篮球三十秒计时器

目录

一、设计的主要性能及设计要求......................

二、方案选择和电路原理..................................

三、电路的分析与设计......................................

四、应用multisim11进行仿真和验证..............

五、总体电路的分析和改进...............................

六、参考文献.......................................................

七、指导教师评议及评分...................................

篮球竞赛30秒计时器的设计

一、设计的主要性能及设计要求

1.设计的主要内容及要求

A.具有显示30s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30s递减计时器，其计时间隔为1s;

D.当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。

二、方案选择和电路原理

1.方案选择

本实验采用Multisim11.0设计，此方法实现简单，成本较低。且分为几大模块来完成。

2.电路设计原理

（1）由控制电路，秒脉冲发生器，30秒减计数器，报警电路等组成；

（2）本实验当将开关打在接地端清零，当处在高电平时为正常工作；

（3）通过控制电路开关来控制，这个电路的工作。

三、电路的分析与设计

1.本实验我主要分为四大块来实现：

（1）.根据实验的设计要求和原理中介绍的参考框图的基本组成，汽车尾灯控制器电路的设计主要包含：

74LS192 2片

74LS48 2片

数码管2个

555定时器1个

其他元件若干

（2）.各单元电路的分析和设计

1.倒计时电路设计

主要组成元件是：两片74LS192，74LS48，数码管等。

利用74LS192产生一个30进制减计数器，将预置数设为30。

个位上的借位端BO接至高位的ＤＯＷＮ端，两片芯片的UP端连接，并接至高电平；两清零端相连，并接入低电平；将两芯片的置数端相接，并接入的控制电路的输出端。下面是置数端的几种情况：

A.当开关处在清零端，则置数端为低电平，为有效状态，成功置数；

B.当开关处在高电平，则置数端为高电平，为无效状态，处于计数状态。

要求当30秒计数完成后，不再重复计数，所以将高位芯片的借位端BO与555定时器的输出相与，下面是几种情况：

A.当计数电路在计数还未达到00时BO端，BO端为无效状态1，经与门后，产生定时脉冲。

B当计数电路在计数达到00时BO端，BO端为有效状态0，经与门后，无

脉冲，所以停止计数。

将计数器的输出与74LS48的输入端相连，将74LS48的使能端都接为高电平，输出接至数码管的七端。

30秒倒计时电路

2.秒脉冲发生器（555定时器构成的多谐振荡器)

主要组成元器件：LM555CM,电阻；

秒脉冲电路由LM555构成的多谐振荡器构成。

()1

161527.0C R R T += ()116157.01C R R f +=

本实验设R1=10K Ω,R2=68K Ω,C=10UF,

所以=Ω+Ω=uf k k f 10*)68*210/(43.10.979S （约为1S ）

电路图如图所示

图三

3.控制电路

主要元器件：单刀双掷开关，电阻等。

当把开关与计数器的置数端相接，情况如下：

1.当开关至到接地端时，开关输出为低电平状态，即计数器预置数为30；

2.当开关至到高电平端时，开关输出为高电平状态，即计数状态。

以上可见达到控制功能。

为了实现连续/暂停功能，即在秒脉冲发生器的输出加上开关：

1.当开关打开时，计数暂停；

2.当开关关闭时，计数连续。

电路图如图所示：

4.报警电路（光电报警电路）

主要组成元器件：电源，电阻，开关，发光二级管等。

将计数器的高位计数器的借位端接至发光二级管的阴极，情况如下：

A当计数器处在计数状态时，借位端为无效状态，为1，所以二极管不发光；

B.当计数器处在00时，借位端为有效状态，为0，发光二极管发光。

电路图如下：

四、应用multisim11进行仿真和验证

1.对30秒计数器的仿真：

2.对秒脉冲发生器的仿真：

3.对控制电路的仿真：

4.报警电路的仿真：

当计时到00时：

5.对整体电路的仿真和分析：

五、实验总结和分析

在前两次的实验的基础上，本次实验基本完成，功能实现。在使用74LS48芯片时，由于不太了解，所以在实验时出现错误，通过设计控制电路时，我明白到了，应该找电路之间的联系，来减少元件使用，使电路简单化。

六、参考文献

实验教材

七、指导教师评议及评分