籃球計分器課程設計報告

1、課程設計說明書 題目：籃球計分器設計 學院： 專業(yè)： 班級： 姓名： 學號： 指導老師：一、設計內(nèi)容與要求： 設計一個籃球比賽計分顯示器 基本要求：（1）電路具有加 1分、加 2分、加 3 分功能。 （ 2）電路具有減分功能。（3）顯示總分功能，用三位LED顯示器，最高可現(xiàn)實999。（ 4）顯示器可清零。二、設計方案對應籃球比賽規(guī)則的系統(tǒng)的要求，籃球計分有1 分、2 分、 3 分的情況，通過對電路輸入一個脈沖、兩個脈沖、三個脈沖，使計數(shù)器 對分數(shù)進行統(tǒng)計，這需要三個脈沖分路。電路要具有計分、減分及顯示的功能。當球隊比賽得分時，用加 法計分器通過控制分路加相應的分數(shù)。 如果裁判誤判了， 可用減法

2、計 數(shù)器減掉誤判的分數(shù)。用三片計數(shù)器和三個半導體數(shù)碼 LED進行對分 數(shù)的統(tǒng)計和顯示。電路框圖故計分部分電路設計如下:2、顯示部分數(shù)碼管按照其發(fā)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(shù)碼管中所有發(fā)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(fā)光二極管點亮；共陽極數(shù)碼管則相反，它的所有 發(fā)光二極管的陽極連在一起接高電平，而陰極分別由a、b、c、d、e、f輸入信號驅動，當某個輸入為低電平時，相應的發(fā)光二極管點亮。由于計數(shù)器輸出的是8421BCD0，數(shù)碼管不能直接顯示成數(shù)字，為了讓數(shù)碼管顯示人們看懂的數(shù)字，就需

3、要把計數(shù)器輸出的8421BCD碼轉換成數(shù)碼管顯示的阿拉伯數(shù)字，這就需要譯碼器的翻譯。本設計采用DCD_HE七段發(fā)光二極管譯碼顯示器。DCD_HE為共 陰極LED數(shù)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、脈沖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(shù)器74LS160 來分別設計一分、二分、三分的電路。 74LS160 是十進制加法計數(shù)器，具有異 步清零、同步置數(shù)、保持狀態(tài)不變等功能 , 具體功能表如下： （1）、一分電路對一分鍵電路，在 U10上，當從0000變化

4、到0011時，QA與QB 通過與非門接到ENP RD則通過一個開關J3來控制，當?shù)竭_0011的 時候，經(jīng)過QA與 QB的與非門出來的為零，使它保持 0011的狀態(tài)不 變，QB輸出的則是一個脈沖了。（2）、二分電路對二分鍵電路，在 U11上，當從0000變化到0011時，QA與 QB 通過與非門接到ENP RD則通過一個開關J4來控制，當?shù)竭_0011的 時候，經(jīng)過QA與 QB的與非門出來的為零，使它保持 0011的狀態(tài)不 變，QA輸出的則是兩個脈沖了。（3）、三分電路對三分鍵電路，在 U12上，當從0000變化到0101時，QA與 QC 通過與非門接到ENP RD則通過一個開關J5來控制，當?shù)竭_

5、0101的 時候，經(jīng)過QA與 QC的與非門出來的為零，使它保持 0101的狀態(tài)不 變，QA輸出的則是三個脈沖了。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(xiàn)。 對三種脈沖的選用可 用一個三輸入或門來進行選擇。接U10的QB 接U11的QA 接U12 的 QA5、分數(shù)清零部分該部分可運用 74LS 1 92高電平清零的功能來實現(xiàn)。 因只在需要時 進行清零，故可安置一開關。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：四、仿真調(diào)試與分析打開 Multisim 11 軟件，將電路進行仿真調(diào)試。進行仿真時進行 置零、加減一分、二分、三分的操作，以確定電路既能能正常運行， 又

6、能滿足題目的設計要求。仿真電路如下：按下調(diào)試開關，LED顯示999，再按0,將LED顯示清零。按空 格Space，將開關置到加，按兩下1加一分，按兩下2加二分，按兩 下3加三分。再按空格Space,將開關切換到減，按兩下1減一分， 按兩下 2 減二分,按兩下 3 減三分。（按的兩下不能連續(xù)按,中間應 稍作停頓。）五、結論與心得在本次課程設計中, 對計分電路的設計, 使我對數(shù)字電子的一般 設計和功能有了較為宏觀的了解, 也提高了我們的邏輯思維能力, 使 我在邏輯電路的分析與設計上有了很大的進步, 加深了我在組合邏輯 電路與時序邏輯電路的認識， 進一步增進了對一些常見邏輯器件的了 解。另外，我還對

7、數(shù)字電子技術這一門學科有了進一步的認識。剛開始看到這項課程設計時， 心中還是一片茫然， 不知道從何下 手。因為當時學數(shù)電時沒花太多的心思，很多知識都是略懂一二，最 多的只是為了應付考試， 沒有深入的去研究。 雖然當時也有數(shù)電實驗， 但那也是按已給的電路連好實物電路，根本沒有自行設計過電路。開始電路設計只知道需要計數(shù)器， 但究竟是哪一種或哪幾種并不 清楚，于是就在網(wǎng)上查找，看了一些相關的設計才知道要用 74LS192 雙時鐘十進制加法器和74LS160同步十進制計數(shù)器，但對它們的功能 不清楚，于是又去了圖書館查閱數(shù)字電子技術等書籍， 查看與計數(shù)器 相關的知識， 才對以上那兩個計數(shù)器功能有所了解，

8、 從而才開始下面 的設計。最終完成了該課程設計， 滿足了題目中的設計要求， 但還有些不 盡人意的地方。在進行仿真時，對加減一二三分的操作時，需按兩下 開關而且中間要有停頓來得到脈沖， 以達到加減分的功能。 總覺得每 次按兩下有些麻煩，要是按一下就可完成加減分的功能就方便都了， 曾試圖用自動彈起開關如J2,但按下停留的時間不夠就又自動彈起， 無法形成脈沖，故放棄了這種改動的方法。后來考慮到可以在制作成品后操作時進行改進也能一樣達到改 進的目的。電路 J3、J4、J5 均改為能自動彈起的開關后，在制成成 品使用時，可長按這三個開關，而后再松手，同樣可以達到一二三分 的功能。這樣就能對上面提到的不足進行有效的改進。完成了這項課程設計， 更加地清楚自己該如何的學習， 如何的去掌握知識的應用，為以后的專業(yè)發(fā)展和工作奠定基礎。六、附錄（ 元件明細表）1、計數(shù)