篮球比赛计分计时器设计

2020-11-30李越孙一刘林壮李炫林

中国电气工程学报 2020年17期

李越孙一刘林壮李炫林

摘要：基于篮球比赛的特点，我们选取的设计方案是分别用3个LED数码管显示比赛双方的得分，记分员可根据现场比赛得分情况实时记录各队的得分，并及时反馈到LED数码管上。本次设计的内容可以完成篮球比赛的记分功能：可以分别对两队进行记分包括加分和以防裁判判别失误的减分功能还可以进行记分清零，以便于进入下一场比赛。除了记分功能还包括24秒倒计时功能。其中比分记分模块分为1分加减分设置，通过按键次数不同得到不同的波形，通过74LS192进行加减分;24秒倒计时采用555定时器构成的秒脉冲发生器作为计数脉冲，利用74LS192进行倒计数。

关键词：记分器;74LS192;555定时器;倒计时器

一、设计背景

随着篮球运动的广泛普及，爱打篮球的人也越来越多，各种篮球比赛也随之涌现出来，为了让比赛更加公平，此次设计，设计了篮球记分器和篮球计时器。篮球记分器中可以分别对两队进行记分，包括加分和以防裁判判别失误的减分功能，还可以进行记分清零，以便于进入下一场比赛。篮球计时器在篮球比赛中为了达到比赛的公平已经广泛使用，篮球比赛中已经必不可少了，通过设计中对随时清零，启动，暂停和连续等设计让比赛双方满意比赛的公平性。所以篮球记分器和篮球计时器对篮球事业的发展有着不可忽视的影响及意义。本次设计的目标是设计出能在比赛中记录双方得分的记分器，并且具有防止裁判错判，加减一分，以及每节比赛结束记分器清零重记的功能和能在篮球比赛进攻方24秒持球的计数器，比赛中暂停时通过控制开关来使24秒计数器暂停，及每次转化进攻方24秒计时器清零重记的功能。

二、总体方案设计

（一）计分器设计方案

此方案采用74LS192，74HC4511，数码管等构成。记分员通过裁判的手势，加减分，加分则将加减开关置换到加分档，减分则置换到减分档，通过按键次数不同实现不同分值的加减，通过三个74LS192进行累计得分，经过74HC4511译码再通过七段数码管显示出得分。

（二）计时器设计方案

倒数计时器主要利用192计数芯片来实现，同时利用反馈和置数实现进制的转化，以适合分和秒的不同转化的不同需求。由于系统的特殊需要，到各计时器到零时，通过停止控制电路使计数器停止。

三、结论

在设计中用到了我们已经学到的74LS192，4511等多种电子元件，通过不同的组合及连线实现了24秒倒数计时和篮球计分器。24秒倒计时利用控制模块实现了24秒倒数计时区的清零及重置，而且通过控制区有效的实现了24秒倒数计时的暂停，实现断点计时。此设计可以用于篮球比赛的简单计时中。

在设计中通过74LS192，4511和7SEG-COM-ANODE等实现显示器显示的连接方法其实比较繁琐，在实验中可以利用74LS192和7SEG-COM-ANODE来简化连接，同样能达到24秒倒数计时的显示。

篮球计分器：当某支队伍分别得一分，两分，三分时，按不同分值定按键次数，每节比赛结束后按下置零键清零，若裁判错判，则将加分置换为减分。

在设计中采用的秒脉冲发生器的设计，它的稳定度及频率的精确度决定了数字钟计时的准确程度，减少了设计中产生的误差。

时钟模块为减计数提供一个频率为1Hz的脉冲信号，从而实现计数器计数间隔为1秒钟;

计数、译码显示模块主要是为了达到能显示减计数功能;