籃球計(jì)分器課程設(shè)計(jì)

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

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

3、t;/p><p>　　3 設(shè)計(jì)方案與論證1</p><p>　　4 單元電路的設(shè)計(jì)2</p><p>　　4.1 單元電路2</p><p>　　4.2 電路的設(shè)計(jì)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(xiàn)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(shí)物圖13</p><p><b>　　1 課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p&g

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

6、p><p>　　（1）電路具有加1分、加2分、加3分功能。</p><p>　?。?）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(shí)999。</p><p>　　（4）顯示器可清零。</p><p><b>　　3 設(shè)計(jì)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(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161組成一、二、三進(jìn)制計(jì)數(shù)器，控制加2、3分的計(jì)數(shù)脈沖，3片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192組成的加、減分計(jì)數(shù)器用于總分累加，最多可計(jì)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(jì)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(jì)數(shù)器、觸發(fā)器以及各種門(mén)電路，硬件設(shè)計(jì)思路非常簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性和性價(jià)比都很高。缺點(diǎn)在于功能實(shí)現(xiàn)后電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)起來(lái)比較困難。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，采用數(shù)字邏輯電路控制系統(tǒng)，與單片

9、機(jī)相比，該電路具有價(jià)格低，元件少，體積小，穩(wěn)定性好，可靠性高的特點(diǎn)。因此，在本設(shè)計(jì)上采用數(shù)字邏輯電路方案。</p><p>　　方案2：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)控制方案</p><p>　　單片機(jī)是核心控制元件，利用編程語(yǔ)言對(duì)其功能的設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是用軟件設(shè)計(jì)替代了硬件設(shè)計(jì)，使得硬件的功能設(shè)計(jì)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(jì)的難度。其缺點(diǎn)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(jià)格中等，制造較難，維修亦較難。</p><p>　　圖3-1 總體設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　4 單元電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　4.1 單元電路</b></p><p>　?。?）二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161</p><p>　　圖4-1 74LS

11、161引腳圖</p><p>　　管腳圖介紹：時(shí)鐘CP和四個(gè)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(jìn)位輸出TC.(TC=Q0·Q1·Q2·Q3·C)</p><p>　　當(dāng)=0且無(wú)復(fù)位信號(hào)時(shí)，可以從輸入端輸入一個(gè)任意數(shù)并保持在芯片中,以后計(jì)數(shù)將從此數(shù)開(kāi)始,此數(shù)稱為預(yù)置數(shù)。如輸入數(shù)1001，計(jì)數(shù)器將

12、按下面的方式循環(huán)：</p><p>　　當(dāng)無(wú)預(yù)置數(shù)且無(wú)異步復(fù)位時(shí)，若ET=0，則電路保持原態(tài)且無(wú)進(jìn)位，當(dāng)ET=1時(shí)，若EP=0，則電路保持原態(tài)且有進(jìn)位，若EP=1，電路為計(jì)數(shù)狀態(tài)。</p><p>　?。?）十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192引腳圖管腳及功能表</p><p>　　74LS192是同步十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，它具有雙時(shí)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(hào)如圖所示：</p><p>　　圖4－274LS192的引腳排列及邏輯符號(hào)</p><p>　　4.2 電路的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）時(shí)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(jìn)制加法器74LS161組成1.2.3進(jìn)制計(jì)數(shù)器</p>

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

15、74LS192加減法數(shù)器累加總分計(jì)</p><p>　　三片十進(jìn)制可逆計(jì)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(lái)顯示分?jǐn)?shù)，最多可計(jì)999。</p><p>　　圖4－5三片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192</p><p>　　5 硬件的制作與調(diào)試</p><p>　　555定時(shí)器電路是一種中規(guī)模集成

16、定時(shí)器，目前應(yīng)用十分廣泛。通常只需外接幾個(gè)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(shí)電路有TTL集成定時(shí)電路和CMOS集成定時(shí)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(hào)最后數(shù)碼為555，CMOS型產(chǎn)品型號(hào)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(shí)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(gè)電壓比較器，一個(gè)基本RS觸發(fā)器，一個(gè)放電開(kāi)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(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)輸入信號(hào)輸入并超過(guò)時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位，555的輸出端3腳輸出低電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通；當(dāng)輸入信號(hào)自2腳輸入并低于時(shí)，觸發(fā)器置位，555的3腳輸出高電平，同時(shí)放電，開(kāi)關(guān)管截止。</p><p>　　是復(fù)位端，當(dāng)其為0時(shí)，555輸出低電平。平時(shí)該端開(kāi)路或接。</p><p>　　Vco是控制電壓端（5腳），平時(shí)輸出作為比較

19、器A1的參考電平，當(dāng)5腳外接一個(gè)輸入電壓，即改變了比較器的參考電平，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的另一種控制，在不接外加電壓時(shí)，通常接一個(gè)0.01的電容器到地，起濾波作用，以消除外來(lái)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(shí)，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(jì)的電路圖在multisim10上仿真,而這款軟件自帶的仿真元件庫(kù)能夠輕松的將試驗(yàn)的所要達(dá)到的目的完全的反映出來(lái).而通過(guò)本試驗(yàn)的仿真同時(shí)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(jì)的相一致在試驗(yàn)中我確實(shí)能夠得到滿意的結(jié)果.在仿真的過(guò)程中和自己理論的想法是同時(shí)進(jìn)行的.在經(jīng)過(guò)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(shí)，比賽隊(duì)得1分，按下S1加1分，得2分時(shí)按S2加2分，得3分時(shí)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(shí)現(xiàn)電路的功能。</p><p>　　數(shù)電課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)

22、練和考察過(guò)程。這次課程設(shè)計(jì)的題目是籃球比賽數(shù)字計(jì)分器。初看題目不知該如何下手，畢竟課程設(shè)計(jì)不同于實(shí)驗(yàn)課，電路圖都要自己設(shè)計(jì)。不過(guò)還是在不斷的堅(jiān)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(jì)。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我有很大的收獲。</p><p>　　1、通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了我們動(dòng)手、思考和解決問(wèn)題的能力。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)這個(gè)方案包括設(shè)計(jì)了一套電路原理，和芯片上的選擇。這個(gè)方案總共使用了3片74LS161，

23、3片74LS192，3個(gè)數(shù)碼管顯示器，還有一些基本的邏輯門(mén)的芯片。</p><p>　　2、由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間的學(xué)習(xí)并不能很好的理解和運(yùn)用各個(gè)元件的功能，而且考試內(nèi)容有限，所以在這次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們了解了很多元件的功能，并且對(duì)于其在電路中的使用有了更多的認(rèn)識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。使學(xué)過(guò)的計(jì)算機(jī)編譯原理的知識(shí)強(qiáng)化，能夠把課堂上學(xué)的知識(shí)通過(guò)自己設(shè)計(jì)的程序表示出來(lái)，加深了對(duì)理論知識(shí)

24、的理解。</p><p>　　3、查閱參考書(shū)的獨(dú)立思考的能力以及培養(yǎng)非常重要，我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí)，遇到很多不理解的東西，有的我們通過(guò)查閱參考書(shū)弄明白，有的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查到，但由于時(shí)間和資料有限我們更多的還是獨(dú)立思考。這次的課程設(shè)計(jì)是我充分認(rèn)識(shí)到圖書(shū)館資源的重要性，以前都很少去圖書(shū)館查閱資料，實(shí)在是一個(gè)大的失誤，以后要學(xué)會(huì)充分利用圖書(shū)資源。</p><p>　　4、這次課設(shè)的另一個(gè)內(nèi)容是焊接收音機(jī)

25、，因?yàn)橛性韴D和印刷的電路板，所以開(kāi)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(shí)要加倍小心，一不注意就會(huì)將銅線弄斷。在檢測(cè)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多問(wèn)題，最主要的就是焊接不合格，焊點(diǎn)大小不一，虛焊的焊點(diǎn)非常多，導(dǎo)致很多斷路。而且，有時(shí)收音機(jī)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(jì)我體會(huì)最深的一點(diǎn)就是理論要與實(shí)際相結(jié)合，只有理論知識(shí)是

26、遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固. </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</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(guó)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(guó)電力出版社,2008.13~17.</p><p>　　[3]童詩(shī)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(cè)[M],機(jī)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<