籃球比賽計分計時器設計

李越 孫一 劉林壯 李炫林

摘要：基于籃球比賽的特點，我們選取的設計方案是分別用3個LED數碼管顯示比賽雙方的得分，記分員可根據現場比賽得分情況實時記錄各隊的得分，并及時反饋到LED數碼管上。本次設計的內容可以完成籃球比賽的記分功能：可以分別對兩隊進行記分包括加分和以防裁判判別失誤的減分功能還可以進行記分清零，以便于進入下一場比賽。除了記分功能還包括24秒倒計時功能。其中比分記分模塊分為1分加減分設置，通過按鍵次數不同得到不同的波形，通過74LS192進行加減分;24秒倒計時采用555定時器構成的秒脈沖發生器作為計數脈沖，利用74LS192進行倒計數。

關鍵詞：記分器;74LS192;555定時器;倒計時器

一、設計背景

隨著籃球運動的廣泛普及，愛打籃球的人也越來越多，各種籃球比賽也隨之涌現出來，為了讓比賽更加公平，此次設計，設計了籃球記分器和籃球計時器。籃球記分器中可以分別對兩隊進行記分，包括加分和以防裁判判別失誤的減分功能，還可以進行記分清零，以便于進入下一場比賽。籃球計時器在籃球比賽中為了達到比賽的公平已經廣泛使用，籃球比賽中已經必不可少了，通過設計中對隨時清零，啟動，暫停和連續等設計讓比賽雙方滿意比賽的公平性。所以籃球記分器和籃球計時器對籃球事業的發展有著不可忽視的影響及意義。本次設計的目標是設計出能在比賽中記錄雙方得分的記分器，并且具有防止裁判錯判，加減一分，以及每節比賽結束記分器清零重記的功能和能在籃球比賽進攻方24秒持球的計數器，比賽中暫停時通過控制開關來使24秒計數器暫停，及每次轉化進攻方24秒計時器清零重記的功能。

二、總體方案設計

（一）計分器設計方案

此方案采用74LS192，74HC4511，數碼管等構成。記分員通過裁判的手勢，加減分，加分則將加減開關置換到加分檔，減分則置換到減分檔，通過按鍵次數不同實現不同分值的加減，通過三個74LS192進行累計得分，經過74HC4511譯碼再通過七段數碼管顯示出得分。

（二）計時器設計方案

倒數計時器主要利用192計數芯片來實現，同時利用反饋和置數實現進制的轉化，以適合分和秒的不同轉化的不同需求。由于系統的特殊需要，到各計時器到零時，通過停止控制電路使計數器停止。

三、結論

在設計中用到了我們已經學到的74LS192，4511等多種電子元件，通過不同的組合及連線實現了24秒倒數計時和籃球計分器。24秒倒計時利用控制模塊實現了24秒倒數計時區的清零及重置，而且通過控制區有效的實現了24秒倒數計時的暫停，實現斷點計時。此設計可以用于籃球比賽的簡單計時中。

在設計中通過74LS192，4511和7SEG-COM-ANODE等實現顯示器顯示的連接方法其實比較繁瑣，在實驗中可以利用74LS192和7SEG-COM-ANODE來簡化連接，同樣能達到24秒倒數計時的顯示。

籃球計分器：當某支隊伍分別得一分，兩分，三分時，按不同分值定按鍵次數，每節比賽結束后按下置零鍵清零，若裁判錯判，則將加分置換為減分。

在設計中采用的秒脈沖發生器的設計，它的穩定度及頻率的精確度決定了數字鐘計時的準確程度，減少了設計中產生的誤差。

時鐘模塊為減計數提供一個頻率為1Hz的脈沖信號，從而實現計數器計數間隔為1秒鐘;

計數、譯碼顯示模塊主要是為了達到能顯示減計數功能;

控制模塊主要是為了實現計時器的啟動、直接清零和暫停/連續功能，通過暫停/連續開關從而實現斷點計時功能。至此，本設計能完成基本要求。

參考文獻

[1] 陳永強、魏金城、吳昌東 模擬電子技術 北京：人民郵電出版社，2013.1

[2] 閻石主 數字電子技術 北京：高等教育出版社2006

[3] 姚福安 電子電路設計與實踐 濟南：山東科技大學出版社2001

[4] 康華光 電子技術基礎（第五版）北京：高等教育出版 2006

[5] 華成英、童詩白 模擬電子學基礎（第四版）北京：高等教育出版社 2006

[6] 黃永定 電子技術綜合實訓教程 北京：機械工業出版社2004

[7] 彭介華 電子計數課程設計指導 北京：高等教育出版社

[8] 高吉祥 電子技術基礎實驗與課程設計 北京：電子工業出版2005

[9] 常華 仿真軟件教程 北京：清華大學出版社2006

[10] 王彥朋 大學生電子設計與應用 北京：中國電力出版社2007

[11] 張學軍 電子技術基礎仿真實驗 北京：機械工程出版社2008

作者簡介：

李越（2001-），男，漢，四川瀘州，本科，研究方向：電力電子及自動化

孫一（1999-），男，漢，四川成都，本科，研究方向：電力電子及自動化

劉林壯（1999-），男，漢，四川寧南，本科，研究方向：電氣工程及其自動化

李炫林（2000-），男，漢，重慶渝北，本科，研究方向：電氣工程及其自動化