篮球比赛秒计时器

1、篮球比赛秒计时器作者：日期：湖南工业大学数字电路课程设计指导老师 : 张学毅学院 : 电气与信息工程班级 : 电气工程 1 1姓名 : 席献斌学号： 0401701 8?一、制作任务制作一个时间计时器 ,用于篮球赛控制时间的限时警示电路。二、设计要求、具有秒计时功能2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停连续功能。3、在直接清零时 ,要求数码显示器灭灯。4、计时器为 2秒递减时 ,计时间隔为秒。5、计时器递减到零时 ,数码显示器不能灭灯，同时发出光电报警信号。三、总体参考方案秒 脉计数译码冲外部控 制灯 管时间计时器原包括秒脉冲发生器、计数器、译码与显示电路、报警电路和控制电路（

2、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等功能。当计时器递减计时到零（既定时时间到)时，显示器上显示，同时二极管闪亮。设计思路 :秒脉冲信号经过递减计数器，译码器,再由数码管显示出来，中间包括控制电路。四、主要元器件原理介绍1、共阴极数码管数码显示器可显示系统的运行状态及工作数据，我们所选用的是发光二极管（ LE ）显示器 ,它分为两种 ,共阴极 (BS20 /02)与共阳极 (BS211/2 2)，我们所选的

3、是共阴极，它是将发光二极管的阴极短接后作为公共极 ,当驱动信号为高电平时， 阴极必须接低电平 ,才能够发光显示。共阴极数码管的外引脚及内部电路如下图 :2、七段显示译码器 4LS 8驱动共阴极显示器的译码器输出为高电平有效 ,所以选用 74LS4驱动共阴极的发光二极管显示器。下图是 74LS8 外引线排列图与功能表：74LS48 工作原理：译码器输入端为二进制码,经译码器后 ,输出端分别与七段显示器的的输入端对应连接。消隐（灭灯）输入端BI 为低电平有效。当消隐 (灭灯）输入端 I =0 时 ,不论其余输入端状态如何，所有输出为零,数码管七段全暗，无任何显示；当消隐输入端 I =1 时译码器译

4、码。灯测试(试灯）输入端L为低电平有效。当灯测试 (试灯）输入端 =0（ / 1）时，不论其余输入端状态如何,所有输出为 1,数码管七段全亮 ,显示8。可用来检查数码管、译码器有无故障；当灯测试输入端L= 时译码器译码。脉冲消隐（动态灭灯)输入R 为低电平有效。当RI=1时,对译码器无影响；当 I=LT =1时 ,若 I =,输入数码是十进制的零时， 数码管七段全暗，不显示 ;输入数码不为零时 ,则照常显示。在实际使用中有些零是可以不显示的,如 0 .中的百位的零可不显示；若百位的零可不显示，则十位的零也可不显示;小数点后第二位的零，不考虑有效位时也可不显示。脉冲消隐输入BI=0 时,可使不显

5、示的零消隐。、 842 BCD 码递减计数器计数器选用中规模集成电路74L 19进行设计较为简便。7LS9是十进制可编程同步加锁计数器,它采用 421 码二 -十进制编码，并具有直接清零、置数、加锁计数功能。其中 CPU、CPD 分别是加计数、 减计数的时钟脉冲输入端 (上升沿有效 )。LD是异步并行置数控制端 (低电平有效）， 、 BO 分别是进位、借位输出端 (低电平有效 ),C是异步清除端 ,D3 是并 行数据输入端 ,QQ是输出端。我们将用到的是它的减计数功能。下图是 74L外引线排列图与功能表：74LS192的工作原理是 :当/LD =1,C =0 时，若时钟脉冲加入到CPU 端，且

6、 CP置数 = 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,/CO 端发出进位下跳变脉冲 ;若时钟脉冲加入到 CPD 端 ,且 CPU=，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,/B端发出借位下跳变脉冲。 由 4 S12 构成的 24 递减计数器其预置数为 N（00 )842 CD (24)1 。它的计数原理是 :只有当低位/BO1 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 CPD 为0 时,置数端 /LD 20， 计数器完成并行置数 ,在 PD 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。4、 555 振荡模

7、块如下图 ,由 NE555 构成的多谐振振荡器 ,接通电源后 ,电容 C1 被充电， VC 上升，当 VC 上升到 3V 时 ,触发器被复位 ,同时放电 BT导通，此时 0 为低电平 ,电容通过 2 和 T 放电 ,使 VC 下降，当下降至 1/3 V CC 时，触发器又被置位， 0 翻转为高电平。当放电结束时 ,截止 ,VCC 将通过 R2 和 、 向电容器充电 ,VC 由 1/ VCC 上升到2/3V CC 。当 VC 上升到 /3V C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：f=1. 3/(R +2R 2)C 。在这里我们选择R2 68 ， C1= 0uf, 只要用一个可变电阻器代替R，并将它调至7K即可输出 1HZ, 达到要求。5、篮球竞赛 4 秒计时器总电路图、五、所用元器件的编号列表元件名称型号