籃球比賽數(shù)字計(jì)分牌(共13頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 煙 臺(tái) 南 山 學(xué) 院 數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目 籃球比賽數(shù)字計(jì)分牌 姓 名： 所在學(xué)院： 計(jì)算機(jī)與電氣自動(dòng)化學(xué)院 所學(xué)專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣工程1006班 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間： 2012年12月 專心-專注-專業(yè)內(nèi)容摘要隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的電子產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入人們的生活。電子計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)可取代傳統(tǒng)記分員手動(dòng)翻動(dòng)記分牌的工作模式，對(duì)比賽的比分和時(shí)間進(jìn)行快速采集記錄，加工處理，傳遞利用的信息系統(tǒng)。根據(jù)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的不同的比賽規(guī)則要求，體育比賽的記分系統(tǒng)包括測(cè)量類，評(píng)分類，命中類制勝類，得分類等多

2、種類型。 電子計(jì)時(shí)計(jì)分器系統(tǒng)是一個(gè)負(fù)責(zé)各類體育競(jìng)賽技術(shù)支持系統(tǒng)前沿（比賽場(chǎng)地）的數(shù)據(jù)采集和分配的專用系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)各類體育競(jìng)賽結(jié)果、成績(jī)信息的采集處理、傳輸分配，即將比賽結(jié)果數(shù)據(jù)通過(guò)專用技術(shù)接口、界面、協(xié)議，分別傳送給裁判員、教練員、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)、電視轉(zhuǎn)播與評(píng)論系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)大屏幕顯示系統(tǒng)等。 由于體育競(jìng)賽的不可重復(fù)性，決定了電子計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)用性很強(qiáng)、可靠性要求極高的以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的電子服務(wù)系統(tǒng)。因此，電子計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)自身組成獨(dú)立的采集、分配、評(píng)判、顯示發(fā)布系統(tǒng)，做到所以信息的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、快捷、權(quán)威。電子計(jì)時(shí)計(jì)分設(shè)備是各類體育競(jìng)賽中不可缺少的電子設(shè)備，電子計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，關(guān)系

3、到整個(gè)體育比賽系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠，并直接影響到整個(gè)體育比賽的順利進(jìn)行。 電子計(jì)時(shí)計(jì)分系統(tǒng)是體育競(jìng)賽的重要工程項(xiàng)目，是關(guān)系到競(jìng)賽成敗的關(guān)鍵工程，每一個(gè)單項(xiàng)體育競(jìng)賽都具有對(duì)應(yīng)的專門(mén)電子計(jì)時(shí)計(jì)分工作系統(tǒng)。這些工作系統(tǒng)各不相同，但都是各單項(xiàng)成績(jī)處理系統(tǒng)的前級(jí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，除了提供計(jì)算機(jī)成績(jī)處理系統(tǒng)競(jìng)賽數(shù)據(jù)以外，還需要在部分項(xiàng)目中連接電視轉(zhuǎn)播等其他工作系統(tǒng)，電子計(jì)時(shí)計(jì)分需要極高的工作穩(wěn)定性和可靠性。 由于LED顯示牌是目前公共場(chǎng)所中信息發(fā)布的主要載體，因此該系統(tǒng)也可拓展使用到會(huì)展中心、廣場(chǎng)、銀行、市場(chǎng)等公共場(chǎng)所及車站機(jī)場(chǎng)等交通運(yùn)輸行業(yè)。尤其是一些發(fā)布數(shù)據(jù)并需要經(jīng)常手動(dòng)更新的領(lǐng)域。因此，該項(xiàng)目有著重要意

4、義。 關(guān)鍵詞：電子計(jì)時(shí)計(jì)分 LED數(shù)碼管 籃球記分 數(shù)電 目錄1 緒論1.1籃球積分牌的設(shè)計(jì)意義數(shù)字電路課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化技術(shù)學(xué)習(xí)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是將理論知識(shí)和實(shí)踐能力相統(tǒng)一的一個(gè)環(huán)節(jié)，是真正鍛煉學(xué)生能力的一個(gè)環(huán)節(jié)。 在許多領(lǐng)域中計(jì)時(shí)器均得到普遍應(yīng)用，諸如在體育比賽，定時(shí)報(bào)警器、游戲中的倒時(shí)器，交通信號(hào)燈、紅綠燈、行人燈、交通纖毫控制機(jī)、還可以用來(lái)做為各種藥丸，藥片，膠囊在指定時(shí)間提醒用藥等等，由此可見(jiàn)計(jì)時(shí)器在現(xiàn)代社會(huì)是何其重要的。而對(duì)于體育的興趣我就選擇了籃球記分牌這個(gè)題目,面對(duì)世界上的籃球聯(lián)賽沒(méi)有人會(huì)對(duì)其水平有所懷疑.所以有這樣一個(gè)機(jī)會(huì)的我真的很興奮同時(shí)我也有機(jī)會(huì)提升自己在數(shù)字電路中理

5、論的能力.籃球比賽的計(jì)時(shí)系統(tǒng)有計(jì)時(shí)器等多種電子器件組成完善的籃球比賽計(jì)時(shí)應(yīng)能夠與現(xiàn)場(chǎng)成績(jī)處理，現(xiàn)場(chǎng)大屏幕等多種設(shè)備有關(guān)，以便實(shí)現(xiàn)高比賽現(xiàn)場(chǎng)感，表演娛樂(lè)觀眾等功能目標(biāo)。1.2設(shè)計(jì)目的 1、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； 2、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； 3、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。1.3 系統(tǒng)的主要功能本次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用與籃球比賽中，分別記錄兩隊(duì)得分情況；進(jìn)球得分加2分，罰球進(jìn)球得分加1分，外線三分球投中加三分。糾正錯(cuò)判得分減2分或1分；分別用三個(gè)數(shù)碼管顯示器記錄兩隊(duì)的得分情況。 2 總體設(shè)計(jì)方案2.1設(shè)計(jì)要求1、 分別記錄

6、兩隊(duì)得分情況；2、 進(jìn)球得分加2分，罰球進(jìn)球得分加1分，外線三分球投中加三分；3、 糾正錯(cuò)判得分減2分或1分；4、 分別用三個(gè)數(shù)碼管顯示器記錄兩隊(duì)的得分情況。2.2方案選擇據(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。 用兩片四位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161組成二、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。譯碼器顯示器用于顯示分?jǐn)?shù)。2.3方案框圖 圖2.3.1籃球記分牌方案框圖 3 設(shè)計(jì)步驟及原理3.1設(shè)計(jì)單元電路3.1.1二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74LS161 圖3.1.1 7

7、4LS161引腳圖 管腳圖介紹： 時(shí)鐘CP和四個(gè)數(shù)據(jù)輸入端P0P3 清零/MR 使能CEP，CET 置數(shù)PE 數(shù)據(jù)輸出端Q0Q3 以及進(jìn)位輸出TC. (TC=Q0·Q1·Q2·Q3·CET)3.1.2置數(shù)控制端LD當(dāng)LD=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)器將按下面的方式循環(huán)：3.1.3工作狀態(tài)控制端EP和ET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)。表3.1.3為74LS

8、161的真值表： 表3.1.3 74LS161的真值表CPRDLDEP WT工作狀態(tài) * 0*置0 10*預(yù)置數(shù) * 1101保持 * 11*0保持（c=0) 1111計(jì)數(shù)3.1.4十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192引腳圖管腳及功能表 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，其引腳排列及邏輯符號(hào)如圖所示： 圖3.1.4 可逆計(jì)數(shù)器74LS192引腳圖 3.1.5七段顯示器半導(dǎo)體數(shù)碼管是由七段發(fā)光二極管（Light Emitting Diode）組成，簡(jiǎn)稱LED。 共陰共陽(yáng)的判斷： 可以假設(shè)它是共陽(yáng)的，那么任一段串入一個(gè)100歐姆電阻到5V，相應(yīng)段就會(huì)被點(diǎn)亮；

9、否則為共陰的數(shù)碼管。 圖3.1.5共陰極七段數(shù)碼管顯示器3.1.6七段顯示譯碼器74LS48 7448是一種與共陰極數(shù)字顯示器配合使用的集成譯碼器。74LS48是一個(gè)BCD七段譯碼LED驅(qū)動(dòng)器。74LS48的邏輯功能： 正常譯碼顯示。LT=1，BI/RBO=1時(shí)，對(duì)輸入為十進(jìn)制數(shù)l15的二進(jìn)制碼（00011111）進(jìn)行譯碼，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的七段顯示碼。 （2）滅零。當(dāng)LT=1，而輸入為0的二進(jìn)制碼0000時(shí)，只有當(dāng)RBI =1時(shí)，才產(chǎn)生0的七段顯示碼,如果此時(shí)輸入RBI =0 ，則譯碼器的ag輸出全0，使顯示器全滅；所以RBI稱為滅零輸入端。 （3）試燈。當(dāng)LT=0時(shí)，無(wú)論輸入怎樣，ag輸出全1，數(shù)

10、碼管七段全亮。由此可以檢測(cè)顯示器七個(gè)發(fā)光段的好壞。 LT稱為試燈輸入端。（4）特殊控制端BI/RBO。BI/RBO可以作輸入端，也可以作輸出端。 作輸入使用時(shí)，如果BI=0時(shí)，不管其他輸入端為何值，ag均輸出0，顯示器全滅。因此BI稱為滅燈輸入端。作輸出端使用時(shí)，受控于RBI。當(dāng)RBI=0，輸入為0的二進(jìn)制碼0000時(shí)，RBO=0，用以指示該片正處于滅零狀態(tài)。所以，RBO 又稱為滅零輸出端。 74LS48使用方法： 用于共陰數(shù)碼管的譯碼電路7448內(nèi)部有限流電阻，故后接數(shù)碼管時(shí)不需外接限流電阻。由于7448拉電流能力?。?mA）,灌電流能力大（6.4mA）,所以一般都要外接電阻推動(dòng)數(shù)碼。 3.

11、2電路設(shè)計(jì)3.2.1三片四位二進(jìn)制加法器74LS161分別組成1.2.3進(jìn)制計(jì)數(shù)器 第一個(gè)161控制加3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2分的計(jì)數(shù)脈沖。電路圖如下圖具體的設(shè)計(jì)思路:(以加三分為例)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)在對(duì)74ls161的功能的合理使用. 當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)時(shí)， LD=1;R=ET=EN=1; 此時(shí)161進(jìn)行計(jì)數(shù),但是當(dāng)計(jì)數(shù)到0011即十進(jìn)制數(shù)3時(shí),通過(guò)加入反饋使EN=O,從而使其保持.當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)時(shí),使LD=0;使其預(yù)置數(shù)為零通過(guò)與非門(mén)后使EN=1.從而使其循環(huán)使用。具體的設(shè)計(jì)思路:(以加三分為例)在于怎么樣在

12、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)在對(duì)74ls161的功能的合理使用。當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)時(shí)。LD=1;R=ET=EN=1; 此時(shí)161進(jìn)行計(jì)數(shù),但是當(dāng)計(jì)數(shù)到0011即十進(jìn)制數(shù)3時(shí),通過(guò)加入反饋使EN=O,從而使其保持.當(dāng)開(kāi)關(guān)關(guān)時(shí),使LD=0;使其預(yù)置數(shù)為零通過(guò)與非門(mén)后使EN=1.從而使其循環(huán)使用。 圖3.2.1 74LS161接線圖3.2.2 三片十進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器74LS192加減法計(jì)數(shù)器用于累加總分 圖3.2.2 累加總分電路圖 圖3.2.3 時(shí)鐘發(fā)生器3.2.3 實(shí)驗(yàn)總設(shè)計(jì)圖 圖3.2.3 實(shí)驗(yàn)總設(shè)計(jì)圖 比賽隊(duì)得1分時(shí)，按下S1鍵加1分，得2分時(shí)按S2鍵加2分，得3分時(shí)按下S

13、3鍵加3分。如分?jǐn)?shù)計(jì)錯(cuò)需減分時(shí)，每按一次S4鍵減1分。以此實(shí)現(xiàn)電路的功能。4 元器件的選擇 74LS161三片 74LS192三片 74LS48三片 BS201A三片 EDA仿真軟件-MULTISIM10 電容 電阻 單刀雙擲開(kāi)關(guān) 電路版 導(dǎo)線 各種焊接工具5 設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及解決方法在實(shí)際連線過(guò)程中，幾次出現(xiàn)了故障。其中接線錯(cuò)誤有很多。另外一個(gè)讓人頭疼的錯(cuò)誤就是實(shí)驗(yàn)板與芯片接觸不良，如果沒(méi)有耐心和細(xì)心，難以準(zhǔn)確找出故障點(diǎn)。 同時(shí)要仔細(xì)思考，進(jìn)行認(rèn)真的分析和判斷。在不通電的情況下，通過(guò)目測(cè)，對(duì)照電路原理圖和裝配圖，檢查每一塊片是否正確，極性有無(wú)接反，管腳有無(wú)損壞，連線有無(wú)接錯(cuò)包括漏錯(cuò)線、短路和通

14、電后，通過(guò)類比法，高低電平比較法等方法逐一找出故障點(diǎn)。在安裝過(guò)程中，我們主要碰到了以下故障。 1、數(shù)碼管燈不亮 可能原因：1數(shù)碼管原本就是壞的；2通電情況不好，電源未接通，接地未接好。3接線錯(cuò)誤接線過(guò)程中出現(xiàn)短路、斷路 2、芯片不能正常工作 可能原因：(1)芯片本身就是壞的。(2)未給芯片通電，接電源和接地處的導(dǎo)線出現(xiàn)斷路。(3)芯片未插好，在安裝芯片過(guò)程中將管腳折斷或扭曲(4)接線錯(cuò)誤，如將輸入端和輸出端接反.(5)芯片邊緣管腳孔接觸不良。 3、數(shù)碼管能顯示但輸入脈沖后不能倒計(jì)時(shí) 可能原因：（1）連接脈沖輸入的導(dǎo)線出現(xiàn)斷路（2）脈沖未接在芯片74192的4號(hào)管腳（3）芯片74192的5號(hào)管腳

15、未接高電平、11號(hào)管腳的連線未接好。電路改進(jìn)： 幾經(jīng)調(diào)試之后，發(fā)現(xiàn)調(diào)試結(jié)果與實(shí)際情況有所差入。在調(diào)試中，遇到了很多的問(wèn)題如導(dǎo)線是壞的，費(fèi)了很大勁才排查出。之后又是芯片出現(xiàn)了問(wèn)題，還好及時(shí)的換了芯片。更換之后再調(diào)試，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)燈顯示不對(duì)，便又懷疑顯示燈有問(wèn)題，我們將那兩個(gè)芯片的輸出端與另外的指示燈連接起來(lái)發(fā)現(xiàn)指示燈與輸入的信號(hào)一致，證明了那兩個(gè)顯示燈是有問(wèn)題的。解決這問(wèn)題后，我們便思量怎么樣才能使整個(gè)接線顯得美觀，要是將導(dǎo)線束理清楚，接電源線盡量用紅線，地線用黑線在接顯示管的四個(gè)輸入端時(shí)導(dǎo)線依次用紅橙黃綠以便排查故障時(shí)方便檢查，導(dǎo)線盡量不要交叉，盡量用短線，同類芯片在安裝時(shí)要接在電路板的同一行防

16、止出錯(cuò)。 6 心得體會(huì)持續(xù)一個(gè)周的數(shù)電課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，雖然在做的過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，但總體上哈市比較成功的，從中受益匪淺。平時(shí)在課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容付諸于實(shí)踐并不是一件簡(jiǎn)單的事。整個(gè)過(guò)程中查閱了大量資料，上網(wǎng)查找相關(guān)的內(nèi)容，和周圍的同學(xué)一次次的探討和交流和設(shè)計(jì)思想。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。 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，我們通過(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7

17、4LS161，3片74LS192，3片譯碼器74LS48，3個(gè)數(shù)碼管顯示器，仿真軟件的使用，還有一些基本的邏輯門(mén)的芯片。我覺(jué)得做課程設(shè)計(jì)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，由于課本上的知識(shí)太多，平時(shí)課間學(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)。通過(guò)這次數(shù)電課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(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，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。認(rèn)識(shí)來(lái)源于實(shí)踐，實(shí)踐是認(rèn)

18、識(shí)的動(dòng)力和最終目的，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。全面系統(tǒng)的理解了編譯原理程序構(gòu)造的一般原理和基本實(shí)現(xiàn)方法，激發(fā)了學(xué)習(xí)的積極性。把學(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)的理解。我認(rèn)為相互討論共同研究也是很重要的，實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如電路設(shè)計(jì)各種計(jì)數(shù)功能的集成塊的使用以及譯碼顯示的綜合應(yīng)用剛開(kāi)始都不很清楚，通過(guò)和同伴研究討論深刻了解了它們的用途，所以實(shí)驗(yàn)中能很準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)電路圖，并明白它們?cè)趯?shí)驗(yàn)中的功能。 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