篮球积分器会议文章会议文章.pdf
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1、武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 课程设计任务书 学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题 目:篮球比赛积分器设计与实现 初始条件:1.电子技术基础知识、电子技术实验室。2.几类功率放大器的相关知识。3.电路仿真技术知识。要求完成的主要任务 :1.电路原理说明以及原理图的设计 2.对比方案确定最优方案实施 3.设计电路的仿真,并给出仿真结果及分析 4.设计报告的撰写 时间安排:序号 阶段内容 所需时间 1 选题,相关资料搜集,原理方案设计 2 天 2 相关方案对比确定电路原理图,电路的仿真 3 天 3 撰写报告 1 天 4 答辩 1 天 合计 7 天 指导教师签名:2012 年 6 月
2、7 日 系主任(或责任教师)签名:2012 年 6 月 7 日 武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 目 录 .3 Abstract.4 1 5 2 6 .6 .7 3 8 3.1.8 3.2.9 3.3 10 4 .15 5 .16 6 .17 7.18 .19 .21 2 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实
3、际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 摘 要 本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现,首先提出了两种设计方案,一种是基于单片机,另一种是基于集成芯片。最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案。基于 74LS192 和 74LS160 的篮球比赛积分器的设计与仿真,先写了 74LS192 和 74LS160
4、芯片的逻辑功能以及基本工作原理。然后分别设计了一分积,二分积分,三分积分三个模块,以及显示电路的工作原理,接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器,绘制了整体电路图。考虑到实际应用中问题,在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能,并解释了计分原理。最后用 multisim10 对电路进行仿真,记录实验结果 关键字:74LS192 74LS160 篮球计分器 3 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块
5、以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 Abstract This paper describes the design and simulation,based on the 74LS192 and 74LS16
6、0 basketball game integrator and the first to write logic functions,as well as the basic working principle of the 74LS192 and 74LS160 chips.Then designed a points,two points,three points.Three modules,as well as the display circuit works,followed by a combination of the various modules together to f
7、orm three basketball with a variety of system integrator,drawing overall schematic.Taking into account the practical application,the increase in the original plus minus points to expand development,and explains the principle of scoring.Multisim10 use circuit simulation,record experimental results Ke
8、y words:74LS192 74LS160,basketball counter 4 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更
9、多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 1 引言 当今,篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动。许多公司和学校都组织一些篮球比赛。因此,篮球计分器的应用就更多了。篮球计分器的主要设计思想是利用 74LS190 芯片作为加、减分计数器,用 2 个按钮切换加分、减分记数。在使用 3 个 74LS160 芯片分别输入 1 分,2 分,3 分。而如何使用 74LS160 芯片输入 1 分,2 分,3 分脉冲就是解决问题的关键所在。我用的是使用十进制计数器,当从 0000 变化到 0011 时,QA 与 QB 通
10、过与非门接到 EP,RD则通过一个开关来控制,当到达 0011 的时候,经过 QA 与 QB 的与非门出来的为零,使它保持 0011 的状态不变,QB 输出的则是一个脉冲了。2 分,3 分脉冲 的输出同 1 分脉冲输出的原理类似都是利用反馈使计数器能够在输出 1 分,2 分,3 分脉冲后进入保持状态。这需要三个脉冲分路。电路要具有加分、减分及显示的功能。综合应用数字电路初步设计。数字集成电路是将元器件和连线集成于同一半导体芯片上而制成的数字逻辑电路或系统。根据数字集成电路中包含的门电路或元、器件数量,可将数字集成电路分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路和特大规模
11、集成电路。本设计实验应用的仿真工具 Multisim 是美国国家仪器(NI)有限公司推出的 以 Windows 为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析 能力。工程师们可以使用 Multisim 交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。5 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构
12、成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 2 设计方案 2.1 方案一 单片机实现 利用 MCS 51 内部的定时器/计数器进行中断定时,配合软件延时实现计时。该方案节省了硬件成本,并且可以综合运用定时器/计数器、中断以及程序设计的知识。采用 89S51 芯片作为
13、主控模板,AT89C51 是 MC-51 系列单片机目前运用较多的一种芯片,采用 Flash ROM,内部具有 4KB ROM 存储空间,能与 3V 的超低压工作,而且具备 ISP 在线编程技术,利用 7 段共阴 LED 作为显示器件。在此设计中共接入了 6 个 7 段共阴 LED 显示器,其中 3 个用于记录 A 队的分数,3 个用于记录 B 队分数,每队 2 个 LED 显示器显示范围可达到 0999 分,足够满足赛程需方便对电路进行调试,但由于程序的错误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拨插会 对芯片造成一定的损坏。且用单片机控制电路需要 C 语言编程,程序相对比较复杂。
14、图 2-1 单片机实现计分功能框图 6 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计
15、数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 2.2 方案二 集成芯片实现 通过触发控制电路是计时器自动地计时,由于 74LS192 具有加法和减法功能每输入一个脉冲输出即按二进制加一或减一,通过译码器连接在数码管上就显示为 十进制数的加减显示。而每次加减的数值可以通过输入脉冲的个数来实现,达到 预定时间后芯片通过反馈的方式将电路保持为 1 分频,2 分频,3 分频的输出状态。当再次进行加分或减分时,讲分频电路清零后,再次产生分频,如此反复以达到计分的目的。图 2-2 集成芯片实现计分功能 通过对方案一和方案二的对比,方案一中单片机是在一块芯片中集成了 C
16、PU、RAM、ROM、定时/计数器和多功能 I/O 口等计算机所需要的基本部件的大规模集成 电路,各种功能比较齐全,具有其以体积小、功能全等特点。因为采用了 C 语言 编程灵活性比较大,但是电路却相对比较复杂调试难度比较大,而且成本比较高。再加上由于对于单片机是刚刚学习,对于编程不是很熟练。也无法直观的表示出 逻辑功能。而方案二采用集成芯片硬件计时,具有精确度比较大,稳定度好,电路连接简单等优点。并且可以根据逻辑功能自主搭配使用逻辑器件,对于进一步加深数字电路的学习有促进作用。综合比较方案一和方案二最终确定选用方案二为最终设计方案。7 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本
17、文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 3.电路原理
18、3.1 计分部分 设计要求计分部分包括加减两部分,故考虑双时钟输入的十进制计数器74LS192。74LS192 是同步十进制可逆计数器,为双时钟输入,具有同步清零和同步置数等功能,具体功能表如下:图 3-1 74LS192 引脚图 图 3-2 74LS192 功能表 8 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用
19、中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 加减电路主要使用 74LS192 芯片来实现。根据该芯片的功能表所示,通过一个开关来控制该电路时间加、减操作。当开关至加,输入脉冲,则做加法运算,反之则做减法运算。由 BO 和 CO 分别连接下一级的 DOWN 和 UP 以实现借位和进位的操作。图 3-3 计分部分电路 74LS19
20、2 的原理图如附录的图二所示,产生的三个脉冲经过一个三输入或门合成一条信号线。它通过一个单刀双掷开关来控制 74LS192 的加、减的脉冲输入端,然后借位输出 BO,进位 CO 依次输入下一片 74LS192 的加减脉冲的输入端来控制十位与百位的进与借位,其余的输入端则按 74LS192 的计数器的工作原理接好则可。CLR 来控制显示器的清零端,当 CLR 置 1 时,显示为零;当 CLR 置 0 时,正常显示;就达到了清零的目的。9 基础课程设计目录武汉理工大学数字电子技术基础课程设计摘要本文主要介绍了篮球比赛积分器的设计与实现首先提出了两种设计方案一种是基于单片机另一种是基于集成芯片最后通
21、过比较两种方案的优缺点最终确定了设计方案基三分积分三个模块以及显示电路的工作原理接下来将各个模块组合起来构成了具有多种分制的三位篮球积分器绘制了整体电路图考虑到实际应用中问题在原有的加分功能上增加了减分的拓展展功能并释了计分原理最后用对电路进行程设计引言当今篮球运动逐渐成为一项大众化的体育运动许多公司和学校都组织一些篮球比赛因此篮球计分器的应用就更多了篮球计分器的主要设计思想是利用芯片作为加减分计数器用个按钮切换加分减分记数在使用个芯片分别输武汉理工大学数字电子技术基础课程设计 3.2 显示部分 数码管按照其发光二极管的连接方式不同,可分为共阳极和共阴极两种。共 阴极是指数码管中所有发光二极管
22、的阴极连在一起接低电平,而阳极分别由 a、b、c、d、e、f 输入信号驱动,当某个输入为高电平时,相应的发光二极管点亮;共阳极数码管则相反,它的所有发光二极管的阳极连在一起接高电平,而阴极分别 由 a、b、c、d、e、f 输入信号驱动,当某个输入为低电平时,相应的发光二极管点亮。由于计数器输出的是 8421BCD码,数码管不能直接显示成数字,为了让数码管显示人们看懂的数字,就需要把计数器输为了让数码管显示人们看懂的数字,就需要把计数器输出的 8421BCD码转换成数码管显示的阿拉伯数字,这就需要译码器的翻译。本设计采用 DCD_HEX 七段发光二极管译码显示器。DCD_HEX 为共阴极 LED
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