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1、的高位不需要做成六十进制的计数器。

因为预置的数不是“”，所以我选用置数端LOAD来进行预置数。时钟

脉冲分别通过两个与门才再输进个位(低位)的down端，当停止控制电路送

来停止信号时，截断时钟脉冲，从而实现电路的停止功能。

低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。

两片计数器具体接法。Vcc、UP接+V电源，GND接地；时钟脉冲从与门

输出后接到低位的down，然后从低位BO’接到高位的down；输入端低位C、

高位B接电源，其他引脚和CLR都接地。LOAD接到开关C的活动端，C的另

外两引脚分别接G的活动端和地。而G的另外两个引脚分别接到电源和地。

图秒倒计时电路

停止控制电路

倒数计数器到零时，需要将电路转换到“”并且停住。现在选取计数器

到零的状态秒计到“”，从各引脚引出线接到二

2、能。

、设置复位键：按复位键可随时返回初始状态，即进攻方计时器返回到

s。

、计时器递减计数到“”时，计时器跳回“”停止工作，并给出声

音和发光提示，即直流振荡器发出声响和发光二极管发光。

设计过程

目录

前言

、总体设计思路、基本原理和框图

设计思路

基本原理

、总体设计框图

、单元电路设计(各单元电路图)

、各芯片的用法和功能

LS

定时器

LS

单元模块

信号发生部分

倒计时部分

停止控制电路

警报提示装置

总设计(总电路图)

、安装、调试步骤

、故障分析与电路改进

故障分析和解决

电路改进

、总结

、心得体会

、元件清单

、附图

、参考文献

前言

电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一

3、灭灯

无效

输出

过R。R又开始充电；周而复始，形成振荡。则其振荡周期与充放电时间有

关，也就是与外接元件有关，不受电源电压变化影响。

输出波形的振荡周期可用过渡过程公式计算：

:twVVuCCC、VuCCC、CtRRba

当twt时，把VuCC

Ctw

代入三要素方程。于是可解出:

RRbatw

:twVVuCCC、VuC、RBCt

当twt时，VuCC

Ctw

代入公式,于是可解出：

CtwRb

振荡周期sCtwtwTRRbaT

于是为了产生周期为秒的脉冲，可以使

kRa、kRb、FC

LS

LS是十进制计数器，具有“异步清零”和“异步置数”功能，且有

进位

4、脚与非门，当计数器从

“”状态转换到“”时，用与非门把该状态转换成低电平(其余时间为高

电平)控制LD。使电路转换到“”。由于数字是在很短的时间才能看

到，用肉眼是看不到的，于是能实现从“”到“”的转换。再通过与非

门所组成的触发器的输出端输出低电平，使LS处于保持状态。这样就实

现了转换并停止的电路。

赣南师院

物理与电子信息学院

课程设计报告书

姓名：殷新星

班级：电子科学与技术

学号：

时间：年月日

设计题目篮球比赛秒倒计时器的设计

课程论文

要求

设计制作一个篮球竞赛计时系统，具有进攻方秒倒计时功能，具体设

计要求如下：

、具有显示s倒计时功能：用两个共阴数码管显示，其计时间隔为

s。

、分别设置启动键和暂停继续键，控制两个计时器的直接启动计数，暂

停继续计数功

5、

社会生活中也具有广泛的实用价值。

篮球竞赛记时系统的主要功能包括：进攻方秒倒计时和计时结束警报

提示。攻方秒倒计时，当比赛准备开始时，屏幕上显示秒字样，当比赛

开始后，倒计时从逐秒倒数到。这一模块主要是利用双向计数器LS

来实现；警报提示：当计数器计时到零时，给出提示音。这部分电路主要通过

移位寄存器和一些门电路来实现。

此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下个组成，即计时模块、控

制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使

设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，

译码显示、报警为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两

个部分。

基本原理

秒计时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计

数器、译码显示电路、报警电路

6、后，倒计时从逐秒倒数到。这一模块主要是利用双向计数器LS

来实现；警报提示：当计数器计时到零时，给出提示音。这部分电路主要通过

移位寄存器和一些门电路来实现。

此计时器的设计采用模块化结构，主要由以下个组成，即计时模块、控

制模块、以及译码显示模块。在设计此计时器时，采用模块化的设计思想，使

设计起来更加简单、方便、快捷。此电路是一时钟产生，触发，倒计时计数，

译码显示、报警为主要功能，在此结构的基础上，构造主体电路和辅助电路两

个部分。

基本原理

秒计时器的总体参考方案框图如图所示。它包括秒脉冲发生器、计

数器、译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个

模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成秒计时

功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停连续计数、

7、

图倒计时设计总体框图

十位显示

译码驱动译码驱动

报警电路

个位显示

计数器秒脉冲发生器

控制电路

计数器

总体电路说明：

倒计时功能主要是利用计数芯片来实现，同时利用反馈和置数实现进

制的转换，以适合分和秒的不同需要。由于该系统特殊的需要，到计时器到零

时，通过停止控制电路使计数器停止计数并发出蜂鸣警报。

、单元电路设计(各单元电路图)

、各芯片的用法和功能

LS

LS输入信号为BCD码，输出端为a、b、c、d、e、f、g共线，另

有条控制线。LT端为测试端。在端接高电平的条件下，当LT时，无论

输入端A、B、C、D为何值，a～g输出全为高电平，使段显示器件显示“”

字型，此功能用于测试器件。端为灭零输入端。在RBI，条件下，当输入

A、B、C、D=时，输出a

8、发出光电报警信号等。

整个电路的设计借助于Multisim仿真软件以及数字电路相关理论知

识，并在Multisim下设计和进行仿真，得到了预期的结果。

、总体设计思路、基本原理和框图

设计思路

本课程设计是脉冲数字电路的简单应用，设计了篮球竞赛秒计时器。

此计时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续以及具有光电报警功能，

同时应用了七段数码管来显示时间。此计时器有了启动、暂停和连续功能，可

以方便地实现断点计时功能，当计时器递减到零时，会发出光电报警信号。本

设计完成的中途计时功能，实现了在许多的特定场合进行时间追踪的功能，在

社会生活中也具有广泛的实用价值。

篮球竞赛记时系统的主要功能包括：进攻方秒倒计时和计时结束警报

提示。攻方秒倒计时，当比赛准备开始时，屏幕上显示秒字样，当比赛

开始

9、和辅助时序控制电路(简称控制电路)等五个

模块组成。其中计数器和控制电路是系统的主要模块。计数器完成秒计时

功能，而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停连续计数、译码

显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，但本设计对此信

号要求并不太高，故电路可采用集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡

器构成。

译码显示电路由LS和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验

中可用发光二极管和鸣蜂器代替。

主体电路：秒倒计时。秒计数芯片的置数端清零端共用一个开关，

比赛开始后，秒的置数端无效，秒的倒数计时器的倒数计时器开始进行

倒计时，逐秒倒计到零。选取“”这个状态，通过组合逻辑电路给出截断信

号，让该信号与时钟脉冲在与门中将时钟截断，使计时器在计数到零时停住。

、总体设计框图

10、和借位输出端。当需要进行多级扩展连接时，只要将前级的端接到下一级

的CP+端，端接到下一级的CP端即可。

功能表：

CPUCPDLDCR操作

清零

置数

↑加计数

↑减计数

保持

单元模块

信号发生部分

秒脉冲的产生由定时器所组成的多谐振荡电路完成。电路图如下图所

示。当开关断开时，定时器产生周期为s的脉冲；当开关闭合时，电路

不能输出信号，于是没有脉冲输入LS中，故LS在保持状态，即实

现暂停功能。

图信号发生电路

倒计时部分

秒倒计时电路。这部分电路的主体部分在时钟脉冲的输入情况下工作，

下面进行具体分析。

计数器的倒计时功能。用两片LS分别做个位(低位)和十位(高位)

的倒计时计数器，由于本系统只需要从开始时的“”倒计到“”然后停

止，所以，这

11、～g全为低电平，可使共阴LED显示器熄灭。但

当输入A、B、C、D不全为零时，仍能正常译码输出，使显示器正常显示。RBO

端为消隐输入端。该输入端具有最高级别的控制权，当该端为低电平时，不管

其他输入端为何值，输出端a～g均为低电平，这可使共阴显示器熄灭。另外，

该端还有第二功能灭零信号输出端。当该位输入的A、B、C、D=时，

此时输出低电平；若该位输入的A、B、C、D不等于零，则输出高电平。若将

与配合使用，很容易实现多位数码显示时的灭零控制。

ls功能表如下：

定时器

当电容电

压下降到Vcc，比较器C工作输出电压变为高电平，C放电终止，Vcc通

功能

或数

字

输入输出

显示

字形LT

RBI

A

A

A

A

RBOBI

abcdefg

灭灯灭灯

试灯

动态

灭灯

12、个环节，是将理论知识和

实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

在许多领域中计时器均得到普遍应用，诸如在体育比赛，定时报警器、

游戏中的倒时器，交通信号灯、红绿灯、行人灯、交通纤毫控制机，还可以

用来做为各种药丸、药片，胶囊在指定时间提醒用药等等，由此可见计时器

在现代社会的应用是相当普遍的。

在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过秒，否则就违例了。

本课程设计“智能篮球比赛倒计时器的设计”，可用于篮球比赛中，用于对

球员持球时间秒限制。一旦球员的持球时间超过了秒，它自动的报警

从而判定此球员的违例。

本设计主要能完成：显示秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，

控制计时器的直接清零、启动和暂停连续功能；在直接清零时，数码管显

示器灭灯；计时器为秒递减计时其计时间隔为秒；计时器递减计时到

零时，数码显示器不灭灯，同时