篮球竞赛30秒计时器设计
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(1)。设计要求:a.具有显示30秒计时功能;
b.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;
c.计时器为30秒递减计时器其计时间隔1s;
d.计时器递减计时到零时,数码显示器不能灭灯,
同时发出光电报警信号。
(2)根据设计要求,绘制原理图
原理图如下图所示。该图包括秒脉冲发生器、计数器、译码显
示电路、辅助时序控制电路(简称控制电路)和报警电路等5个部分。其中,计数器和控制电路是系统的主要部分。计数器完成30秒计时功能,而控制电路具有直接控制计数器的启动计数、暂停/连接计数、译码显示电路的显示和灭灯等功能。
秒脉冲发生器 计数器 译码显示
报警电路 外部操控制电路
作开关
以上5个部分可实现本实验的功能。
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被实验中的CC40161是进行置数得到十进制计数器,可以达到
实验要求输出秒脉冲。
82421BCD码30进制数递减计数器是由74LS192构成的。30进制数递减计数器的预置数为N=(0011 0000)8421BCD=(30)D。它的计数原理是,每当低位计数器的BO端发出负跳变借位脉冲时,高位计
数器减1计数。当高、低位计数器处于全0,同时在CP=0的期间,高位计数器BO=LD=0,计数器完成异步置数,之后BO=LD=1,计数器在CP时钟脉冲作用下,进入下一轮减计数。
辅助时序控制电路,由与非门电路控制时钟信号CP的放行与禁止。本实验设计要求计时间隔要为1s,所以其脉冲频率要为10Hz。则555时钟脉冲发生器输出的脉冲信号为10Hz,
C1令电容为10uF,由
1.431.43f,0R,2R,,14.3K,56R,4.7K,,,R,2RC556110Hz,10uF可得,令,则R,4.8K,65.1K,,应用的电阻替代.10Hz的脉冲信号经一个十进制的计数器后
输出的频率为1Hz。
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由两块74LS192芯片组成计数器电路,由两个共阴极数码管和两
个具有驱动共阴极数码管芯片74LS48组成显示电路,而555时钟
脉冲发生器和具有可编程计数功能的芯片CC40161组成秒脉冲发
生器,报警电路由门电路和发光二极管组成,控制电路由门电路
和开关组成。具体的祥见附录。
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接上+5V电源,在操作直接清零开关时,要求计数器清零,数码
显示器灯灭。当启动开关闭合时,控制电路应封锁时钟信号CP(秒脉冲信号),同时计数器完成置数功能,译码显示电路显示30s字样;当启动开关断开时,计数器开始计数;当暂停/连续开关拨在暂停位置上时,计数器停止计数,处于保持状态;当暂停/连续开关拨在连续时,计数器继续累计计数。依实验要求,计数器计数,
从30,29,28……。时间间隔为1s。当计数到00时,发光二极管灯亮,发出光电报警信号。
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