籃球計(jì)分器課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、課程設(shè)計(jì)說明書 題目：籃球計(jì)分器設(shè)計(jì) 學(xué)院： 專業(yè)： 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師：一、設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求： 設(shè)計(jì)一個(gè)籃球比賽計(jì)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(shí)999。（ 4）顯示器可清零。二、設(shè)計(jì)方案對(duì)應(yīng)籃球比賽規(guī)則的系統(tǒng)的要求，籃球計(jì)分有1 分、2 分、 3 分的情況，通過對(duì)電路輸入一個(gè)脈沖、兩個(gè)脈沖、三個(gè)脈沖，使計(jì)數(shù)器 對(duì)分?jǐn)?shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，這需要三個(gè)脈沖分路。電路要具有計(jì)分、減分及顯示的功能。當(dāng)球隊(duì)比賽得分時(shí)，用加 法計(jì)分器通過控制分路加相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。 如果裁判誤判了， 可用減法

2、計(jì) 數(shù)器減掉誤判的分?jǐn)?shù)。用三片計(jì)數(shù)器和三個(gè)半導(dǎo)體數(shù)碼 LED進(jìn)行對(duì)分 數(shù)的統(tǒng)計(jì)和顯示。電路框圖故計(jì)分部分電路設(shè)計(jì)如下:2、顯示部分?jǐn)?shù)碼管按照其發(fā)光二極管的連接方式不同，可分為共陽(yáng)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(yáng)極分別由a、b、c、d、e、f輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為 高電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮；共陽(yáng)極數(shù)碼管則相反，它的所有 發(fā)光二極管的陽(yáng)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(hào)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)某個(gè)輸入為低電平時(shí)，相應(yīng)的發(fā)光二極管點(diǎn)亮。由于計(jì)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(jì)數(shù)器輸出的8421BCD碼轉(zhuǎn)換成數(shù)碼管顯示的阿拉伯?dāng)?shù)字，這就需要譯碼器的翻譯。本設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要求有一分、二分、三分的加減，就需有提供相應(yīng)的脈沖的電路，這里可考慮用三個(gè)十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS160 來分別設(shè)計(jì)一分、二分、三分的電路。 74LS160 是十進(jìn)制加法計(jì)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(duì)一分鍵電路，在 U10上，當(dāng)從0000變化

4、到0011時(shí)，QA與QB 通過與非門接到ENP RD則通過一個(gè)開關(guān)J3來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的 時(shí)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(gè)脈沖了。（2）、二分電路對(duì)二分鍵電路，在 U11上，當(dāng)從0000變化到0011時(shí)，QA與 QB 通過與非門接到ENP RD則通過一個(gè)開關(guān)J4來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)0011的 時(shí)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(gè)脈沖了。（3）、三分電路對(duì)三分鍵電路，在 U12上，當(dāng)從0000變化到0101時(shí)，QA與 QC 通過與非門接到ENP RD則通過一個(gè)開關(guān)J5來控制，當(dāng)?shù)竭_(dá)

5、0101的 時(shí)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(gè)脈沖了。4、加減置換部分加減置換可選用一個(gè)單刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。 對(duì)三種脈沖的選用可 用一個(gè)三輸入或門來進(jìn)行選擇。接U10的QB 接U11的QA 接U12 的 QA5、分?jǐn)?shù)清零部分該部分可運(yùn)用 74LS 1 92高電平清零的功能來實(shí)現(xiàn)。 因只在需要時(shí) 進(jìn)行清零，故可安置一開關(guān)。這里可選擇跳變開關(guān)，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(jìn)行仿真調(diào)試。進(jìn)行仿真時(shí)進(jìn)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(yùn)行， 又

6、能滿足題目的設(shè)計(jì)要求。仿真電路如下：按下調(diào)試開關(guān)，LED顯示999，再按0,將LED顯示清零。按空 格Space，將開關(guān)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(guān)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(yīng) 稍作停頓。）五、結(jié)論與心得在本次課程設(shè)計(jì)中, 對(duì)計(jì)分電路的設(shè)計(jì), 使我對(duì)數(shù)字電子的一般 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)上有了很大的進(jìn)步, 加深了我在組合邏輯 電路與時(shí)序邏輯電路的認(rèn)識(shí)， 進(jìn)一步增進(jìn)了對(duì)一些常見邏輯器件的了 解。另外，我還對(duì)

7、數(shù)字電子技術(shù)這一門學(xué)科有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。剛開始看到這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)時(shí)， 心中還是一片茫然， 不知道從何下 手。因?yàn)楫?dāng)時(shí)學(xué)數(shù)電時(shí)沒花太多的心思，很多知識(shí)都是略懂一二，最 多的只是為了應(yīng)付考試， 沒有深入的去研究。 雖然當(dāng)時(shí)也有數(shù)電實(shí)驗(yàn)， 但那也是按已給的電路連好實(shí)物電路，根本沒有自行設(shè)計(jì)過電路。開始電路設(shè)計(jì)只知道需要計(jì)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(guān)的設(shè)計(jì)才知道要用 74LS192 雙時(shí)鐘十進(jìn)制加法器和74LS160同步十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，但對(duì)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(shù)等書籍， 查看與計(jì)數(shù)器 相關(guān)的知識(shí)， 才對(duì)以上那兩個(gè)計(jì)數(shù)器功能有所了解，

8、 從而才開始下面 的設(shè)計(jì)。最終完成了該課程設(shè)計(jì)， 滿足了題目中的設(shè)計(jì)要求， 但還有些不 盡人意的地方。在進(jìn)行仿真時(shí)，對(duì)加減一二三分的操作時(shí)，需按兩下 開關(guān)而且中間要有停頓來得到脈沖， 以達(dá)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(dòng)彈起開關(guān)如J2,但按下停留的時(shí)間不夠就又自動(dòng)彈起， 無法形成脈沖，故放棄了這種改動(dòng)的方法。后來考慮到可以在制作成品后操作時(shí)進(jìn)行改進(jìn)也能一樣達(dá)到改 進(jìn)的目的。電路 J3、J4、J5 均改為能自動(dòng)彈起的開關(guān)后，在制成成 品使用時(shí)，可長(zhǎng)按這三個(gè)開關(guān)，而后再松手，同樣可以達(dá)到一二三分 的功能。這樣就能對(duì)上面提到的不足進(jìn)行有效的改進(jìn)。完成了這項(xiàng)課程設(shè)計(jì)， 更加地清楚自己該如何的學(xué)習(xí)， 如何的去掌握知識(shí)的應(yīng)用，為以后的專業(yè)發(fā)展和工作奠定基礎(chǔ)。六、附錄（ 元件明細(xì)表）1、計(jì)數(shù)