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篮球比赛计时器设计 加 原理图
时间:2024-12-23 20:40:55
答案

NBA篮球24秒倒计时本设计是以555构成震荡电路,由74LS192来充当计数器,构成NBA24秒倒计时电路。该电路简单,无需用到晶振,芯片都是市场上容易购得的。设计功能完善,能实现直接清零、启动和暂停/连续计时,还具有报警功能一、设计原理与电路

原理方框图图:包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路(辅助时序控制电路)等五个部分组成。计时电路递减计时,每隔1秒钟,计时器减1其中计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成24秒计时功能,而控制电路完成计数器的直接清零、启动计数器、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间到报警等功能。当计时器递减计时到零(即定时时间到)时,显示器上显示00,同时发出光电报警信号。秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准,但本设计对此信号要求并不是太高,电路采用555集成电路或由TTL与非门组成的多谐振荡器的构成。

译码显示电路用74LS48和共阴极七段LED显示器组成。报警电路在实验中可用发光二极管代替。

二、模块说明:

○18421BCD码递减计数器

计数器选用中规模继承74LS192进行设计较为简便,74LS192是十进制可编程同步加/减计数功能。下图是74LS192外引线排列图与功能表:

工作原理:当 =1,CR=0时,若时钟脉冲加入到 端,且 =1,则计数器在预置数的基础上完成加计数功能,当加计数到9时, 端发出进位下跳脉冲;若时钟脉冲加入到 端,且 =1,则计数器在预置数的基础上完成减计数功能,当减计数到0时, 端发出借位下跳变脉冲。由74LS192组成的二十四进制递减计数器如下图,其预置数为N=(0010 0100)8421BCD=(24)。它的计数原理是:只有当低位 1端发出借位脉冲时,高位计数器才作减计数。当高、低位计数器处于全零,且 =0时,置数端 2=0,计数器完成并行置数,在 端的输入时钟脉冲作用下,计数器再次进入下一循环减计数。○2555振荡模块

如右图,由NE555构成的多谐振振荡器。接通电源后,电容C2被充电,Vc上升,当Vc上升到2/3Vcc时,触发器被复位,同时放电BJTT导通,此时V0为低电平,电容C通过R5和T放电,使Vc下降,当下降至1/3Vcc时,触发器又被置位,V0翻转为高电平。电容器C的放电时间为:

当C放电结束时,T截止,Vcc将通过R5和Rw、R4向电容器充电,Vc由1/3Vcc上升到2/3Vcc所需时间为:

当Vc上升到2/3Vcc时,触发器又发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到一个周期性的方波,其频率为:

在这里我们选择R5=68K,C2=10uf,只要调节Rw 7K即可输出1HZ,达到要求。

○3辅助时序控制电路

操作“清零”开关时,计数器清零。闭合“启动”开关时,计数器完成置数,显示器显示24断开“启动”开关,计数器开始进行递计数。电路图中,当开关S1合上时, =0,74LS192进行置数;当S1断开时, =1,74LS192处于计数工作状态。开关S2是时钟脉冲信号CP的控制电路。当定时时间未到时,74LS192的借位输出信号 2=1,则CP信号受“暂停/连续”开关S2的控制,当S2处于“暂停”位置时,门G3输出为0,门G2关闭,封锁CP 信号,计数器暂停计数;当S2处于连续位置时,门G3输出1,门G2打开,放行CP信号,计数器在CP作用下,继续累计计数。当定时时间到时, 2=0,门G2关闭,封锁CP信号,计数器保持零状态不变。

三、调试

做完板后发现暂停有毛刺现象,故补充另一开关来控制暂停,效果好转。以下是其电路:

四、后语

不足:本电路设计简单,而且能很好地达到设计要求,但由于555产生的脉冲精确值比较低,这是本电路最大的不足。

改进方法:可以使用晶振,然后进行分频(如用4060)。

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