分數碼管按照其發光二極管的連接方式不同，可分為共陽極和共陰極兩種。共陰極是指數碼管中所有發光二極管的陰極連在一起接低電平，而陽極分別由a、b、c、d、e、f輸入信號驅動，當某個輸入為高電平時，相應的發光二極管點亮；共陽極數碼管則相反，它的所有發光二極管的陽極連在一起接高電平，而陰極分別由a、b、c

8、、d、e、f輸入信號驅動，當某個輸入為低電平時，相應的發光二極管點亮。由于計數器輸出的是8421BC駟，數碼管不能直接顯示成數字，為了讓數碼管顯示人們看懂的數字，就需要把計數器輸出的8421BC則轉換成數碼管顯示的阿拉伯數字，這就需要譯碼器的翻譯。本設計采用DCD_HEX段發光二極管譯碼顯示器。DCD_HEX共陰極LED數碼管。顯示器引腳從左到右依次為：4,3,2,1。該顯示包含了譯碼功能，所以無需專門的譯碼器。正確的引腳接連方式如下圖：3、加減分部分設計要求有一分、二分、三分的加減，就需有提供相應的脈沖的電路，這里可考慮用三個十進制計數器74LS160來分別設計一分、二分、三分的電路。74L

9、S160是十進制加法計數器，具有異步清零、同步置數、保持狀態不變等功能，具體功能表如下:(1)一分電路A - SOO對一分電路，當輸出從0000變化到0011時，QAQB通過與非門接到ENPQA與QB經過與非門的輸出為零，使它保持0011的狀態不變，CLR非則通過一個開關S1來控制，S1閉合時，QBt出的則是一個脈沖。(2)二分電路VCC5 V了 4LSOOEIJU14AA B B - E-c . c函二- - - 74LS18QP. 3g 對二分電路，當從0000變化到0011時，QA與QB通過與非門接到ENPQA與QB經過與非門出來的為零，使它保持0011的狀態不變，CLR非則通過一個開關

10、S2來控制，S2閉合時，QAt出的則是兩個脈沖。(3)三分電路vearzi:zbA 1 1VCB c 儂3 好,恥ZNP 如swr - Pill RCO- - -YLM , > CLK- - aEH5 1-012.U_3474LS0074LS160D對三分電路，當從0000變化到0101時，QA與QC!過與非門接到ENPQA與QC經過與非門出來的為零,使它保持0101的狀態不變，CLR非則通過一個開關S3來控制，S3閉合時，QAt出的則是三個脈沖。4、加減置換部分加減置換可選用一個單刀雙擲開關來實現。對三種脈沖的選用可用一個三輸入或門來進行選擇。5VVCC-VCG74LS86D2:U4A

11、；474LS86D工UCC3U酬1SOKey= 022清零-BO>UF '-C0>TOWN SITS上LOW- CLR 1- 74LS192DUSA74L§27D5、分數清零部分該部分可運用74LS192高電平清零的功能來實現。因此在需要時進行清零，可安置一開關。這里可選擇跳變開關，可省去清零后讓其重新歸位的操作，電路圖如下：-5VVCC-"VCCUSA：1一74LS66D* 74LS8CD,U4A6、時鐘信號產生電路時鐘信號產生電路采用555定時器構成，電路圖如下:45CRE VVV 10D1IU12D0CR1VDD1IJ19G0C07、總體仿真結果8

12、、個人承擔的工作我個人主要承擔的工作是總體電路設計，本電路主要有三個功能，即加分、減分和清零功能。加減分的原理基本一樣，用二進制加法計數器可以實現此功能，具體型號可以選用74LS160,用三片四位二進制加法計數器74LS160組成二、三進制計數器，控制加2、3分的計數脈沖，3片十進制可逆計數器74LS192組成的加、減分計數器用于總分累加，最多可計999。設計要求記分部分包括加減兩部分，故考慮雙時鐘輸入的十進制計數器74LS19274LS192是同步十進制可逆計數器，為雙時鐘輸入，具有同步清零和同步置數等功能，74LS192高電平清零的功能可以在需要時進行清零，可安置一開關。這里可選擇跳變開關

13、，可省去清零后讓其重新歸位的操作。加減可選用一個單刀雙擲開關來實現，對三種脈沖的選用可用一個三輸入或門來進行選擇。最后是信號的顯示，即籃球比賽的分數顯示電路，采用DCD_HEX段發光二極管譯碼顯示器。DCD_HEX共陰極LED數碼管。顯示器引腳從左到右依次為：4,3,2,1o該顯示包含了譯碼功能，所以無需專門的譯碼器。四、總結數電課程設計是培養學生綜合運用所學知識，發現，提出，分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環節，是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。這次課程設計的題目是籃球比賽數字計分器。初看題目不知該如何下手，畢竟課程設計不同于實驗課，電路圖都要自己設計。不過還是在不斷的堅持和努

14、力之下很好的完成了這次的數字電路課程設計。通過這次的課程設計，我有很大的收獲。一個星期，我花了九牛二虎之力才把系統完成，這充分說明僅僅學習一個學期就想要做出多么完美的系統是難以想象的，要想真正地把單片機給學好、摸透，我想，必須得從電子電路基礎開始學透徹，這也正是我下一步打算去實現的。我想，只要是我們認真地去學一樣東西，那么什么東西都是有趣的，我確實很高興，這其中的樂趣也并不亞于畫畫，音樂等等。在這次實訓中，我認為我學到了很多東西，比如，關于電子線路實現的幾個軟件，Protel和Multisim仿真軟件。以前我對它們很陌生，自從完成了這次課題設計之后，我基本能完整熟練的操作它。通過這么多次的鍛煉，我覺得我對專業認識更深刻了，對它的掌控更好了，我想這將對我今后設計有著深遠的影響。以后一定會去鉆研它的。五、主要元器件清單74LS160