24秒篮球计时器资料

目录

摘要 (2)

1结构设计与方案选择 (3)

1.1电路的结构框图 (3)

1.2电路的选择 (4)

2单元电路的设计 (6)

2.1秒脉冲电路 (6)

2.2计数器电路的选择 (8)

2.3暂停/继续控制电路的设计 (10)

2.4清零电路的设计 (10)

2.5置数电路的设计 (10)

2.6显示电路的设计 (11)

3调试与检测 (14)

3.1调试 (14)

3.1.1调试方法 (14)

3.1.2调试步骤 (15)

3.1.3调试结果 (15)

3.1.4调试中故障及解决办法 (15)

3.2检测 (16)

心得体会 (16)

参考文件 (17)

电路明细表 (18)

附录 (19)

摘要

篮球是一项大众化的运动，篮球运动常常让我们理解很多，也收获很多，达到强身健体的目的和增强自身的灵活性，现实生活中的比赛有很多规则，正规比赛中我们知道，在一次进攻中，一方队员只有24秒的进攻时间，超过这个时间则表示一次违例。本课程设计题目紧密联系生活实际，用简单的数字逻辑电路实现24秒减数计时器，每隔一秒计数一次直到减到零并发生光报警，计数器有置数功能，最初置数为24，并且有清零功能和暂停功能，使设计电路具有很好的实用价值；

关键词：24秒计数报警清零暂停

篮球24秒定时器的制作

1 结构设计与方案选择

1.1电路的结构框图

24秒定时器的总体参考方案框图如下图所示。它包括一个有555定时器构成的秒脉冲信号、74LS192构成的计时器、74LS48和数码管构成的译码显示电路、报警电路和辅助时序控制电路等构成。其中计数器和控制器构成的主要部分。计数器完成24秒计时功能，而控制器电路完成计数器的直接清零、启动计数、暂停/连续计数、译码显示电路的显示与灭灯、定时时间报警等功能。

外部

操作

开关

图1.1 定时器原理方框图

秒脉冲发生器产生的信号是电路的时钟脉冲和定时标准，本设计可采用555定时器或者由TTL与非们组成的多谐振荡器构成。

译码显示电路可用74LS48和共阴极七段LED显示器构成，报警电路可由发光二极管代替。

1.2电路的选择

方案1：

图1.2.1 24秒定时器总电路图

方案中采用两片192芯片，能实现暂停、清零、置数的功能。结构比较简单，开关3为清零控制端，开关2为置数端，开关1为暂停/继续开关。秒脉冲由555定时器构成。

它的工作原理是：只有当低位BO1端发出借位脉冲时，高位计数器才做减数器。当高低位全部变为零时，且CPD为0时置数端LD2=0，计数器完成置数，在CPD 脉冲信号的作用下，计数器再次进入下一轮减计数。

方案2:

图1.2.2 24秒定时器原理总图

该方案计数部分有一片片74LS192十进制可编程加/减计数器和一片十进制计数器74LS90等组成。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。当高低位计数器全处于零，且低位没有脉冲输入时，置数端LD=0, 计数器完成并行置数，在低位有时钟输入的情况下，计数器再进行下一次减计数。

J1实现连续/暂停,J2实现置数/计数功能，J3为清零鍵。当显示减为00时高位BO端发出借位脉冲，使低位芯片无脉冲输入，电路停止计数，同时LED发出报警信号。

方案选择：

两个方案都采用了555定时器来制作秒脉冲，经过比较可以知道，方案1比较好，方案1结构比较简单，门电路比较少，并能很好的实现所有的功能，而方案2需要的原件过多，并且没有清零功能。所以采用第一种方案。

2.单元电路的设计

2.1秒脉冲电路

试验中，可以采用555定时器或者是TTL与非门电路来实现秒脉冲，但是555 定时器成本低，性能可靠，只需要外接几个电阻、电容，就可以实现多谐振荡器、脉冲产生与变换电路，555定时器比较容易操作，故本实验采用555定时器.

555定时器的内部框图如图2.1.1所示。

图2.1.1 555定时器内部结构图

其中1脚为接地端，8脚接电源。4端是复位端，当其为0时，555输出低电平，平时该端开路或接VCC，5脚为控制电压端，一般输出作为比较器A1的参考电平，当5脚外接一个输入电压，即改变了比较器的参考电平，从而实现对输出的另一种控制，在不接外加电压时，通常接一个0.01uf的电容器到地，起滤波作用，以消除外来的干扰，以确保参考电平的稳定。2、6端为电压为输入端由下表555的逻辑功能表可以知道。

555定时器的逻辑功能表如表2.1所示

表2.1 555定时器的逻辑功能表

实验中构成的多谐振荡器的构成如图

2.1.2所示。

图2.1.2 秒脉冲电路图

输出信号的时间参数是：

T=

=0.7（R

1+R

2

）C

=0.7R

2

C

其中，为V

C

由上升到所需的时间，为电容C放电所需的时间。555电路要求R1与R2均应不小于1KΩ，但两者之和应不大于3.3MΩ。电路中取R1=68K,R2=15K,使3端输出端为占空比为50%的秒脉冲，输出频率为一秒。

2.2计数器电路的选择

计数器的选择种类很多，本实验中，可以采用两片74LS192，也可以采用一片74LS90和74LS161加以大量的逻辑门原件，但是试验中采用两片192所需的逻辑门电路比较少，电路结构比较简单，看起来易懂，故优先选择两片74LS192。

74LS192的管脚图如图2.2.1所示

图2.2.1 74LS192管脚图