篮球比赛进攻24秒多功能倒计时说明书

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时钟信号CP，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，计数器继续递减计数。系统设计框图如图下图所示。

暂停/继续

脉冲发射器计时器译码器LED显示

清零置数

2.1译码显示电路

用发光二极管（LED）组成字型来来显示数字。这种数码管的每个线段都是一个发光二极管，因此也称LED数码管或LED七段显示器。因为计算机输出的是BCD码，要想在数码管上显示十进制数，就必须先把BCD码转换成 7 段字型数码管所要求的代码。我们把能够将计算机输出的BCD码换成 7 段字型代码，并使数码管显示出十进制数的电路称为“七段字型译码器”因此在本次的设计中我们采用了常用的74LS48。

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下面是利用74LS47驱动单位共阳极七段数码管的电路图：

在数字测量仪表和各种数字系统中，都需要将数字量直观地显示出来，一方面供人们直接读取测量和运算的结果；另一方 面用于监视数字系统的工作情况。因此，数字显示电路是许多数字设备不可缺少的部分。数字显示电路通常由译码器、驱动 器和显示器等部分组成，如下图所示。

下面对显示器和译码驱动器分别进行介绍。

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驱动器

显示器

译码器

计数器

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RBI 脉冲消隐输入端（低电平有效）

a-g 段输出

74LS48引脚图

2．2脉冲产生电路（555定时器）

555定时器主要是通过外接电阻R和电容器C构成充、放电电路,并由两个比较器来检测电容器上的电压,以确定输出电平的高低和放电开关管的通断。这就很方便地构成从微秒到数十分钟的延时电路、以及多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器等脉冲波形产生和整形电路。

NE555为8脚时基集成电路，各脚主要功能（集成块图在下面）

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

它是数字电子钟的核心部分，它的精度和稳定度决定于数字钟的质量。555定时器引脚图如图2-2-1，多谐振荡器电路如图2-2-2,555定时器原理图2-2-3所示。

图2-2-1

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C

B A

TRIG

2

Q

3

R

4

CVo lt

5

THR

6

DIS

7

V

C

C

8

G

N

D

1

U1

555

GND

C1

0.01uF

C2

10u F

R1

47K

R3

47K

+5V

R2

2K

图2-2-2

图2-2-3

2.2.1用555定时器构成多谐振荡器：

用555定时器构成多谐振荡器电路如图(a)所示。电路没有稳态,只有两个暂稳态,也不需要外加触发信号,利用电源VCC通过R1和R2向电容器C充电,使uC逐渐升高,升到2VCC/3时,uO跳变到低电平,放电端D导通,这时,电容器C通过电阻R2和D端放电,使uC下降,降到VCC/3时,uO跳变到高电平,D端截止,电源VCC又通过R1和R2向电容器C充电。如此循环,振荡不停, 电容器C在VCC/3和2VCC/3之间充电和放电, 输出连续的矩形脉冲,其波形如图(b)所示。

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2.2.3用555定时器构成单稳态触发器：

用555定时器构成单稳态触发器电路如图(a)所示。R 、C 是定时元件。输入脉冲信号ui 加于2管脚。输入触发信号ui 的有效电平是低电平,当ui 处于高电平时,放电端D 导通,uC 和uO 均为低电平,电路为稳态。当输入触发信号ui 的下降沿到来时刻,2管脚电位瞬间低于VCC/3,使输出uO 变为高电平,放电端D 截止, 电源VCC 通过电阻R 向电容器C 充电,使uC 按指数规律上升,电路为暂稳态。当uC 上升到2VCC/3时,使输出uO 变为低电平,D 端导通,电容器C 经D 端迅速放电,暂态结束,自动恢复到稳态,为下一个触发脉冲的到来作好准备。波形图如(b)所示。

输出脉宽tW 是暂稳态的持续时间为 tW ＝1.1RC 此电路要求输入信号的负脉冲宽度一定要小于tW

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8 4 7 6 555 3 2 1 5

R

+V cc

u c

C u o

0.01µF

u i （a ） t

u i 0

t

u c 0

cc

V 32 t

u o

0 t W

cc V 3

1

（b ）

2.3计数电路（74LS192）

计数器是一个用以实现计数功能的时序逻辑部件，它不仅可以用来对脉冲进行计数，还常用做数字系统的定时、分频和执行数字运算以及其他特定的逻辑功能。

2.3.1 24秒倒计时电路

计数器的倒计时功能。用两片74LS192分别做个位（低位）和十位（高位）的倒计时计数器，由于本系统只需要从开始时的“24”倒计到“00”然后停止，所以可以直接运用十进制的74LS192进行减计数。

因为预置的数不是“00”，所以我选用置数端LOAD来进行预置数。低位的借位输出信号用作高位的时钟脉冲。

24秒倒计时电路如图：

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