籃球計分器課程設(shè)計

1、<p>　　《數(shù)字電子技術(shù)》課程設(shè)計</p><p>　　題 目 籃球比賽計分的設(shè)計 </p><p><b>　　學(xué)生姓名 </b></p><p>　　專業(yè)班級 通信工程 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p><b>　　院

2、 （系） </b></p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成時間 2014年12月 5日 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 課程設(shè)計的目的1</p><p>　　2 課程設(shè)計的任務(wù)與要求1&l

3、t;/p><p>　　3 設(shè)計方案與論證1</p><p>　　4 單元電路的設(shè)計2</p><p>　　4.1 單元電路2</p><p>　　4.2 電路的設(shè)計4</p><p>　　5 硬件的制作與調(diào)試6</p><p><b>　　6 總結(jié)7</b><

4、/p><p><b>　　參考文獻10</b></p><p>　　附錄1：總體電路原理圖11</p><p>　　附錄2：元器件清單12</p><p>　　附錄3：實物圖13</p><p><b>　　1 課程設(shè)計的目的</b></p><p&g

5、t;　?。?）熟悉中規(guī)模集成可逆計數(shù)器，譯碼器和顯示器的功能；</p><p>　?。?）培養(yǎng)創(chuàng)造性地運用所學(xué)知識進行數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的能力和興趣；</p><p>　?。?）了解數(shù)字系統(tǒng)的實驗及調(diào)試方法，以及一般故障的排除方法。</p><p>　?。?）了解555定時器的功能作用和分類。</p><p>　　2 課程設(shè)計的任務(wù)與要求</

6、p><p>　?。?）電路具有加1分、加2分、加3分功能。</p><p>　　（2）電路具有減分功能。</p><p>　?。?）顯示總分功能，用三位LED顯示器，最高可現(xiàn)實999。</p><p>　?。?）顯示器可清零。</p><p><b>　　3 設(shè)計方案與論證</b></p>

7、<p>　　據(jù)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。</p><p>　　用3片四位二進制加法計數(shù)器74LS161組成一、二、三進制計數(shù)器，控制加2、3分的計數(shù)脈沖，3片十進制可逆計數(shù)器74LS192組成的加、減分計數(shù)器用于總分累加，最多可計999。3片七段共陰極數(shù)碼管構(gòu)成顯示起用于顯示分?jǐn)?shù)。</p><p>　　設(shè)計方案有多種，

8、這次找出兩種方案如下：</p><p>　　方案1：數(shù)字邏輯電路控制方案</p><p>　　數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)主要由各種邏輯元件構(gòu)成，包括計數(shù)器、觸發(fā)器以及各種門電路，硬件設(shè)計思路非常簡單，造價低廉，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性和性價比都很高。缺點在于功能實現(xiàn)后電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護起來比較困難。</p><p>　　在本設(shè)計中，采用數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)，與單片

9、機相比，該電路具有價格低，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性高的特點。因此，在本設(shè)計上采用數(shù)字邏輯電路方案。</p><p>　　方案2：單片機系統(tǒng)控制方案</p><p>　　單片機是核心控制元件，利用編程語言對其功能的設(shè)計。其優(yōu)點是用軟件設(shè)計替代了硬件設(shè)計，使得硬件的功能設(shè)計不再僅局限于硬件本身，而變得更加的靈活與多樣，也大大降低了硬件功能設(shè)計的難度。其缺點是抗干擾性能差，不通用，并且需

10、要有接口電路與之配套，價格中等，制造較難，維修亦較難。</p><p>　　圖3-1 總體設(shè)計框圖</p><p>　　4 單元電路的設(shè)計</p><p><b>　　4.1 單元電路</b></p><p>　?。?）二進制加法計數(shù)器74LS161</p><p>　　圖4-1 74LS

11、161引腳圖</p><p>　　管腳圖介紹：時鐘CP和四個數(shù)據(jù)輸入端P0~P3清零/MR使能CEP，CET置數(shù)PE數(shù)據(jù)輸出端Q0~Q3以及進位輸出TC.(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·C)</p><p>　　當(dāng)=0且無復(fù)位信號時，可以從輸入端輸入一個任意數(shù)并保持在芯片中,以后計數(shù)將從此數(shù)開始,此數(shù)稱為預(yù)置數(shù)。如輸入數(shù)1001，計數(shù)器將

12、按下面的方式循環(huán)：</p><p>　　當(dāng)無預(yù)置數(shù)且無異步復(fù)位時，若ET=0，則電路保持原態(tài)且無進位，當(dāng)ET=1時，若EP=0，則電路保持原態(tài)且有進位，若EP=1，電路為計數(shù)狀態(tài)。</p><p>　?。?）十進制可逆計數(shù)器74LS192引腳圖管腳及功能表</p><p>　　74LS192是同步十進制可逆計數(shù)器，它具有雙時鐘輸入，并具有清除和置數(shù)等功能，其引腳排列

13、及邏輯符號如圖所示：</p><p>　　圖4－274LS192的引腳排列及邏輯符號</p><p>　　4.2 電路的設(shè)計</p><p>　　（1）時鐘脈沖產(chǎn)生電路</p><p>　　圖4-2 脈沖產(chǎn)生電路</p><p>　?。?）三片二進制加法器74LS161組成1.2.3進制計數(shù)器</p>

14、<p>　　圖4－374LS161組成1.2.3進制計數(shù)器</p><p>　　第一個161控制加1分的計數(shù)脈沖，第二個161控制加2分的計數(shù)脈沖,第三個161控制加3分的計數(shù)脈沖。</p><p>　　關(guān)鍵在于怎么樣在開關(guān)的開短前后能夠讓有限的脈沖的通過并且能夠保持下脈沖數(shù)和對74LS161的功能的合理使用.</p><p>　?。?）十進制可逆計數(shù)器

15、74LS192加減法數(shù)器累加總分計</p><p>　　三片十進制可逆計數(shù)器74LS192加減法技術(shù)器用于累加積分，連接上三片七段共陰極數(shù)碼管構(gòu)成的顯示器來顯示分?jǐn)?shù)，最多可計999。</p><p>　　圖4－5三片十進制可逆計數(shù)器74LS192</p><p>　　5 硬件的制作與調(diào)試</p><p>　　555定時器電路是一種中規(guī)模集成

16、定時器，目前應(yīng)用十分廣泛。通常只需外接幾個阻容元件,就可以構(gòu)成各種不同用途的脈沖電路,如多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及施密特觸發(fā)器等。555定時電路有TTL集成定時電路和CMOS集成定時電路,它們的邏輯功能與外引線排列都完全相同。雙極型產(chǎn)品型號最后數(shù)碼為555，CMOS型產(chǎn)品型號最后數(shù)碼為7555。</p><p>　　555電路的結(jié)構(gòu)組成和工作原理</p><p><b>　　電

17、路組成及其引腳</b></p><p>　　圖5-1 555定時器的電路組成和引腳圖</p><p><b>　　555的工作原理：</b></p><p>　　它含有兩個電壓比較器，一個基本RS觸發(fā)器，一個放電開關(guān)T，比較器的參考電壓由三只5KΩ的電阻器構(gòu)成分壓，它們分別使高電平比較器C1同相比較端和低電平比較器C2的反相輸入端

18、的參考電平為和。C1和C2的輸出端控制RS觸發(fā)器狀態(tài)和放電管開關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號輸入并超過時，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時放電，開關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號自2腳輸入并低于時，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時放電，開關(guān)管截止。</p><p>　　是復(fù)位端，當(dāng)其為0時，555輸出低電平。平時該端開路或接。</p><p>　　Vco是控制電壓端（5腳），平時輸出作為比較

19、器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實現(xiàn)對輸出的另一種控制，在不接外加電壓時，通常接一個0.01的電容器到地，起濾波作用，以消除外來的干擾，以確保參考電平的穩(wěn)定。</p><p>　　T為放電管，當(dāng)T導(dǎo)通時，將給接于腳7的電容器提供低阻放電電路.</p><p>　　表5-1 555電路的引腳功能表</p><p><b&

20、gt;　　6 總結(jié)</b></p><p>　　首先按照自己所設(shè)計的電路圖在multisim10上仿真,而這款軟件自帶的仿真元件庫能夠輕松的將試驗的所要達到的目的完全的反映出來.而通過本試驗的仿真同時我也更深的了解了這款軟件在數(shù)字電路中的使用的基本的方法.和一自己理論設(shè)計的相一致在試驗中我確實能夠得到滿意的結(jié)果.在仿真的過程中和自己理論的想法是同時進行的.在經(jīng)過幾天的不停的仿真和思想后,終于在最后得

21、到自己所要的滿意結(jié)果.</p><p>　　S4置于‘加’端時，比賽隊得1分，按下S1加1分，得2分時按S2加2分，得3分時按下S3加3分。按下E后可轉(zhuǎn)換為減分功能，即再按下S1減1分，按S2減2分，按下S3減3分。S5清零，以此實現(xiàn)電路的功能。</p><p>　　數(shù)電課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)

22、練和考察過程。這次課程設(shè)計的題目是籃球比賽數(shù)字計分器。初看題目不知該如何下手，畢竟課程設(shè)計不同于實驗課，電路圖都要自己設(shè)計。不過還是在不斷的堅持和努力之下很好的完成了這次的數(shù)字電路課程設(shè)計。通過這次的課程設(shè)計，我有很大的收獲。</p><p>　　1、通過這次課程設(shè)計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設(shè)計過程中，通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理，和芯片上的選擇。這個方案總共使用了3片74LS161，

23、3片74LS192，3個數(shù)碼管顯示器，還有一些基本的邏輯門的芯片。</p><p>　　2、由于課本上的知識太多，平時課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運用各個元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計過程中，我們了解了很多元件的功能，并且對于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。使學(xué)過的計算機編譯原理的知識強化，能夠把課堂上學(xué)的知識通過自己設(shè)計的程序表示出來，加深了對理論知識

24、的理解。</p><p>　　3、查閱參考書的獨立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們在設(shè)計電路時，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時間和資料有限我們更多的還是獨立思考。這次的課程設(shè)計是我充分認(rèn)識到圖書館資源的重要性，以前都很少去圖書館查閱資料，實在是一個大的失誤，以后要學(xué)會充分利用圖書資源。</p><p>　　4、這次課設(shè)的另一個內(nèi)容是焊接收音機

25、，因為有原理圖和印刷的電路板，所以開始是非常容易的，根據(jù)先低后高的原理，依次焊接電阻，瓷片電容，電容，三極管和其他的元件，在焊接線圈時要加倍小心，一不注意就會將銅線弄斷。在檢測的過程中發(fā)現(xiàn)許多問題，最主要的就是焊接不合格，焊點大小不一，虛焊的焊點非常多，導(dǎo)致很多斷路。而且，有時收音機聲音雜音太多，還需要略微調(diào)整中周和線圈位置。</p><p>　　這次課程設(shè)計我體會最深的一點就是理論要與實際相結(jié)合，只有理論知識是

26、遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固. </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]

27、 韓學(xué)軍. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社, 2009.26~58.</p><p>　　[2]王義軍.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社,2008.13~17.</p><p>　　[3]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社, 2002.45~50.</p><p>　　[4]閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出

28、版社,2011.12~14.</p><p>　　[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]..北京：高等教育出版社, 2007.21~24.</p><p>　　[6]張慶雙.電子元器件的選用與檢測[M],機械工業(yè)出版社,2002.89~91.</p><p>　　附錄1：總體電路原理圖</p><p><b>　　附錄2：元器件清單<