篮球竞赛30秒定时器1

篮球竞赛30秒定时器

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指导老师:

所在学校：

2011年 3 月

摘要 (3)

篮球竞赛30秒定时器 (5)

1.设计要求 (5)

2．设计流程图 (5)

3.单元电路介绍 (5)

3.1操作开关 (5)

3.2秒脉冲发生器 (5)

3.3计数器 (7)

3.4译码显示 (8)

3.5由与非门组成的基本RS触发器 (10)

3.6报警电路 (11)

3.7整体电路 (11)

4.元件清单 (14)

５．调试 (15)

5.2 计数、译码、显示单元的测试 (15)

6. 电路测试及测试结果 (15)

6. 设计总结 (16)

7.参考文献 (17)

在篮球比赛中，规定了球员的持球时间不能超过30秒，否则就视为犯规。本次设计的“篮球竞赛30秒定时器”，可用于篮球比赛中对球员持球时间作30秒时间限制。一旦球员的持球时间超过了30秒，它自动报警，从而判定此球员犯规。

本设计主要能完成：显示30秒倒计时功能；系统设置外部操作开关，控制定时器的直接清零/启动和暂停/连续功能；在直接清零时，数码管显示器灭灯；定时器为30秒递减计时，其计时间隔为1秒；定时器递减计时到零时，数码管显示器不灭灯，同时发出光电报警信号等。此定时器功能齐全，可以直接清零、启动、暂停和连续，以及具有光电报警功能，同时应用了七段数码管来显示时间。此定时器有了启动、暂停和连续功能，可以方便地实现断点计时功能，当定时器递减到零时，会发出光电报警信号。本设计完成的中途计时功能，实现了在许多特定场合进行时间追踪的功能，在社会生活中也具有广泛的应用价值。

关键词：

篮球竞赛 30秒倒计时

光电报警数码显示

篮球竞赛30秒定时器

1.设计要求

1、设计一个30秒计时电路，并具有时间显示的功能。

2、设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。

3、要求计时电路递减计时，每隔1秒钟，计时器减1。

4、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。

2．设计流程图

操作开关控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时，当计时启动时，通过一个振荡器产生秒脉冲，送入双时钟方式的十进制可逆计数器实现30秒倒计时，并通过7段数码管显示出来，如果计数器递减计时到0，则由控制电路向报警电路发出一工作信号，报警电路报警。

3.单元电路介绍：

3.1操作开关：

设置外部操作开关，控制计时器的直接清零、启动和暂停/连续计时。

3.2秒脉冲发生器：

利用555定时器外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。此处的秒脉冲发生器是由555定时器外接电阻电容构成的多谐振荡器来产生秒脉冲信号。

1地 GND

2触发

3输出

4复位

5控制电压

6门限(阈值） 7放电

8电源电压

Vcc

555定时器

由555定时器外接电阻电容组成的多谐振荡器由555定时器和外接元件R1、R2、C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路亦不需要外接触发信号，利用电源通过R1、R2向C充电，以及C通过R2向放电端放电，使电路产生振荡。电容C

在和之间充电和放电，从而在输出端得到一系列的矩形

3.3计数器

74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。(bcd,二进制)

◆ CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。连接时接CPD端。◆ LD为预置输入控制端，异步预置。

◆CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。

◆ CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出

◆ BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。

74LS192的引脚排列及逻辑符号

74LS192功能表

递减计数器3.4译码显示

74LS48是内部有上拉电阻的BCD 4线—7段译码器，能实现计时数字的显示。

译码显示电路

引脚功能图

/

DCBA

74LS48的功能表（1）灭灯输入BI/RBO

当BI/RBO作为输入使用，且BI=0，数码管七段全灭，与译码器信号输入无关。

（2）试灯输入端LT

当LT=0时，所有字段置1，数码管的七段全亮，与输入的译码器信号无关。改输入端可用来检查74LS48及显示器的好坏。

（3）动态灭零输入端RBI

当LT=1，RBO=0，且译码器输入全为0时，该位输出不显示，即0字被熄灭。当译码输入非0时，则正常显示。

（4）动态灭零输出端RBO

BI/RBO作为输出使用时，受控于LT和RBI。当LT=1，且RBI=0，RBO=0，输入代码DCBA=0000时，RBO=0。若LT=0或者LT=1且RBI=1，则RBO=1。该端主要用于显示多位数字，多个译码器之间的连接。

3.5由与非门组成的基本RS触发器

电路结构：

由两个与非门的输入和输出交叉耦合组成的基本RS触发器。

和为信号输入端，它们上面的非号表示低电平有效，在逻辑符号中用小圆圈表示。 Q和为输出端，在触发器处于稳定状态时，它们的输出状态相反。

特性表：

特性表反映的是在输入信号的作用下，输出端由“现态”转换为“次态”的情况。

现态：是指触发器输入信号（、端）变化前的状态，用表示；

次态：是指触发器输入信号变化后的状态，用表示。

与非门组成的基本RS触发器特性表

3.6报警电路

BO1和BO2分别为两片74LS192的BO输出端

报警电路

3.7整体电路